JP2021079779A - 車両用トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前輪と後輪とを同時に駆動する際、車輪に伝達されるトルクの大きさが変化する場合に車輪の駆動系が振動することを抑制すること。【解決手段】車両の前輪と後輪とを同時に駆動する際、駆動力源から前輪に伝達されるトルクと駆動力源から後輪に伝達されるトルクとを異なる大きさに制御するとともに、前輪および後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させ、かつ当該トルクの変化速度を可変に制御することが可能な車両用トルク制御装置であって、前輪および後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させる際、当該伝達されるトルクの変化量が所定値よりも大きい場合、トルクの変化速度が小さくなるように駆動力源から出力されるトルクを調整する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用トルク制御装置に関する。

特許文献１には、駆動力源から出力された動力によって前輪および後輪を駆動する際、前輪の駆動系と後輪の駆動系とのそれぞれについて、共振の発生を推定することが開示されている。特許文献１に記載の構成では、前輪の駆動系と後輪の駆動系とのうちのいずれか一方で共振が発生していると推定された場合、共振が発生していると推定されたほうの車輪に伝達されるトルクを減少させ、かつ共振が発生していないと推定されたほうの車輪に伝達されるトルクを増加させる制御を実行する。

特開２００２−０７８１１０号公報

特許文献１に記載の構成では、車輪の駆動系で共振（振動）が発生するタイミングとして、定常走行時を想定しているものの、前後輪へのトルク再配分時（トルク変化時）が想定されていない。駆動力源から車輪に伝達されるトルクの大きさが変化する際、トルク変化量が大きく、かつトルク変化速度が大きい場合には、駆動力源と車輪との間に配置されたドライブシャフトに捩れが発生する。この捩れを元に戻そうとする力がドライブシャフトに生じることで、車輪の駆動系が振動してしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、車両の前輪と後輪とを同時に駆動する際、車輪に伝達されるトルクの大きさが変化する場合に車輪の駆動系が振動することを抑制することができる車両用トルク制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の前輪と後輪とを同時に駆動する際、駆動力源から前記前輪に伝達されるトルクと駆動力源から前記後輪に伝達されるトルクとを異なる大きさに制御するとともに、前記前輪および前記後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させ、かつ当該トルクの変化速度を可変に制御することが可能な車両用トルク制御装置であって、前記前輪および前記後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させる際、当該伝達されるトルクの変化量が所定値よりも大きい場合、前記トルクの変化速度が小さくなるように前記駆動力源から出力されるトルクを調整することを特徴とする。

本発明では、前輪および後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させる際に、車輪に伝達されるトルクの変化量が所定値よりも大きい場合、そのトルクの変化速度が小さくなるよう、駆動力源から出力されるトルクを調整する。これにより、車輪に伝達されるトルクの変化速度を小さくすることができる。そのため、前輪と後輪とを同時に駆動する際に、車輪に伝達されるトルクの変化量が大きい場合であっても、そのトルクの変化速度を小さくできるので、車輪の駆動系で振動が発生することを抑制できる。

図１は、実施形態の車両用トルク制御装置を搭載した車両を模式的に示すスケルトン図である。 図２は、エンジン駆動に切り替わる際の制御フローを示すフローチャートである。 図３は、駆動力源がエンジンに切り替わる際の車両状態の時間的変化を示すタイムチャートである。 図４は、アクセル開度が高開度の場合と中開度の場合とを比較説明するためのチャイムチャートである。 図５は、実施形態の変形例を説明するためのタイムチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における車両用トルク制御装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１に示すように、車両Ｖｅは、前輪用の駆動力源であるエンジン（ＥＮＧ）１と、後輪用の駆動力源であるリアモータ（Ｒｒモータ）２とを備えている。この車両Ｖｅは、四輪駆動車であり、エンジン１が左右の前輪３Ｌ，３Ｒを駆動し、リアモータ２が左右の後輪４Ｌ，４Ｒを駆動する。エンジン１は、ガソリンエンジンなどの周知の内燃機関である。リアモータ２は、永久磁石式の同期モータなどの周知のモータ・ジェネレータであって、電力が供給されて動力を出力するモータ機能と、機械的な外力によって強制的に回転させられて発電する発電機能とを有する。

