JP2018057169A - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バックラッシュによる振動或いは騒音を確実に抑止する。【解決手段】本発明に係る車両の制御装置１００は、第１の運転状態において、車両を駆動する第１の駆動軸に負トルクを付与して第１の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるとともに、車両を駆動する第２の駆動軸に正トルクを付与して第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰める第１のガタ詰め制御部１０２ａと、第１の運転状態と、第１の駆動軸及び第２の駆動軸の双方に正トルクを付与する第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わる側の駆動軸の駆動トルクを０になる直前まで変化させた後、当該駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させ、トルクの正負が切り換わる側の駆動軸のバックラッシュのガタを詰める第２のガタ詰め制御部１０２ｂと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

従来、例えば下記の特許文献１には、車両の加速時には、前後輪のうち駆動トルクが加えられている一方の車輪（例えば前輪）に対して駆動トルクを大きくした後に、他方の車輪（例えば後輪）に対して制動トルクを小さくする又は更に駆動力を加えることが記載されている。そして、特許文献１には、他方の車輪について更に駆動トルクが加えられると、他方の車輪は加速のために一役を担うことになるが、バックラッシュを通過する事態を避けて通れないが、一方の車輪により既に加速が行われてしばらく経った後に他方の車輪に駆動トルクが加えられるため、一方の車輪と共に一時に駆動トルクが加えられる場合と比較すれば、他方の車輪についてのバックラッシュによる振動或いは騒音が低減されることが記載されている。

特許第４８０７０３０号公報

しかし、上記特許文献１に記載された技術では、一方の車輪により既に加速が行われてしばらく経った後であっても、他方の車輪について駆動トルクを加えると、バックラッシュによる振動或いは騒音が発生してしまう問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、バックラッシュによる振動或いは騒音を確実に抑止することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の運転状態において、車両を駆動する第１の駆動軸に負トルクを付与して前記第１の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるとともに、車両を駆動する第２の駆動軸に正トルクを付与して前記第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰める第１のガタ詰め制御部と、前記第１の運転状態と、前記第１の駆動軸及び前記第２の駆動軸の双方に同符号のトルクを付与する第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸の駆動トルクを０になる直前まで変化させた後、当該駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させ、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸のバックラッシュのガタを詰める第２のガタ詰め制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。

前記第１の運転状態と前記第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わらない側の前記駆動軸に対し、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸の要求トルクと前記駆動トルクとの差分を補償させるトルク補償部を更に備えるものであっても良い。

また、前記第１のガタ詰め制御部は、前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸のいずれか一方の過剰トルクを補償するトルクを前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸のいずれか他方に付与しつつ、前記第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるものであっても良い。

また、前記第１の運転状態と前記第２の運転状態は、それぞれ車両の減速状態又は加速状態のいずれか一方であっても良い。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の運転状態において、車両を駆動する第１の駆動軸に負トルクを付与して前記第１の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるとともに、車両を駆動する第２の駆動軸に正トルクを付与して前記第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるステップと、前記第１の運転状態と前記第１の駆動軸及び前記第２の駆動軸の双方に同符号のトルクを付与する第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸の駆動トルクが０になる直前まで変化させた後、当該駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させ、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸のバックラッシュのガタを詰めるステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、バックラッシュによる振動或いは騒音を確実に抑止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。 車両の運転状態が緩加速→緩減速→再加速のように変化する場合に、アクセル開度、前輪側のモータトルク、後輪側のモータトルク、車両の加速度、車両速度Ｖが変化する様子を示す特性図である。 制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。 ガタ詰め制御を前後軸で行う処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両５００の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両５００の構成を示す模式図である。図１に示すように、車両５００は、前輪及び後輪の４つのタイヤ（車輪）１２，１４，１６，１８、制御装置（コントローラ）１００、前輪のタイヤ１２，１４の回転を制御するモータ２０、後輪のタイヤ１６，１８の回転を制御するモータ２２、モータ２０の駆動力をタイヤ１２，１４に伝達するギヤボックス２３及びドライブシャフト２４、モータ２２の駆動力をタイヤ１６，１８に伝達するギヤボックス２５及びドライブシャフト２６、後輪の各タイヤ１６，１８の回転から車輪速（車両速度）を検出する車輪速センサ２８，３０、アクセル開度センサ３２、前輪１２，１４を操舵するステアリングホイール３４、パワーステアリング機構３６を有して構成されている。

