(57)【要約】【課題】ガタ詰め制御に要する時間を短縮することができる駆動力制御装置を提供する。【解決手段】駆動力制御装置１００は、動力源となる駆動モータと、駆動モータの回転によって駆動させられる駆動輪と、駆動モータと駆動輪との間に介在するギアとを備えた車両に搭載され、駆動モータの駆動トルクを制御するものであって、駆動トルクの目標値が所定値に達したことをもってガタ詰め制御を開始すると判定する判定部１０と、判定部１０によりガタ詰め制御を開始すると判定された場合、駆動モータのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向に差分を有した値とする第１処理と、その後、駆動モータのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とする第２処理とを実行するトルク制御部２０とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源となる駆動モータと、前記駆動モータの回転によって駆動させられる駆動輪と、前記駆動モータと前記駆動輪との間に介在するギアとを備えた車両に搭載され、前記駆動モータの駆動トルクを制御する駆動力制御装置であって、
前記駆動トルクの目標値が所定値に達したことをもってガタ詰め制御を開始すると判定する判定手段と、
前記判定手段によりガタ詰め制御を開始すると判定された場合、前記駆動モータのトルク指令値を前記所定値に対してガタ詰め方向に差分を有した値とする第１処理と、その後、前記駆動モータのトルク指令値を前記所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とする第２処理とを実行するトルク制御手段と、
を備えることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動モータは、前記駆動輪のホイール内に設けられ、前記ギアを介すと共に前記ホイールを通じて前記駆動輪に駆動力を伝達する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記トルク制御手段は、前記所定値に対する前記駆動モータのトルク指令値の積分値が前記第１処理と前記第２処理とで同じとなるように、それぞれのトルク指令値を決定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記トルク制御手段は、前記第１処理を実行する時間を、前記第２処理を実行する時間よりも短くすると共に、前記第１処理における前記所定値からの差分を、前記第２処理における所定値からの差分の最大値よりも大きくする
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記所定値は、前記駆動輪からの反力に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記駆動トルクの目標値が前記所定値を跨いでから、規定時間経過した後に、再度前記駆動トルクの目標値が前記所定値を反対向きに跨いだ時に、ガタ詰め制御を開始すると判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の駆動力制御装置。
【請求項７】
前記ギアの相対位置を推定する推定手段をさらに備え、
前記トルク制御手段は、前記推定手段により推定された相対位置に基づいて、前記第１処理及び前記第２処理における前記駆動モータの前記トルク指令値を決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動力制御装置。
【請求項８】
前記第１処理及び前記第２処理における前記駆動モータの前記トルク指令値は、予め定められたギアのガタ量の設計値と、前記駆動モータ側のギア自体及び当該ギアに作用する各部の回転イナーシャとに基づいて、決定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動力制御装置。
【請求項９】
所定の条件（モータ温度上昇やバッテリ出力可能電力の低下）に従って、前記駆動モータのトルク指令値を制限する制限手段をさらに備え、
前記トルク制御手段は、前記制限手段によって制限されたトルク指令値に基づいて、前記第１処理及び前記第２処理におけるトルク指令値の推移を示すトルクプロフェールを変更する
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源と駆動輪との間のギアのガタ（バックラッシュ）を詰めるガタ詰め制御が知られている。この制御では、駆動源のトルクを、アクセル開度に応じた目標駆動トルクよりも小さいトルクに制限し、ギア同士を極力ゆっくりと噛み合わせることとしている。
【０００３】