車両Ｖｅは、前輪３Ｌ，３Ｒで駆動する二輪駆動状態と、後輪４Ｌ，４Ｒで駆動する二輪駆動状態と、前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪４Ｌ，４Ｒで駆動する四輪駆動状態とに切替可能である。四輪駆動状態では、前輪３Ｌ，３Ｒが主駆動輪となり、後輪４Ｌ，４Ｒが従駆動輪となる。エンジン１は、車両前方のフロント部に配置され、前輪３Ｌ，３Ｒを駆動させる主動力源として機能する。リアモータ２は、車両後方のリア部に配置され、後輪４Ｌ，４Ｒを駆動させる副動力源として機能する。この車両Ｖｅでは、エンジン１から前輪３Ｌ，３Ｒに至る動力伝達経路とリアモータ２から後輪４Ｌ，４Ｒに至る動力伝達経路とが独立している。そのため、エンジン１から出力された動力を後輪４Ｌ，４Ｒへ伝達することはできない。そして、車両Ｖｅのフロント部およびリア部に搭載された各構成は、車両Ｖｅを制御する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１００によって制御される。なお、左右の車輪を特に区別しない場合には、符号Ｌ，Ｒを省略して、前輪３、後輪４と記載する場合がある。

車両Ｖｅは、前輪側の駆動系として、自動変速機１１と、デファレンシャルギヤ機構１２と、左右のドライブシャフト１３Ｌ，１３Ｒとを備えている。エンジン１から出力された動力は自動変速機１１を介してデファレンシャルギヤ機構１２に伝達されて、デファレンシャルギヤ機構１２から各ドライブシャフト１３Ｌ，１３Ｒを介して左右の前輪３Ｌ，３Ｒに伝達される。左側のドライブシャフト１３Ｌは左側の前輪３Ｌに連結され、右側のドライブシャフト１３Ｒは右側の前輪３Ｒに連結されている。

自動変速機１１は、複数の変速段に設定することが可能な有段式の自動変速機であり、エンジン１の回転を変速して前輪３Ｌ，３Ｒに向けて出力する。この自動変速機１１は前輪側クラッチＣ１を含んで構成されている。

前輪側クラッチＣ１は、エンジン１と前輪３Ｌ，３Ｒとの間に配置された摩擦係合装置であり、エンジン切り離しクラッチとして機能する。この前輪側クラッチＣ１は、油圧アクチュエータによって作動するものであり、係合過渡期に油圧アクチュエータの油圧が上昇するに連れてトルク容量が徐々に増加するように構成されている。この油圧アクチュエータに供給される油圧は、ＥＣＵ１００によって制御される。つまり、ＥＣＵ１００は前輪側クラッチＣ１の係合状態および解放状態を制御する。そして、前輪側クラッチＣ１が係合している場合に、エンジン１と前輪３との間の動力伝達経路がトルク伝達可能に接続される。一方、前輪側クラッチＣ１が解放している場合には、エンジン１と前輪３との間の動力伝達経路はトルク伝達不能に遮断されている。

例えば、自動変速機１１は、複数の遊星歯車装置と、複数の係合装置とを備えている。この遊星歯車装置は、主変速部となるダブルピニオン型の第１遊星歯車装置と、副変速部となるラビニヨ型の第２遊星歯車装置とを同軸線上に有する遊星歯車式の多段変速機である。ラビニヨ型の第２遊星歯車装置は、主変速部の下流側に配置されるものであり、シングルピニオン型の遊星歯車装置と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置とを含んで構成されている。さらに、自動変速機１１は、前輪側クラッチＣ１として機能する係合装置として、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第４クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキを備えている。この係合装置は、油圧式の摩擦係合装置であり、油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型のクラッチやブレーキにより構成されている。例えば、係合装置は、油圧制御回路（図示せず）に含まれる複数のソレノイドバルブ（図示せず）などから各々出力される係合圧としての油圧に応じてトルク容量がそれぞれに変化させられることで、それぞれの作動状態が切り替えられる。自動変速機１１では、第１および第２遊星歯車装置の回転要素同士が係合装置によって接続または解放され、あるいは選択的に固定される。そして、第１〜第４クラッチおよび第１〜第２ブレーキが全て解放状態となる場合に、自動変速機１１はニュートラル状態となり、エンジン１と前輪３との間の動力伝達経路はトルク伝達不能に遮断される。