なお、図１に示す構成では、前輪を駆動する１つのモータ２０と後輪を駆動する１つのモータ２２を備えているが、この構成に限定されるものではなく、４つの各輪のそれぞれを駆動するモータと各モータに対応するギヤボックスが設けられていても良い。

図１に示す構成において、ギヤボックス２３，２５のそれぞれは、複数のギヤから構成されるギヤ機構を含む。一般的に、複数のギヤから構成されるギヤ機構にはバックラッシュが存在する。車両５００の走行中にこのバックラッシュを適切に制御しないと、ギヤボックス２３，２５においてバックラッシュのガタに起因する振動が発生してしまう。

本実施形態では、制御装置１００によりモータ２０，２２の制駆動力を演算し、制御装置１００がモータ２０，２２へ制駆動力を指示することで、モータ２０，２２を協調制御する。そして、モータ２０，２２による協調制御を行う際に、ギヤボックス２３，２５におけるバックラッシュのガタを詰めるガタ詰め制御を行い、バックラッシュのガタによる振動を抑制する。

このため、制御装置１００は、ガタ詰め制御部１０２とトルク補償部１０４を有して構成されている。ガタ詰め制御部１０２は、後述する「前後逆トルクモード」でガタ詰めを行う第１のガタ詰め制御部１０２ａと、「前後逆トルクモード」と「通常モード」との間でモードが切り換わる際にガタ詰めを行う第２のガタ詰め制御部１０２ｂを有している。なお、制御装置１００の各構成要素は、回路（ハードウェア）、又はＣＰＵなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）から構成することができる。また、そのプログラムはメモリ等の記録媒体に格納されることができる。

バックラッシュのガタによる振動を低減する基本的な原理は以下の通りである。例えば、前輪のタイヤ１２，１４に−ΔＦの制動トルクが与えられるとすると、後輪のタイヤ１６，１８にΔＦの駆動トルクが与えられる。これにより、前輪のギヤボックス２３では、各ギヤの係合面がタイヤ１２，１４を制動する回転方向に制動トルク−ΔＦにて圧着される状態が維持され、各ギヤのバックラッシュによるガタが詰められる。また、後輪のギヤボックス２５では、各ギヤの係合面がタイヤ１６，１８を駆動する回転方向に駆動トルクΔＦにて圧着される状態が維持され、各ギヤのバックラッシュによるガタが詰められる。このような制駆動力の制御は、主に車両５００が緩減速する場合に行われ、「前後逆トルクモード」による制御と称する。

一方、車両５００を加速する場合は、例えば、前輪のタイヤ１２，１４にΔＦの駆動トルクが与えられるとすると、後輪のタイヤ１６，１８にもΔＦの駆動トルクが与えられる。これにより、前輪のギヤボックス２３では、各ギヤの係合面がタイヤ１２，１４を駆動する回転方向に駆動トルクΔＦにて圧着される状態が維持され、各ギヤのバックラッシュによるガタが詰められる。また、後輪のギヤボックス２５では、各ギヤの係合面がタイヤ１６，１８を駆動する回転方向に駆動トルクΔＦにて圧着される状態が維持され、各ギヤのバックラッシュによるガタが詰められる。このような制駆動力の制御は、主に車両５００が加速する場合に行われ、「通常モード」による制御と称する。

図２は、車両５００の運転状態が緩加速→緩減速→再加速のように変化する場合に、アクセル開度、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルク、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルク、車両５００の加速度、車両速度Ｖが変化する様子を示す特性図である。モータ２０，２２のトルクは、モ制御装置１００がータ２０，２２へ指示する指示トルクを示している。この場合、制駆動力の制御は、通常モード→前後逆トルクモード→通常モードのようにモードが遷移する。