また、ギアガタ詰め精度を向上させるべく、変速機から駆動輪までの伝達駆動系が負駆動状態から正駆動状態に切り替わるまでのギアガタ詰め判定の間は、変速機への入力トルクを目標駆動トルクよりも小さく、０トルクよりも大きい所定値（ギアガタ詰めトルク）に制限する駆動トルク制御装置が知られている。また、この駆動トルク制御装置は、ハイブリッド走行モードにおいて、エンジンへの要求トルクを目標駆動トルクが負トルクから正トルクに切り変わる際のエンジントルク指令値とエンジン燃焼下限トルクとの大きい方の値に保持させて、所定値（ギアガタ詰めトルク）との差分をモータジェネレータで補正するようにしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電気自動車やハイブリッド自動車においては、加速応答性を高める観点から、ガタ詰め制御に要する時間を短縮することが望まれている。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ガタ詰め制御に要する時間を短縮することができる駆動力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の駆動力制御装置は、駆動モータと、駆動輪と、これらの間に介在するギアとを備えた車両に搭載され、駆動モータの駆動トルクを制御するものであって、ガタ詰め制御を開始すると判定された場合、トルク制御手段により第１処理と第２処理とを実行する。トルク制御手段は、第１処理において駆動モータのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向に差分を有した値とし、第２処理において当該トルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１処理において、駆動モータのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向に差分を有した値とするため、ギアのガタを短時間で大きく詰めることとなる。そして、第２処理において、駆動モータのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とするため、ギアの歯当たりのショックを和らげることとなる。このように、第１処理にてガタを大きく詰めた後に、ショックを和らげることにより、ガタ詰め制御に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る駆動力制御装置が適用される車両の駆動輪を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る駆動力制御装置を示す構成図である。
【図３】勾配、車速、及びブレーキ力とタイヤ反力との相関を示す３次元マップを示す図である。
【図４】図２に示したトルク制御部２０におけるガタ詰め制御の実行時間を算出する際のマップを示す図である。
【図５】本実施形態に係る駆動力制御装置１の動作の概要を示す図であり、（ａ）は駆動モータＭと駆動輪Ｄと遊星歯車機構ＰＧとの概要構成を示し、（ｂ）〜（ｆ）はタイミングチャートを示している。
【図６】図２に示した制限部３０による制限時におけるトルク制御部２０のトルク指令値を示すグラフである。
【図７】本実施形態に係る駆動力制御装置１００の詳細動作を示す第１のフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る駆動力制御装置１００の詳細動作を示す第２のフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る駆動力制御装置１００の詳細動作を示す第３のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る駆動力制御装置が適用される車両の駆動輪を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る駆動力制御装置は、動力源となる駆動モータＭと、駆動モータＭの回転によって駆動させられる駆動輪Ｄと、駆動モータＭと駆動輪Ｄとの間に介在する遊星歯車機構（ギア）ＰＧとを備えた車両に搭載されるものである。駆動モータＭは、図１からも明らかなように、駆動輪ＤのホイールＷＨ内に設けられ、遊星歯車機構ＰＧを介すと共にホイールＷＨを通じて駆動輪Ｄに駆動力を伝達するもので、いわゆるインホイールモータ（ＩＷＭ）である。
【００１２】
駆動モータＭは、円筒形であって両側が閉塞されたハウジング１と、ハウジング１内周に固定支持され複数のコイルから成るステータ２と、複数の永久磁石対から構成されステータ２の内周側において回転するロータ３と、ロータ３と一体に回転する駆動軸４を有している。
【００１３】
駆動軸４には減速機構として遊星歯車機構ＰＧが設けられている。遊星歯車機構ＰＧはサンギアＳと、ピニオンＰを軸支するピニオンキャリアＰＣと、リングギアＲから構成されている。駆動軸４はサンギアＳに連結され、ピニオンキャリアＰＣには出力軸５が連結され、リングギアＲはハウジング１に対して固定支持されている。出力軸５は車両の駆動輪Ｄを支持するホイールＷＨに接続されている。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る駆動力制御装置を示す構成図である。図２に示す駆動力制御装置１００は、図１に示した駆動モータＭの回転を制御するものであって、特に本実施形態では遊星歯車機構ＰＧにおけるガタを詰めるガタ詰め制御を実行するものである。この駆動力制御装置１００は、判定部（判定手段）１０と、トルク制御部（トルク制御手段）２０と、制限部（制限手段）３０とを備えている。