この自動変速機１１では、運転者のアクセル操作や車速等に応じて、ＥＣＵ１００により係合装置のうちのいずれかが選択的に係合することで、複数の変速段を選択的に形成することができる。詳細には、複数の係合装置のうちのいずれか二つが係合状態となり、残りが解放状態となることによって、自動変速機１１で所定の変速段を形成することが可能である。例えば、自動変速機１１では、第１速ギヤ段〜第８速ギヤ段の８つの前進ギヤ段、および後進ギヤ段の各ギヤ段が選択的に形成される。各変速段に対応する自動変速機１１の変速比は、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の各歯車比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）によって適宜定められる。第１速ギヤ段の変速比が最も大きく、高車速側（第８速ギヤ段側）ほど変速比が小さくなる。要するに、第１〜第４クラッチおよび第１〜第２ブレーキのうち二つの係合装置が係合状態となり、残りの係合装置が解放状態となる場合に、エンジン１と前輪３との間の動力伝達経路はトルク伝達可能に接続される。

また、車両Ｖｅは、後輪側の駆動系として、減速機２１と、デファレンシャルギヤ機構２２と、ドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒとを備えている。リアモータ２から出力された動力は減速機２１を介してデファレンシャルギヤ機構２２に伝達されて、デファレンシャルギヤ機構２２からドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒを介して左右の後輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。左側のドライブシャフト２３Ｌは左側の後輪４Ｌに連結され、右側のドライブシャフト２３Ｒは右側の後輪４Ｒに連結されている。そして、後輪側の駆動系では、リアモータ２と減速機２１との間に、後輪側クラッチＣ２が設けられている。

後輪側クラッチＣ２は、リアモータ２と後輪４Ｌ，４Ｒとの間に配置された係合装置であり、モータ切り離しクラッチとして機能する。後輪側クラッチＣ２が係合している場合に、リアモータ２と後輪４との間の動力伝達経路がトルク伝達可能に接続される。一方、後輪側クラッチＣ２が解放している場合には、リアモータ２と後輪４との間の動力伝達経路はトルク伝達不能に遮断されている。なお、後輪側クラッチＣ２は、摩擦係合式のクラッチに限らず、噛合式のクラッチであってもよい。また、後輪側クラッチＣ２のアクチュエータも、油圧式に限らず、電磁式であってもよい。

ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを主体に構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算を実行し、その演算結果に応じた各種の指令信号を出力する。また、ＥＣＵ１００には、運転者によるアクセルペダル操作量を検出するアクセル開度センサ（図示せず）や、車速を検出する車速センサ（図示せず）から出力された信号が入力される。そして、ＥＣＵ１００は車両Ｖｅの走行モードを切り替える制御を実行する。

例えば、ＥＣＵ１００は、低負荷時にはモータ駆動（Ｒｒ駆動）による走行モードに制御し、中高負荷時にはエンジン駆動（Ｆｒ駆動）による走行モードに制御する。車両負荷が低負荷から中負荷に移行した際、ＥＣＵ１００は、モータトルクとエンジントルクとを調停（トルク調停）しながら、モータ駆動からエンジン駆動に移行する制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は車両Ｖｅの負荷状態に応じて走行モードを切り替える。

モータ駆動時に、ＥＣＵ１００は、エンジン１を停止し、前輪側クラッチＣ１を解放して、エンジン１を前輪３から切り離す。エンジン駆動時には、ＥＣＵ１００は、前輪側クラッチＣ１を係合して、エンジン１を作動させる。また、エンジン駆動時にリアモータ２から出力されるトルクがゼロの場合、リアモータ２の過回転を防止するために、ＥＣＵ１００は後輪側クラッチＣ２を解放する。

図２は、エンジン駆動に切り替わる際の制御フローを示すフローチャートである。なお、図２に示す制御は、車両Ｖｅが走行中、ＥＣＵ１００によって繰り返し実行される。

ＥＣＵ１００は、センサから入力される信号により、車速とアクセル開度とを取得し、これらに基づいて必要駆動力を算出する（ステップＳ１）。ＥＣＵ１００には、車速センサからの車速信号と、アクセル開度センサからのアクセル開度信号とが入力される。そして、ＥＣＵ１００は、車速とアクセル開度とＥＣＵ１００の記憶部に予め記憶されたマップとを用い、車両Ｖｅに要求されている駆動力（要求駆動力ともいう）を算出する。