図２において、時刻ｔ０からアクセル開度は低下しているが、時刻ｔ１まではアクセル開度に応じたドライバ要求トルクが比較的大きく、通常モードによる運転が行われる。この場合、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクが正トルク（駆動トルク）とされ、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクも正トルク（駆動トルク）とされる。通常モードでは、前後輪のモータトルクが比較的大きいため、各ギヤボックス２３，２５の各ギヤの係合面がタイヤ１２，１４，１６，１８を駆動する回転方向に圧着される状態が維持され、バックラッシュのガタは発生しない。

一方、時刻ｔ１以降にアクセル開度に応じたドライバ要求トルクが所定値以下となると、各ギヤボックス２３，２５の各ギヤの係合面の圧着が弱まり、バックラッシュのガタによる振動が発生する可能性がある。

このため、本実施形態では、時刻ｔ１以降にアクセル開度の低下に伴ってモータトルク（Ｆｔ側、Ｒｒ側）が低下すると、上述した「前後逆トルクモード」による制御を行う。ここで、図２中のモータトルク（Ｆｔ側、Ｒｒ側）に示す特性において、太い実線で示す特性は、本実施形態に係る「前後逆トルクモード」による制御を行った場合のモータトルクを示している。前後逆トルクモードでは、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクが負トルク（制動トルク）とされ、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクが正トルク（駆動トルク）とされる。これにより、上述した原理によりバックラッシュによるギヤのガタが詰められる。なお、時刻ｔ１以降の緩減速時における車両５００の制動力は、前後のモータ２０，２２の負トルク、正トルクの合算によって発生される。

一方、図２中のモータトルク（Ｆｔ側、Ｒｒ側）に示す特性において、太い破線で示す特性は、時刻ｔ１以降にアクセル開度に応じたドライバ要求トルクが所定値以下となった場合に、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクを負トルク（制動トルク）とし、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクも負トルク（制動トルク）とした従来制御の特性を示している。この従来制御では、アクセル開度に応じた制動力は、前後のモータ２０，２２の負トルクによって均等に発生される。この場合、時刻ｔ３以降は前後のモータ２０，２２のトルクが負トルクとなり、ギヤボックス２３，２５における各ギヤの係合面は、タイヤ１２，１４，１６，１８を制動する回転方向に圧着されてはいるが、緩減速が行われている運転状態のため、その圧着力は小さく、ギヤボックス２３，２５において、バックラッシュによるギヤのガタが発生する可能性がある。

これに対し、太い実線で示した本実施形態の「前後逆トルクモード」による制御では、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクが負トルク（制動トルク）とされ、負トルクの絶対値は破線で示す前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクよりも十分に大きいため、ギヤボックス２３における各ギヤの係合面は、タイヤ１２，１４を制動する回転方向に確実に圧着され、バックラッシュによるギヤのガタを確実に抑えることができる。また、「前後逆トルクモード」による制御では、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクが正トルク（駆動トルク）とされているが、車両５００自体が緩く減速している状態でモータ２２に正トルクを発生させるため、ギヤボックス２３における各ギヤの係合面は、タイヤ１６，１８を駆動する回転方向に確実に圧着され、バックラッシュによるギヤのガタを確実に抑えることができる。

ここで、前輪側（Ｆｔ側）のトルクに着目すると、本実施形態の「前後逆トルクモード」による制御を行った場合は、前輪に太い実線で示す負トルクが付与され、この負トルクは破線の従来制御のトルクに対してΔＴだけ小さい。このため、前輪側（Ｆｔ側）では、破線の特性に対して車両を制動するトルクがΔＴだけ余分に発生することになる。このため、本実施形態の「前後逆トルクモード」による制御では、後輪側（Ｒｒ側）の太い実線で示す正トルク（実線）を、破線の特性よりもΔＴだけ大きくすることで、前輪における制動トルクの過剰分を後輪で補償する。これにより、本実施形態の「前後逆トルクモード」によれば、破線の特性と同等の制動トルクを確保した上で、更にバックラッシュによるギヤのガタの発生を抑止できる。