【００１５】
判定部１０は、ガタ詰め制御の開始判定を行うものであって、駆動モータＭの目標となる駆動トルクの目標値が所定値に達したことをもってガタ詰め制御を開始すると判定する
ものである。なお、駆動トルクの目標値は、アクセル開度及び車速の情報から求められる。より詳細に説明すると、アクセル開度及び車速から駆動輪Ｄの駆動に必要なトルクを求めることができる。このトルクに対して遊星歯車機構ＰＧにおける減速比を除算することで駆動モータＭの駆動トルクの目標値を求めることができる。
【００１６】
また、本実施軽形態において上記所定値は、タイヤからの反力に基づいて決定される。ここで、タイヤ反力は、車両が走行する道路の勾配、車速、及びブレーキ力から求めることができる。
【００１７】
図３は、勾配、車速、及びブレーキ力とタイヤ反力との相関を示す３次元マップを示す図である。駆動力制御装置１００は、図３に示すような勾配、車速、及びブレーキ力とタイヤ反力との相関を示す３次元マップを記憶している。具体的に駆動力制御装置１００は、勾配及び車速とタイヤ反力との相関を示すマップを記憶しており、このようなマップをブレーキ力毎に記憶している。このため、駆動力制御装置１００は、勾配、車速、及びブレーキ力の情報が入力されると、これら情報と３次元マップを用いてタイヤ反力を算出することができる。
【００１８】
なお、算出されたタイヤ反力は、回生時と力行時との境界を示す値となる。このため、判定部１０は、駆動トルクの目標値が、回正状態から力行状態に移行しようとしているとき、又は、力行状態から回生状態に移行しようとしているときに、ガタ詰め制御を開始すると判定することとなる。
【００１９】
さらに、詳細に説明すると判定部１０は、駆動トルクの目標値が所定値を跨いでから、規定時間経過した後に、再度駆動トルクの目標値が所定値を反対向きに跨いだ時に、ガタ詰め制御を開始すると判定することが好ましい。ここで、駆動トルクの目標値が所定値を跨いでから、規定時間経過した場合とは、一方のギアの歯が他方のギアの歯に接触していることが確実な状態であるといえる。また、規定時間経過した後に、再度駆動トルクの目標値が所定値を反対向きに跨いだ時とは、一方のギアの歯が他方のギアの歯に接触している状態から他方のギアの反対側の歯に向かって移動を開始している時といえる。判定部１０は、このようなタイミングを判定することで、確実にギアが反対側に詰まっている場合にガタ詰め制御を開始するようにしている。
【００２０】
トルク制御部２０は、判定部１０によりガタ詰め制御を開始すると判定されたときに、第１処理と第２処理とからなるガタ詰め制御を開始するものである。ここで、第１処理は、ギアのガタを短時間で大きく詰める制御であり、第２処理は、ギアの歯当たり時のショックを和らげる制御である。
【００２１】
詳細に第１処理は、駆動モータＭのトルク指令値を上記の所定値に対してガタ詰め方向に規定値の差分を有した値とするものである。このように、所定値に対してガタ詰め方向に規定値の差分を有した値とすることにより、ギアはガタ詰め方向に素早く駆動させられることとなり、短時間で大きくガタが詰められることとなる。
【００２２】
また、第２処理は、駆動モータＭのトルク指令値を上記所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とするものである。このように、所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とすることにより、第１処理にて素早く駆動させられていたギアにブレーキを掛ける状態となり、ギアの歯当たり時のショックが和らげられる。
【００２３】
以上のように、トルク制御部２０は、第１処理と第２処理とを実行することにより、ガタ詰め制御に要する時間を短縮するようにしている。
【００２４】
制限部３０は、所定の条件に従って、駆動モータＭのトルク指令値を制限するものである。所定の条件とは、例えばモータ温度上昇やバッテリ出力可能電力の低下が挙げられる。ここで、例えば駆動モータＭの温度が上昇している場合、駆動モータＭのトルクを必要以上に挙げてしまうと駆動モータＭに負荷が掛かり、更なる駆動モータＭの温度上昇を招いて駆動モータＭが故障してしまう可能性がある。よって、制限部３０は、モータ温度上昇などの所定条件に従って駆動モータＭのトルク指令値を制限するようにしている。
【００２５】
また、制限部３０によってトルク指令値が制限された場合、トルク制御部２０は、制限されたトルク指令値に基づいて第１処理と第２処理とを実行する。ここで、トルク指令値が制限されているため、第１処理においてトルク指令値は、所定値に対してガタ詰め方向に規定値の差分を有した値とはならず、制限された値となる。さらに、第２処理においても制限された値となる。なお、この点については後段にて詳説する。
【００２６】
図４は、図２に示したトルク制御部２０におけるガタ詰め制御の実行時間を算出する際のマップを示す図である。図４に示すように、ガタ詰め制御の実行時間は、トルク指令値によって決定する。例えば、トルク制御部２０は、制限部３０によってトルクが制限されていない場合、トルク指令値を予め定められた値とし、制限部３０によってトルクが制限された場合、制限された値（例えば制限された範囲における最大値）とする。そして、この値により第１処理を実行してガタを大きく詰めることから、トルク指令値が小さいほど実行時間は長くなり、トルク指令値が大きいほど実行時間は短くなる。