ＥＣＵ１００は、駆動力源をリアモータ２からエンジン１に切り替えるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、停止中のエンジン１を作動させる必要があるか否かが判定される。例えば、ステップＳ２において、車両走行中にアクセルＯＦＦからアクセルＯＮに切り替わり、アクセル開度が所定値よりも大きくなったか否かが判定される。この場合、リアモータ２による回生状態からアクセルＯＮとなり、アクセル開度が所定値よりも大きくなると、車両Ｖｅは加速要求を受け付けたことになるため、ステップＳ２で肯定的に判定される。

駆動力源をリアモータ２からエンジン１に切り替えない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、この制御ルーチンは終了する。

駆動力源をリアモータ２からエンジン１に切り替える場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、エンジン１が始動済みであるか否かを判定する（ステップＳ３）。

エンジン１が始動済みでない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００はエンジン始動のための指令信号を出力する（ステップＳ１２）。つまり、エンジン１の始動が完了していない場合には、ＥＣＵ１００はエンジン始動を指示する。ステップＳ１２の処理を実行後、この制御ルーチンは終了する。

エンジン１が始動済みである場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、リアモータ２から出力されるトルクがゼロであるか否かを判定する（ステップＳ４）。

モータトルクがゼロである場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、この制御ルーチンは終了する。リアモータ２から出力されるトルクがゼロの場合、エンジン１のみで走行しているので、本制御の対象外となる。

モータトルクがゼロではない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、エンジントルク伝達割合を算出するとともに、伝達エンジントルクを算出する（ステップＳ５）。エンジントルク伝達割合は、前輪側クラッチＣ１におけるトルクの伝達割合を表し、入力側係合要素のトルクに対して出力側係合要素に伝達されるトルクの割合を表す。また、伝達エンジントルクは、エンジン１から前輪側クラッチＣ１を介して前輪３に伝達されるトルクである。

ステップＳ５では、エンジントルク伝達割合は、前輪側クラッチＣ１の係合状態に基づいて算出することができる。例えば、前輪側クラッチＣ１が解放している場合、エンジントルク伝達割合は０％である。前輪側クラッチＣ１が完全に係合している場合、エンジントルク伝達割合は１００％となる。そして、前輪側クラッチＣ１の係合過渡期に、クラッチ油圧の上昇に伴い、エンジントルク伝達割合は０％から１００％に向けて上昇する。すなわち、ＥＣＵ１００は前輪側クラッチＣ１の油圧指令値を用いてエンジントルク伝達割合を算出することが可能である。また、伝達エンジントルクは、エンジントルク伝達割合とエンジントルクとに基づいて算出することができる。エンジントルクにエンジントルク伝達割合を乗算すると伝達エンジントルクが求まる。

そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５で算出されたエンジントルク伝達割合がゼロ以外であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、前輪側クラッチＣ１が摩擦係合を開始したか否かが判定される。要するに、ステップ６において、前輪側クラッチＣ１が解放状態から係合過渡期に移行したか否かが判定される。

エンジントルク伝達割合がゼロである場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、この制御ルーチンは終了する。

エンジントルク伝達割合がゼロ以外である場合（ステップ６：Ｙｅｓ）、必要駆動力と伝達エンジントルクとに基づいて、リアモータ２から出力するモータトルクを算出する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、必要駆動力に対する不足分のトルクが算出される。そのため、必要駆動力から伝達エンジントルクを減算して求めた値をモータトルクに決定する。また、ステップＳ７で用いられる伝達エンジントルクは、ステップＳ６で肯定的に判定されたタイミング、すなわちステップＳ５において前輪側クラッチＣ１が解放状態から係合過渡期に移行したタイミング（係合開始タイミング）で算出された伝達エンジントルクを含む。これにより、ステップＳ７では、前輪側クラッチＣ１の係合開始タイミングにおいて必要駆動力に対して不足するモータトルクを算出することができる。

また、ＥＣＵ１００は、算出されたモータトルクの変化量を下限ガード処理する（ステップＳ８）。下限ガードは、後輪側の駆動系で振動が生じないトルク変化量に設定されている。ＥＣＵ１００は、モータトルクの変化量が下限カード以下にならないよう制御する。