次に、車両状態が緩減速から再加速に変化する場合、すなわち、前後逆トルクモードから通常モードに遷移する場合について説明する。最初に前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクについて説明する。前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクは前後逆トルクモードにおいて負トルクとなっているため、時刻ｔ４でアクセルが踏み込まれて通常モードに遷移する際に、ドライバ要求トルクの符号が負から正へ切り換わり、モータトルクが負トルクから正トルクに切り換わる。この際、本実施形態では、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクについてガタ詰め制御を行うことで、バックラッシュのガタが詰まる際に発生する振動、衝撃を抑止する。

図２に示すように、時刻ｔ４の時点でアクセルが踏み込まれ、アクセル開度が上昇すると、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクは、太い実線の特性で示すように、負トルクから正トルク側へ増加するが、時刻ｔ４の時点ではトルクの値が０を超えない（０クロスしない）ように制御される。なお、本実施形態において、トルクの値の正負が切り換わることを「０クロスする」と称する。より具体的には、前輪のモータ２０のトルクは、時刻ｔ４の時点では、０に近い所定の負の値まで増加するように制御される。

時刻ｔ４を過ぎると、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクを正トルク側へ徐々に増加させ、前輪のモータトルクが０を超えた後、時刻ｔ５までは前輪のモータトルクが徐々に増加するように制御を行う。そして、時刻ｔ５以降は、アクセル開度に応じたドライバ要求トルクに応じて前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクの上昇が行われる。なお、図２の前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクを示す特性において、時刻ｔ４とｔ５の間で細い実線で示す特性は、ドライバの要求トルクを前後輪に配分した場合の前輪側のトルク（後輪側要求トルク）を示している。

以上のように、本実施形態の制御では、時刻ｔ４の時点でアクセルが踏み込まれ、アクセル開度が上昇すると、前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクが０よりも小さい所定の値に到達するまで、前輪側モータトルクを負トルクから正トルク側へ増加させる。従って、時刻ｔ４の時点では、モータトルクは０よりも小さい負の値である。その後、時刻ｔ４からｔ５までは、時刻ｔ４の時点での０よりも小さい所定の値に到達するまでの増加速度よりも小さな増加速度で前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクを徐々に増加させ、時刻ｔ４と時刻ｔ５の間でモータトルクの値が０クロスし、時刻ｔ５以降は、ドライバ要求に応じた前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクの上昇が行われる。

これにより、時刻ｔ４の時点では、モータトルクは０よりも小さい負の値であるため、前輪のギヤボックス２３では、各ギヤの係合面はタイヤ１２，１４を駆動する回転方向に圧着されていない。時刻ｔ４と時刻ｔ５の間でモータトルクの値が０クロスすると、前輪のギヤボックス２３では、各ギヤの係合面はタイヤ１２，１４を駆動する回転方向に圧着される。モータトルクが０クロスする際には、モータトルクが徐々に増加しているため、各ギヤの係合面がタイヤ１２，１４を駆動する回転方向に圧着される際に振動や衝撃の発生を確実に抑えることができる。

一方、図２中に一点鎖線で示す特性は、時刻ｔ４では前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクを正トルク側に上昇させずに、時刻ｔ５に到達した時点でモータトルクを負トルク側から正トルク側へ上昇させた場合を示しており、前述した特許文献１に記載された制御に相当する。この場合、モータトルクが０クロスするタイミングで、各ギヤの係合面がタイヤ１２，１４を駆動する回転方向に瞬間的に圧着されるため、振動や衝撃が発生してしまう問題がある。

従って、本実施形態の制御によれば、時刻ｔ４の時点ではモータトルクが０クロスする寸前までモータトルクを増加させ、その後、時刻ｔ５に至る過程でモータトルクを徐々に正トルク側に増加させてトルクを０クロスさせるため、前輪のギヤボックス２３の各ギヤの係合面がタイヤ１２，１４を駆動する回転方向に圧着される際に振動や衝撃の発生を確実に抑えることができる。