【００２７】
図５は、本実施形態に係る駆動力制御装置１の動作の概要を示す図であり、（ａ）は駆動モータＭと駆動輪Ｄと遊星歯車機構ＰＧとの概要構成を示し、（ｂ）〜（ｆ）はタイミングチャートを示している。なお、図５（ｂ）〜（ｆ）において実線は本実施形態に係る駆動力制御装置１の各種値等を示し、破線は特許文献１に記載の駆動力制御装置の各種値等を示し、一点鎖線はガタ詰め制御を行わない場合における各種値等を示している。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、駆動モータＭと駆動輪Ｄとは遊星歯車機構ＰＧによって接続されており、駆動モータＭが速度Ｖ１で回転する場合、駆動輪Ｄは速度Ｖ２で回転する構成となっている。なお、以下の説明において駆動モータＭ側のギアをギアＡと称し、駆動輪側Ｓ側のギアをギアＢと称する。
【００２９】
図５（ｂ）に示すように、まず時刻０から駆動モータＭの駆動トルクの目標値が徐々に上昇していき時刻ｔ１において所定値に達したとする。これにより、判定部１０は、ガタ詰め制御を開始すると判定する（図５（ｃ）参照）。
【００３０】
判定部１０によりガタ詰め制御を開始すると判定された場合、トルク制御部２０は、第１処理を実行する。すなわち、トルク制御部２０は、駆動モータＭのトルク指令値を上記の所定値に対してガタ詰め方向に規定値の差分を有した値Ｔ１とする。これにより、大きくガタを詰めることとなる。
【００３１】
そして、時刻ｔ２に到達すると、トルク制御部２０は、第２処理を実行する。第２処理においてトルク制御部２０は、駆動モータＭのトルク指令値を上記所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値Ｔ２とする。これにより、ギアＡ，Ｂの歯当たり時のショックを和らげることとなる。なお、この値Ｔ２は時間経過に伴って所定値に近づくようにされることにより、一層ギアＡ，Ｂの歯当たり時のショックを和らげることとなる。
【００３２】
なお、値Ｔ１，Ｔ２は、予め定められた値が採用されるが、制限部３０によってトルク指令値が制限された場合には、制限に応じた値とされる。すなわち、トルク制御部２０は、制限部３０により制限されたトルク指令値に基づいて、第１処理及び第２処理における
トルク指令値の推移を示すトルクプロフェールを変更することとなる。
【００３３】
次いで、時刻ｔ３に到達すると、トルク制御部２０はガタ詰め制御を終了する（図５（ｃ）参照）。なお、時刻ｔ１〜ｔ３の時間は、図３にて示したマップから求められた時間αである。
【００３４】
その後、トルク制御部２０は、駆動モータＭの駆動トルクの目標値を、ガタ詰め制御を行わなかった場合のトルク指令値に近づけていくこととなる。
【００３５】
ここで、図５（ｂ）の一点鎖線に示すように、特許文献１に記載の駆動力制御装置では、負駆動状態から正駆動状態に移行する時刻ｔ２においてガタ詰め制御が開始し、時刻ｔ３以後の時刻ｔ４までガタ詰め制御が継続する。このため、特許文献１に記載の駆動力制御装置ではガタ詰め制御に要する時間が本実施形態よりも長くなっており、本実施形態に係る駆動力制御装置１００においてガタ詰め制御に要する時間が短縮化されているといえる。
【００３６】
なお、本実施形態において時刻ｔ２、すなわち特許文献１に記載の駆動力制御装置では負駆動状態から正駆動状態に移行するタイミングで、第２処理が開始しているが、特に、第２処理の開始時刻は、負駆動状態から正駆動状態に移行するタイミングに限られるものではない。
【００３７】
また、図５（ｄ）に示すように、本実施形態においてギアＡとギアＢとの相対速度については時刻ｔ１における第１処理の開始に伴ってギアＡの回転速度が上昇することにより、相対速度が上昇する。その後、時刻ｔ２における第２処理の開始により、ギアＡの回転速度が低下することとなり、相対速度も二次関数的に低下する。そして、ギアＡ，Ｂの歯当たりは、相対速度が低下してＶαとなった時刻ｔ３において発生することから、ギアＡ，Ｂの歯当たり時のショックを和らげることとなる。
【００３８】
これに対して、特許文献１に記載の駆動力制御装置では、時刻ｔ２以降で駆動モータに一定のトルクが発生することから、相対速度は比例的に上昇していき、時刻ｔ４において歯当たりが発生する。このときの相対速度はＶβ（＞Ｖα）であることから、歯当たりのショックは本実施形態に係る駆動力制御装置１００よりも高いといえる。
【００３９】
なお、ガタ詰め制御が行われない場合（破線参照）には、時刻ｔ２から相対速度が上昇していき、時刻ｔ３において歯当たりが発生する。このときの相対速度はＶγ（＞Ｖβ）であることから、歯当たりのショックは本実施形態に係る駆動力制御装置１００及び特許文献１に記載の駆動力制御装置よりも高いといえる。
【００４０】