さらに、ＥＣＵ１００は、モータトルクの変化量を下限ガードで補正するか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、算出されたモータトルクの変化量（ここでは絶対値）が所定値よりも大きいか否かが判定される。そのため、減少量としてのトルク変化量の大きさを、所定値（下限ガード）と比較することになる。

モータトルクの変化量を下限ガードで補正しない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、この制御ルーチンは終了する。

モータトルクの変化量を下限ガードで補正する場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、伝達トルクを調整する（ステップＳ１０）。モータトルクの変化量を下限ガードで補正する時にはトータル駆動力が大きいので、ステップＳ１０において、伝達トルクを調整する。この場合、前輪側クラッチＣ１から前輪３に伝達されるトルクの変化速度が小さくなるように、伝達トルクを調整することになる。

また、ＥＣＵ１００は、調整した伝達トルクとなるようにエンジントルクを調整する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、エンジン１から出力するトルク、すなわち駆動力源のトルクを制御する。この場合、伝達トルクの変化速度が小さくなるように、エンジントルクが制御される。そして、ステップＳ１１の処理を実行すると、この制御ルーチンは終了する。

図３は、駆動力源がエンジンに切り替わる際の車両状態の時間的変化を示すタイムチャートである。なお、図３には、実施形態に対応する内容を本発明として破線で示されている。

図３に示された初期の車両状態は、車両Ｖｅが前進走行中にアクセルＯＦＦとなり、リアモータ２で回生発電を行っている状態である。前進時に後輪側クラッチＣ２が係合すると、後輪４からリアモータ２に機械的な外力が逆入力されるため、リアモータ２のロータが正方向に回転させられている。この最中に、ＥＣＵ１００は回生制御を実行し、リアモータ２から負トルクを出力する。リアモータ２では、外力によってロータが正方向に回転中、負方向に作用するモータトルク（負トルク）を出力すると回生発電を行う。また、回生発電中は、エンジン１を停止し、かつ前輪側クラッチＣ１を解放して、エンジン１を前輪３から切り離している。そのため、この初期の車両状態では、エンジン回転数Ｎｅ、エンジントルク、エンジントルク伝達割合、伝達エンジントルクは、いずれもゼロである。

そして、アクセルペダルが踏み込まれていない状態（アクセルＯＦＦ）からアクセルペダルが踏み込まれた状態（アクセルＯＮ）に切り替わる（時刻ｔ１）。時刻ｔ１では、運転者からの加速要求を受け付けたことになる。アクセルＯＦＦではアクセル開度が０％となり、アクセルＯＮではアクセル開度が０％よりも大きくなる。

時刻ｔ１以降、アクセルペダルの踏み込み量に応じてアクセル開度が上昇するため、ＥＣＵ１００は、リアモータ２から正方向に作用するモータトルク（正トルク）を出力するモータ制御を実行する。リアモータ２から正トルクが出力されることに伴い、車両Ｖｅの加速度が上昇し始める。その後、アクセル開度が所定値に到達すると、駆動力源をリアモータ２からエンジン１に切り替えると判定される。この判定直後は、エンジン１が停止しているのでモータ駆動を継続する。このモータ駆動時、リアモータ２からは所定の大きさの正トルクが出力され、この正トルクが後輪４に伝達されて駆動トルクとなる。

そして、ＥＣＵ１００は、モータ駆動を継続しつつ、エンジン１の始動制御を実行する。エンジン１が始動されると、エンジン回転数Ｎｅが０ｒｐｍから上昇し始めるとともに、エンジントルクが０Ｎｍから増加し始める。このエンジン始動後、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、自動変速機１１の入力回転数が前輪側クラッチＣ１の同期回転数に到達すると、ＥＣＵ１００は、前輪側クラッチＣ１を係合させる係合制御を開始する（時刻ｔ２）。