次に、前後逆トルクモードから通常モードに遷移する場合に、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクの制御について説明する。後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクは前後逆トルクモードにおいて既に正トルクとなっているため、時刻ｔ４でアクセルが踏み込まれて通常モードに遷移する際にモータトルクの正負が切り換わることがなく、後輪のギヤボックス２５の各ギヤの係合面がタイヤ１６，１８を駆動する回転方向に圧着された状態が維持されるため、バックラッシュのガタに起因する振動や衝撃が発生することはない。一方、上述したように前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクはバックラッシュのガタに起因する振動や衝撃を抑えるためにガタ詰め制御が行われ、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間ではその値が一時的に抑えられている。

このため、本実施形態では、ガタ詰め制御により前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクの増加を抑制した分を、後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクで補う制御を行う。図２の後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクを示す特性において、時刻ｔ４とｔ５の間で細い実線で示す特性は、ドライバの要求トルクを前後輪に配分した場合の後輪側のトルク（後輪側要求トルク）を示している。図２に示すように、太い実線で示す後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルク（実線）は、時刻ｔ４以降に後輪側要求トルク（細い実線）の特性よりも急激に上昇し、時刻ｔ５で最大値に到達した後、後輪側要求トルクまで下降する。このように、前輪側でガタ詰め制御を行う時刻ｔ４からｔ５の区間で後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクをドライバ要求トルクよりも増加させることで、前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクの抑制分を後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクで補償することができる。このような後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクの制御は、制御装置１００のトルク補償部１０４によって行われる。

具体的に、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間では、前輪側（Ｆｔ側）では、太い実線で示すモータトルクは、細い実線で示す前輪側要求トルクよりも小さくなる。このため、前輪側の要求トルクに対するモータトルクの減少分だけ、後輪側では要求トルクに対してモータトルクを増加させる。これにより、前輪側のガタ詰め制御によりバックラッシュのガタに起因する振動や衝撃を抑えるとともに、これに伴う車両５００の駆動トルクの低下を確実に抑止できる。

図２に示す車両５００の加速度の特性では、アクセル開度に応じてドライバが要求する加速度（細い実線）、本実施形態の制御を行った場合の加速度（太い実線）、従来制御による加速度（破線）、をそれぞれ示している。本実施形態の制御を行うことにより、特に緩減速から再加速するタイミングで、従来制御よりも加速度の応答性が向上し、ドライバ要求に応じた加速度を発生させることができる。

また、図２に示す車速の特性では、アクセル開度に応じた車速（細い実線）、本実施形態の制御を行った場合の車速（太い実線）、従来制御による車速（破線）、をそれぞれ示している。本実施形態の制御を行うことにより、従来制御よりも車速の応答性が向上し、ドライバ要求に応じた車速を発生させることができる。

以上のように、本実施形態では、「前後逆転モード」から「通常モード」に切り換わる際には、前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクをドライバ要求トルクからトルクダウンしてガタ詰め制御を行うとともに、後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクをドライバ要求トルクよりも増加させることで、前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクの抑制分を後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクで補償することができる。

また、このような制御は、「通常モード」から「前後逆転モード」に切り換わる際にも行うことができる。図２に示すように、時刻ｔ１以降にアクセル開度に応じたドライバ要求トルクが所定値以下となると、前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクは、時刻ｔ２とｔ３の間で０クロスする際に、トルクの変化量に制限がかけられて、正トルクから負トルクへ徐々に減少するように制御される。なお、時刻ｔ２とｔ３の間で細い破線で示す特性は、トルクの変化量に制限をかけない場合を示している。これにより、太い実線で示す前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクは、トルクの正負が切り換わる際に、細い破線で示す特性よりも緩やかに変化して０クロスするため、バックラッシュのガタが詰まる際に振動、衝撃の発生を抑止することができる。