また、図５（ｅ）に示すように、Ｇ変動は、図５（ｄ）に示した歯当たりのショックの大きさに比例するものであり、本実施形態、特許文献１及びガタ詰め制御なしのそれぞれにおいて、時刻ｔ２、時刻ｔ２、及び時刻ｔ４で発生する。このときのＧ変動の大きさは、ガタ詰め制御なし、特許文献１及び本実施形態の順に大きくなる。
【００４１】
さらに、図５（ｆ）に示すように、ギアＡ，Ｂの相対位置については回生歯当たり状態から力行歯当たり状態に移行する際に、本実施形態に係る駆動力制御装置１００では、力行歯当たり前に、相対位置の変化が緩やかとなっている。このため、歯当たりのショックが軽減されているといえる。特に、時刻ｔ３直前の時刻ｔ３’から時刻ｔ３までの期間において相対位置の変化が緩やかとなっていることから、この期間により多少のずれを許容できることとなり、ばらつきによりガタ量が想定より小さい場合であっても歯当たりのショックを小さくすることができる。なお、詳細については後述する。
【００４２】
一方、特許文献１及びガタ詰め制御なしの場合では、力行歯当たり前における相対位置の変化は急激となっており、ギアＡ，Ｂの歯当たり時のショックを和らげる点で本実施形態に劣るといえる。
【００４３】
図６は、図２に示した制限部３０による制限時におけるトルク制御部２０のトルク指令値を示すグラフである。なお、図６において実線は制限部３０による制限が無い状態を示し、破線は制限部３０による制限がある状態を示している。
【００４４】
図６に示すように、トルク制御部２０は、制限部３０による制限が無い場合、第１処理におけるトルク指令値を予め定められた値Ｔ１ａとし、第２処理におけるトルク指令値を、予め定められた値Ｔ２ａとする。
【００４５】
これに対して制限部３０による制限がある場合、トルク制御部２０は、第１処理におけるトルク指令値を上限値Ｔ１ｂ（＜Ｔ１ａ）とする。なお、図６に示すガタ詰め制御の実行時間αは、制限部３０による制限によって長くされる。また、図６に示す例では、下限値による制限を示していないが、これは値Ｔ２ｂが下限値以上であることから制限を受けていない。
【００４６】
ここで、図６から明らかなように、トルク制御部２０は、所定値に対する駆動モータＭのトルク指令値Ｔ１ａ，Ｔ２ａの積分値が第１処理と第２処理とで同じとなるように、それぞれのトルク指令値Ｔ１ａ，Ｔ２ａを決定する。すなわち、図６に示すように、第１処理においてトルク指令値Ｔ１ａと所定値とで囲まれる面積Ｓαと、第２処理においてトルク指令値Ｔ２ａと所定値とで囲まれる面積Ｓβとが同じとなるように、それぞれのトルク指令値Ｔ１ａ，Ｔ２ａを決定する。このようにトルク指令値Ｔ１ａ，Ｔ２ａを決定することにより、第２処理において両ギアＡ，Ｂの相対速度をゼロに近づけることができるからである。
【００４７】
なお、積分値を同じとするようにトルク指令値を決定することは、制限部３０による制限がある場合であっても行われるし、無い場合であっても行われる。すなわち、制限部３０によってトルク指令値が制限される場合、トルク制御部２０は、第１処理と第２処理との積分値が同じとなるという条件を満たしつつ、トルクプロフェールを変更することとなる。この変更にあたっては、予めトルクプロフェールの変更を示すマップを記憶しておき、マップに基づいてトルクプロフェールを変更するようにしてもよいし、他の方法により変更するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、図６に示すように、トルク制御部２０は、第１処理の実行時間を、前記第２処理の実行時間よりも短くすると共に、第１処理における所定値からの差分を、第２処理における所定値からの差分の最大値よりも大きくする。これにより、第２処理における差分を比較的小さくすることができ、第２処理では相対速度を２次関数的に小さくことができることから、バラつきによりギアＡ，Ｂのガタ量が小さい場合であっても、図５（ｆ）に示したように比較的小さな相対速度でギアＡ，Ｂの歯同士を接触させることができる。
【００４９】
図７〜図９は、本実施形態に係る駆動力制御装置１００の詳細動作を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、駆動力制御装置１００は、アクセル開度及び車速から基本駆動力指令値Ｆｘを算出する（Ｓ１）。この基本駆動力指令値Ｆｘは、駆動輪Ｄ側にて必要となる駆動力を算出している。
【００５０】
次に、駆動力制御装置１００は、ステップＳ１にて算出した基本駆動力指令値Ｆｘから駆動モータＭの駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅに変換する（Ｓ２）。この際、駆動力制
御装置１００は、基本駆動指令値ＦＸを減速比で割ることにより、駆動モータＭにて必要となる駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅを算出する。すなわち、駆動力制御装置１００は、Ｔｍｂａｓｅ＝Ｆｘ／減速比なる演算式から駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅを算出する。さらに駆動力制御装置１００は、駆動モータＭのトルク指令値Ｔｍ＝Ｔｍｂａｓｅとする。
【００５１】
その後、制限部３０は、バッテリ入出可能電力、モータ回転数、及びモータ温度などの所定の条件に従って、駆動モータＭの駆動トルクの上下限制限値Ｔｍｍａｘ,Ｔｍｍｉｎ