時刻ｔ２時点で係合制御が開始されると、前輪側クラッチＣ１では、油圧アクチュエータに供給される油圧（クラッチ油圧）が上昇し始める。このクラッチ油圧の上昇に伴い、前輪側クラッチＣ１では係合要素同士が摩擦係合し始める。係合要素同士が摩擦係合し始めると前輪側クラッチＣ１の伝達トルク容量が増加し始めるため、エンジントルク伝達割合が０％から１００％に向けて徐々に上昇する。エンジントルク伝達割合が０％よりも大きい場合、前輪側クラッチＣ１が動力伝達経路を接続するため、エンジン１から前輪３に伝達されるトルク（伝達エンジントルク）が０Ｎｍから増加し始める。

その際、車両全体の駆動力（トータル駆動力）を保つために、前輪側のトルク増加分に対応して後輪側のトルクが減少するよう、リアモータ２から出力される正トルクを減少させる。すなわち、前輪側クラッチＣ１の係合制御を実行時、リア側ではリアモータ２のモータ制御が実行される。そして、この係合制御時、本発明では、従来技術とは異なるトルク制御を実行する。なお、図３には、実施形態に対応する本発明の内容を破線で示し、比較のための従来技術を実線で示してある。

まず、従来技術では、前輪側クラッチＣ１の係合制御の開始前後でエンジントルクが一定の状態で、このエンジントルクとエンジントルク伝達割合の変化速度とに基づいて、伝達エンジントルクが増加する（図３に（Ａ）で示す）。伝達エンジントルクの増加速度は、エンジントルク伝達割合とエンジントルクとによって決定される。この伝達エンジントルクの増加速度に対応した減少速度でリア側のモータトルクが減少されている（図３に（ａ）で示す）。モータトルクの減少速度は、伝達エンジントルクの増加速度に対応する速度に決定される。そのため、従来技術では、エンジントルク伝達割合が０％から上昇し始めて１００％に到達したタイミングと、伝達エンジントルクの増加が完了したタイミング、およびリア側のモータトルクの減少が完了したタイミングとが一致する。

そして、従来技術では、リアモータ２のトルクが急激に減少したことによって、リア側のドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒに共振が発生し、加速度の振動（Ｇ振動）が発生する。そこで、本実施形態では、トルク変動する際にリア側のドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒで発生する振動（共振）を抑制するために、リアモータ２から後輪４に伝達されるトルクが急激に減少しないよう、トルクを制御する。

ここで、摩擦係合式のクラッチでは、クラッチの焼損を防止するために、クラッチの係合速度を遅くすることができない。すなわち、前輪側クラッチＣ１の係合過渡期について、エンジントルク伝達割合の変化速度（変化の傾き）は遅くすること（変化の傾きを緩和すること）ができない。仮に、エンジントルク伝達割合の変化速度が遅くなると、係合要素同士がスリップする時間が長くなり、係合要素同士がスリップすることによる発熱（摩擦熱）で、クラッチが焼損する虞がある。

そこで、本実施形態では、エンジントルク伝達割合の変化速度は従来技術から変更せずに、エンジントルクを減少させることによって、伝達エンジントルクの増加速度を低下させるように構成されている。つまり、リアモータ２のトルクが急減することによる振動（ドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒでの捩り振動）がリア側の駆動系で発生しないようにするために、前輪側クラッチＣ１の係合制御を開始する時点で、図３に示すように、エンジントルクを減少させる制御を実行する。

図３に破線のエンジントルクで示すように、ＥＣＵ１００は、フロント側の係合制御を開始するタイミングにおいて、エンジン１から出力するエンジントルクを減少させる。さらに、エンジントルクを減少後は、エンジントルク伝達割合が１００％に到達するまでの間、エンジントルクの大きさが減少後の大きさで一定に保たれる。

これにより、本実施形態では、車両全体の駆動力を保ちつつ、リア側のモータトルクの減少速度を小さくする（変化の傾きを緩やかにする）ことができる。つまり、リア側の駆動系において、トルク変化による加速度振動が生じないよう、モータトルクの減少速度を従来よりも遅くすることができる（図３に（ｂ）で示す）。このモータトルクの減少速度の低下に対応した増加速度で伝達エンジントルクが増加するよう、伝達トルクが調整される（図３に（Ｂ）で示す）。この場合、エンジントルクは、図３に（Ｂ）で示すような伝達エンジントルクとなるように、ＥＣＵ１００によってトルク調整される。