また、図２に示すように、時刻ｔ１以降にアクセル開度に応じたドライバ要求トルクが所定値以下となると、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクを、時刻ｔ２とｔ３の間で一時的にトルクダウンする制御が行われる。前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクは、正負が切り換わる際に緩やかに変化して０クロスするため、ドライバ要求トルク（前輪側要求トルク）に対して前輪側（Ｆｔ側）のモータ２０のトルクが大きくなる。このため、後輪側（Ｒｒ側）のモータ２２のトルクを時刻ｔ２とｔ３の間で一時的にトルクダウンすることで、前輪側（Ｆｔ側）のモータトルクの増加分を後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクのトルクダウンで補償する。なお、時刻ｔ２とｔ３の間で細い破線で示す特性は、トルクダウンを行わない場合を示している。これにより、「通常モード」から「前後逆転モード」に切り換わる際においても、バックラッシュのガタが詰まる際に振動、衝撃が発生することを抑えるとともに、ドライバ要求トルクに応じたトルクを発生させることが可能である。

次に、図３のフローチャートに基づいて、制御装置１００が行う処理の流れについて説明する。図３は、「前後逆トルクモード」と「通常モード」との間でモードが切り換わる際の処理を示している。先ず、ステップＳ１０では、アクセル開度に基づいてドライバ要求トルクを算出する。次のステップＳ１２では、ドライバ要求トルクの絶対値が所定値以下であるか否かを判定し、所定値以下の場合はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、モードを前後逆トルクモードに設定する。一方、ステップＳ１２でドライバ要求トルクの絶対値が所定値より大きい場合は、ステップＳ１５へ進み、モードを通常モードに設定する。

ステップＳ１４の後はステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、バックラッシュのガタ詰め制御動作を判定する。具体的に、ステップＳ１６では、ガタ詰め制御の開始及び終了判定を行う。ガタ詰め制御の開始条件は、対象の軸（前軸または後軸）の要求トルクの符号が逆転した場合に成立する。また、ガタ詰め制御の終了条件は、後述するステップＳ２２において、制御終了フラグがオンとなった場合（制御終了フラグが立ち上がった場合）に成立する。

次のステップＳ１８では、ステップＳ１６の判定に基づいて、ガタ詰め制御の実行中であるか否かを判定し、ガタ詰め制御の実行中の場合はステップＳ２０へ進む。一方、ステップＳ１８でガタ詰め制御の実行中でない場合は、処理を終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ２０以降では、制御対象の軸がガタ詰め制御の実行を行う軸（ガタ詰め制御の実行軸）であるか否かに応じて、異なる制御を行う。先ず、ステップＳ２０では、制御対象の軸がガタ詰め制御の実行軸であるか否かを判定し、ガタ詰め制御の実行軸の場合はステップＳ２２へ進み、実行軸に対しガタ詰め制御を行う。具体的には、図２で説明したように、要求モータトルクの符号が逆転した場合に、ガタ詰め制御の実行軸のトルクの値が０クロスする付近でトルクの変化量を制限し、トルクを徐々に変化させる。そして、トルクの変化量制限の終了時に制御終了フラグを立てる。ステップＳ２２の後は処理を終了する。

一方、ステップＳ２０で制御対象の軸がガタ詰め制御の実行軸でない場合は、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、ガタ詰め制御の実行軸におけるガタ詰め制御量を算出する。具体的には、以下の式より、ガタ詰め制御により制限されたトルクダウン量を算出する。ガタ詰め制御の実行軸が前輪の場合、以下の式のモード切換後のドライバ要求トルクは、上述した前輪側要求トルクに相当する。
トルクダウン量＝モード切換後のドライバ要求トルク−ガタ詰め制御後トルク

ステップＳ２４の後はステップＳ２６へ進み、ガタ詰め制御の実行軸でない制御対象の軸において、ガタ詰めトルク補償制御を行う。具体的には、ガタ詰め制御の実行軸でない制御対象の軸において、ガタ詰め制御の実行軸で制限したトルク分（上式のトルクダウン量）のトルクアップを行い、前後の総トルクをドライバの要求トルクに一致させる。ステップＳ２６の後は処理を終了する。