を算出する（Ｓ３）。そして、制限部３０は、駆動トルクの上下限制限値のうち、絶対値の最大値Ｔｍｍａｘａｂｓを、Ｔｍｍａｘａｂｓ＝ｍａｘ（｜Ｔｍｍａｘ｜,｜Ｔｍｍｉ
ｎ｜）なる演算式から算出する（Ｓ４）。
【００５２】
次に、判定部１０は、トルク閾値（所定値）Ｔｘをタイヤ反力から求める（Ｓ５）。この処理において判定部１０は、図３に示した３次元マップに基づいて、タイヤ反力をＴｘ＝ＭＡＰ１（車速、勾配、ブレーキ力）より求める。なお、タイヤ反力Ｔｘはモータトルク軸となるようにＭａｐ１を設定している。
【００５３】
その後、トルク制御部２０は、ガタ詰め終了時間（ガタ詰め制御の実行時間）αをα＝Ｔｍｍａｐ２(Ｔｍｍａｘａｂｓ)なる式から求める（Ｓ６）。この際、トルク制御部２０は、図３を参照したマップＭａｐ２から求めることとなる。
【００５４】
次に、判定部１０は、図８に示すように、前回のガタ詰め開始フラグが「ＯＦＦ」であるかを判断する（Ｓ７）。前回のガタ詰め開始フラグが「ＯＦＦ」であると判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、判定部１０は、ガタ詰め制御を開始するか否かを判定する処理を実行することとなる。
【００５５】
すなわち、判定部１０は、まずステップＳ２において算出した駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅがトルク閾値Ｔｘ未満であるか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅがトルク閾値Ｔｘ未満であると判断した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、駆動モータＭは回生状態であると判断できることから、判定部１０は、力行状態から回生状態に移行して所定時間以上経過したか否かを判断する（Ｓ９）。なお、所定時間はチャタリング防止するに十分な時間である。また、所定時間は、ギアが逆側に押し当たるに十分な時間でもある。この所定時間は、駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅ等によって可変とされてもよい。
【００５６】
力行状態から回生状態に移行して所定時間以上経過したと判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ギアＡ，Ｂは回生側に既に詰まっていることから、ガタ詰め制御を行う必要がなく、処理はステップＳ１１に移行する。
【００５７】
一方、力行状態から回生状態に移行して所定時間以上経過していないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、ギアＡ，Ｂは未だ詰まっておらずガタ詰め制御を行う必要があるといえる。このため、判定部１０は、回生ガタ詰め開始フラグ及びガタ詰め開始フラグを「ＯＮ」とする。そして、処理はステップＳ１１に移行する。
【００５８】
ステップＳ１１においてトルク制御部２０は、力行状態カウンタをクリアし（Ｓ１１）、その後、トルク制御部２０は、回生状態カウンタのカウントアップを開始する（Ｓ１２）。そして、処理は図９のステップＳ１８に移行する。
【００５９】
一方、駆動トルクの目標値Ｔｍｂａｓｅがトルク閾値Ｔｘ未満でないと判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）、駆動モータＭは力行状態であると判断できることから、判定部１０は、回
生状態から力行状態に移行して所定時間以上経過したか否かを判断する（Ｓ１３）。
【００６０】
回生状態から力行状態に移行して所定時間以上経過したと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ギアＡ，Ｂは力行側に既に詰まっていることから、ガタ詰め制御を行う必要がなく、処理はステップＳ１５に移行する。
【００６１】
一方、回生状態から力行状態に移行して所定時間以上経過していないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、ギアＡ，Ｂは未だ詰まっておらずガタ詰め制御を行う必要があるといえる。このため、判定部１０は、力行ガタ詰め開始フラグ及びガタ詰め開始フラグを「ＯＮ」とする。そして、処理はステップＳ１５に移行する。
【００６２】
ステップＳ１５においてトルク制御部２０は、回生状態カウンタをクリアし（Ｓ１６）、その後、トルク制御部２０は、力行状態カウンタのカウントアップを開始する（Ｓ１７）。そして、処理は図９のステップＳ１８に移行する。
【００６３】
ところで、前回のガタ詰め開始フラグが「ＯＦＦ」でないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、判定部１０は既にガタ詰め制御中であると判断し、トルク制御部２０は、力行状態カウンタ及び回生状態カウンタをクリアする（Ｓ１７）。そして、処理は図９のステップＳ１８に移行する。
【００６４】
図９のステップＳ１８においてトルク制御部２０は、ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」であり、且つ、ガタ詰め時間（ガタ詰め制御実行時間）をカウントするカウンタにより計測される時間Ｔｉｍｅが、ステップＳ６にて求めたガタ詰め終了時間α以下であるか否かを判断する（Ｓ１８）。
【００６５】
ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」であり、且つ、カウンタにより計測される時間がガタ詰め終了時間α以下であると判断した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、トルク制御部２０は、力行ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」であるかを判断する（Ｓ１９）。
【００６６】
力行ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」であると判断した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、トルク制御部２０は、トルク指令値Ｔｍをガタ詰めトルク指令値に置き換える（Ｓ２０）。すなわち、トルク制御部２０は、トルク指令値Ｔｍを、Ｔｍ＝Ｔｍｍａｐ(ｔｉｍｅ,Ｔｍｍａｘａｂｓ)なる演算式から、ガタ詰めトルク指令値に置き換える。これにより、図５（ｂ
）の時刻ｔ１〜ｔ３に示したように、駆動モータＭのトルク指令値は、初期的にトルク閾値Ｔｘに対して力行方向に規定値の差分を有した値とされると共に、その後、トルク閾値Ｔｘに対して力行方向と反対方向となる値とされる。そして、処理はステップＳ２３に移行する。
【００６７】
一方、力行ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」でないと判断した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、トルク制御部２０は、回生ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」であるかを判断する（Ｓ２１）。そして、回生ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」であると判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ルク制御部２０は、トルク指令値Ｔｍをガタ詰めトルク指令値に置き換える（Ｓ２０）。すなわち、トルク制御部２０は、トルク指令値Ｔｍを、Ｔｍ＝−Ｔｍｍａｐ(ｔｉｍｅ,Ｔｍｍａｘａｂｓ)なる演算式から、ガタ詰めトルク指令値に置き換える。これにより、図
５（ｂ）の時刻ｔ１〜ｔ３に示したトルク指令値と上下逆向きのトルク指令値により駆動モータＭが駆動されることとなる。そして、処理はステップＳ２３に移行する。
【００６８】
回生ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」でないと判断した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、トルク指令値Ｔｍはガタ詰めトルク指令値に置き換えられることなく、処理はステップＳ２３に移行する。このとき、トルク指令値Ｔｍは、ステップＳ２で設定された値が採用される。
【００６９】
なお、ステップＳ２０，Ｓ２２におけるガタ詰めトルク指令値は、予め定められたギアＡ，Ｂのガタ量の設計値と、駆動モータＭ側のギアＡ自体及び当該ギアＡに作用する各部（例えば駆動モータＭをギアＡを接続する駆動軸）の回転イナーシャとに基づいて決定されている。これにより、予め設計値からガタ詰めトルク指令値を決めておくことができ、トルク指令値を決定するにあたり回転センサや位置センサを不要とすることができるからである。特に、上記ガタ量の設計値は、公差最大値であることが望ましい。これにより、実際にガタ量が公差最小値であっても、狙いの相対速度以内となるようにプロフィールを設定することができるからである。
【００７０】
ステップＳ２３においてトルク制御部２０は、ガタ詰め時間をカウントするカウンタをカウントアップする（Ｓ２３）。すなわち、トルク制御部２０は、Ｔｉｍｅ＝Ｔｉｍｅ（前回値）＋１なる処理を実行する。その後、処理はステップＳ２６に移行する。
【００７１】
ところで、ガタ詰め開始フラグが「ＯＮ」でない、又は、ガタ詰め時間をカウントするカウンタにより計測される時間Ｔｉｍｅがガタ詰め終了時間α以下でないと判断した場合（Ｓ１８：ＮＯ）、トルク制御部２０は、カウンタにより計測される時間がガタ詰め終了時間αを超えるかを判断する（Ｓ２４）。
【００７２】
ガタ詰め終了時間αを超えると判断した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、トルク制御部２０は、ガタ詰め時間をカウントするカウンタにより計測される時間Ｔｉｍｅを「０」にクリアし、判定部１０は、ガタ詰め開始フラグ、力行ガタ詰め開始フラグ及び回生ガタ詰め開始フラグを「ＯＦＦ」とする（Ｓ２５）。そして、処理はステップＳ２６に移行する。
【００７３】