図４は、ガタ詰め制御を前後軸で行う処理を示すフローチャートであって、図２の「前後逆トルクモード」から「通常モード」へ遷移する場合の処理を具体的に示している。先ず、ステップＳ３０では、アクセル開度に応じたドライバ要求トルクを取得する。次のステップＳ３２では、前輪側（Ｆｔ側）のガタ詰めトルクを算出する。具体的に、ステップＳ３２では、図２の時刻ｔ４〜ｔ５の間で前輪側要求トルクに対して変化量制限をかけることで、ガタ詰め制御後のトルク（図２中の実線で示すトルク）を算出する。

次のステップＳ３４では、以下の式に基づいて、ガタ詰め制御量を算出する。前輪側では、ガタ詰め制御量だけモータトルクのトルクダウンが行われる。
ガタ詰め制御量（トルクダウン量）＝ドライバ要求トルク（前輪側要求トルク）−ガタ詰め制御後の前輪（Ｆｔ）側モータトルク

次のステップＳ３６では、以下の式に基づいて補償後の後輪側のモータトルクを算出し、後輪側（Ｒｒ側）のモータトルクで前輪のガタ詰め制御によるトルクダウン分を補償する。
補償後の後輪側モータトルク＝ドライバ要求トルク（後輪側要求トルク）＋ガタ詰め制御量（トルクダウン量）
ステップＳ３６の後は処理を終了する。

以上説明したように本実施形態によれば、前後逆トルクモードと通常モードとの間でモードが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わる側の駆動軸の駆動トルクを０になる直前まで変化させた後、駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させるようにしたため、トルクの正負が切り換わる側の駆動軸のバックラッシュのガタに起因して振動が発生してしまうことを確実に抑止することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本実施形態によれば、車両の運転状態が緩減速→再加速のように変化する場合に、「前後逆トルクモード」から「通常モード」に遷移する際にトルクの正負が切り換わる側の駆動軸の駆動トルクを０になる直前まで変化させた後、駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させるようにした例を示したが、車両の運転状態が緩加速→減速のように変化する場合に、「前後逆トルクモード」から「通常モード」に遷移する際に同様の制御を行ってもよい。

１００ 制御装置
１０２ ガタ詰め制御部
１０２ａ 第１のガタ詰め制御部
１０２ｂ 第２のガタ詰め制御部
１０４ トルク補償部

Claims (5)

1. 第１の運転状態において、車両を駆動する第１の駆動軸に負トルクを付与して前記第１の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるとともに、車両を駆動する第２の駆動軸に正トルクを付与して前記第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰める第１のガタ詰め制御部と、
   前記第１の運転状態と、前記第１の駆動軸及び前記第２の駆動軸の双方に同符号のトルクを付与する第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸の駆動トルクを０になる直前まで変化させた後、当該駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させ、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸のバックラッシュのガタを詰める第２のガタ詰め制御部と、
   を備えることを特徴とする、車両の制御装置。
2. 前記第１の運転状態と前記第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わらない側の前記駆動軸に対し、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸の要求トルクと前記駆動トルクとの差分を補償させるトルク補償部を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記第１のガタ詰め制御部は、前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸のいずれか一方の過剰トルクを補償するトルクを前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸のいずれか他方に付与しつつ、前記第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めることを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記第１の運転状態と前記第２の運転状態は、それぞれ車両の減速状態又は加速状態のいずれか一方であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 第１の運転状態において、車両を駆動する第１の駆動軸に負トルクを付与して前記第１の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるとともに、車両を駆動する第２の駆動軸に正トルクを付与して前記第２の駆動軸に関連するバックラッシュのガタを詰めるステップと、
   前記第１の運転状態と前記第１の駆動軸及び前記第２の駆動軸の双方に同符号のトルクを付与する第２の運転状態とが切り換わる際に、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸の駆動トルクが０になる直前まで変化させた後、当該駆動トルクを緩やかに変化させてトルクの正負を反転させ、トルクの正負が切り換わる側の前記駆動軸のバックラッシュのガタを詰めるステップと、
   を備えることを特徴とする、車両の制御方法。
   

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