一方、ガタ詰め終了時間αを超えないと判断した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、カウンタはクリアされることなく、且つフラグは「ＯＦＦ」とされることなく、処理はステップＳ２６に移行する。
【００７４】
ステップＳ２６においてトルク制御部２０は、ステップＳ３において制限部３０により算出された上下限制限値Ｔｍｍａｘ,Ｔｍｍｉｎに基づいて、トルクプロフェールを変更
する（Ｓ２６）。この際、トルク制御部２０は、Ｔｍ＝ｍｉｎ(ｍａｘ(Ｔｍ,Ｔｍｍｉｎ),Ｔｍｍａｘ)なる式からトルクプロフェールを変更する。そして、図９に示す処理は終了する。
【００７５】
このようにして、本実施形態に係る駆動力制御装置１００によれば、第１処理において、駆動モータＭのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向に差分を有した値とするため、ギアのガタを短時間で大きく詰めることとなる。そして、第２処理において、駆動モータＭのトルク指令値を所定値に対してガタ詰め方向と反対方向となる値とするため、ギアの歯当たりのショックを和らげることとなる。このように、第１処理にてガタを大きく詰めた後に、ショックを和らげることにより、ガタ詰め制御に要する時間を短縮することができる。
【００７６】
また、駆動モータＭは、駆動輪ＤのホイールＷＨ内に設けられ、遊星歯車機構ＰＧを介すと共にホイールＷＨを通じて駆動輪Ｄに駆動力を伝達するもの、すなわちＩＷＨであるため、長いドライブシャフトやディファレンシャルギアの無い高応答の車両においてガタ詰め制御に要する時間を短縮することができる。
【００７７】
また、所定値に対する駆動モータＭのトルク指令値の積分値が第１処理と第２処理とで同じとなるように、それぞれのトルク指令値を決定する。このようにトルク指令値を決定することにより、第２処理において両ギアの相対速度をゼロに近づけることができる。
【００７８】
また、第１処理を実行する時間を、第２処理を実行する時間よりも短くすると共に、第１処理における所定値からの差分を、第２処理における所定値からの差分の最大値よりも大きくする。これにより、第２処理における差分は比較的小さくすることができ、第２処理では差分を２次関数的に所定値に近づけることができることから、バラつきによりギアのガタ量が小さい場合であっても、比較的小さな相対速度でギアの歯同士を接触させることができる。
【００７９】
また、所定値はタイヤ反力に基づいて決定されるため、ガタ詰めに寄与する分のトルクを用いることで、より正確なガタ詰め制御の開始判定を行うことができる。
【００８０】
また、駆動トルクの目標値が所定値を跨いでから、規定時間経過した後に、再度駆動トルクの目標値が所定値を反対向きに跨いだ時に、ガタ詰め制御を開始すると判定する。これにより、規定時間トルクが掛かったことで、確実にギアが反対側に詰まっている場合に、ガタ詰め制御を開始することができる。
【００８１】
また、第１処理及び第２処理における駆動モータＭのトルク指令値は、予め定められたギアのガタ量の設計値と、駆動モータＭ側のギア自体及び当該ギアに作用する各部の回転イナーシャとに基づいて、決定される。このため、予め設計値からトルク指令値を決めておくことができ、トルク指令値を決定するにあたり回転センサや位置センサを不要とすることができる。
【００８２】
また、トルク指令値の制限時において、第１処理及び第２処理におけるトルク指令値の推移を示すトルクプロフェールを変更するため、モータ温度上昇時やバッテリ出力可能電力の低下時など、駆動モータに制限が掛かる場合においても、ガタ詰め制御を実行することができる。
【００８３】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００８４】
例えば、上記実施形態において、駆動モータＭは駆動輪ＤのホイールＷＨ内に設けられるＩＷＭであるが、これに限るものではなく、ホイールＷＨ外に設けられるモータであってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態において、ギアＡ，Ｂの相対位置を推定する推定手段をさらに備え、トルク制御部２０は、推定手段により推定された相対位置に基づいて、第１処理及び第２処理における駆動モータＭのトルク指令値を決定するようにしてもよい。推定されたギアの相対位置に基づいて、第１処理及び第２処理における駆動モータＭのトルク指令値を決定することにより、余計なトルクをギアＡ，Ｂに伝達することなく、適正なトルクを伝達すると共に、相対速度をゼロに近づけることができるからである。
【符号の説明】
【００８６】
１…ハウジング
２…ステータ
３…ロータ
４…駆動軸
１０…判定部（判定手段）
２０…トルク制御部（トルク制御手段）
３０…制限部（制限手段）
１００…駆動力制御装置
Ｄ…駆動輪
Ｍ…駆動モータ
ＰＣ…ピニオンキャリア
ＰＧ…遊星歯車機構
Ｒ…リングギア
Ｓ…サンギア
ＷＨ…ホイール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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