具体的には、前輪側クラッチＣ１が係合完了したタイミングで、ＥＣＵ１００は、エンジントルクを増加させる制御を開始する（時刻ｔ３）。時刻ｔ３以降、エンジントルクの増加速度は、図３に（Ｂ）で示す伝達エンジントルクの増加速度のような連続的な変化を実現するように制御される。その後、エンジントルクは減少前と同じ大きさに戻される（時刻ｔ４）。時刻ｔ４において、伝達エンジントルクの増加およびモータトルクの減少が完了する。つまり、実施形態では、トルク変化が終わるタイミングが従来技術の時刻ｔ３よりも遅い時刻ｔ４となる。

このように、本実施形態では、エンジントルク伝達割合は従来技術と変わらないものの、エンジントルクを従来技術よりも小さくすることにより、前輪側クラッチＣ１の係合過渡期に、伝達エンジントルクの増加速度を従来技術よりも小さくすることができる。これにより、リアモータ２のトルクを緩やかに減少させることが可能になり、リア側のドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒで共振が発生せず、図３に破線で示す加速度のように、リア側の駆動系で加速度振動が発生しなくなる。

以上説明した通り、実施形態によれば、モータ駆動からエンジン駆動に切り替わる際、リア側のモータトルクが急激に減少することを抑制できるため、リア側のドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒで発生する振動を低減することができる。これにより、リア側の駆動系で振動が発生することを抑制できる。

また、上述した実施形態の制御は、アクセル開度が高開度となる時に実行されるものの、アクセル開度が中開度となる時には実行されないように構成されている。アクセル開度が高開度の場合と中開度の場合とを比較説明するための内容が図４に示されている。なお、図４に示す実線はアクセル開度が高開度の場合を表し、破線はアクセル開度が中開度の場合を表す。

図４に示すように、自動変速機１１のギヤ段（変速段）が第５速ギヤ段に設定された状態でアクセルペダルが踏み込まれてアクセルＯＦＦからアクセルＯＮに切り替わる。そして、ＥＣＵ１００は、アクセル開度の変化を監視して、リアモータ２からエンジン１に駆動力源が切り替わると判定する。その後、アクセル開度の大きさに応じて、変速後のギヤ段が選択される。アクセル高開度時には変速後のギヤ段が第２速ギヤ段に選択され、アクセル中開度時には第３速ギヤ段が選択される。つまり、アクセル高開度とは、第５速ギヤ段から第２速ギヤ段へと３段階のギヤ段を変速するダウンシフトが必要になるアクセル開度を含むものである。アクセル中開度とは、第５速ギヤ段から第３速ギヤ段へと２段階のギヤ段を変速するダウンシフトが必要になるアクセル開度を含むものである。

そして、エンジン始動制御が開始される。このエンジン始動制御の開始タイミングは、駆動力源の判定タイミングに応じて決定される。そのため、駆動力源の判定タイミングは、アクセル高開度時のほうがアクセル中開度時よりも早いため、エンジン始動は、アクセル高開度時のほうがアクセル中開度時よりも早いタイミングで開始される。エンジン始動後、自動変速機１１の入力回転数（ＡＴ入力回転数）はエンジン回転数Ｎｅとともに上昇する。

アクセル高開度時は、第５速ギヤ段から第２速ギヤ段にダウンシフトするのに対して、アクセル中開度時には、第５速ギヤ段から第３速ギヤ段にダウンシフトする。そのため、ＡＴ入力回転数が同期回転数に到達するタイミングは、アクセル中開度時のほうがアクセル高開度時よりも早い。すなわち、エンジン始動タイミングが遅いにも拘らず、アクセル中開度のほうがアクセル高開度よりも早く同期回転数に到達する。同期回転数到達が早まるので、クラッチ係合タイミングが早くなり、エンジントルク伝達割合の増加開始タイミング、および伝達エンジントルクの増加開始タイミングが早まる。

また、伝達エンジントルクの増加に合わせてリアモータ２のトルクを減少させているが、アクセル中開度ではモータトルクが小さいので、その減少量も小さくなる。このように、リアモータ２のトルク減少量が小さいため、リア側のドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒは共振せず、加速度振動も発生しない。そのため、アクセル中開度では、上述した振動抑制のためのトルク調整を実施する必要がない。一方、アクセル高開度では、図４に示すように、加速度振動が発生してしまう。そこで、アクセル高開度時は、上述した振動抑制のための制御を実行する。このように、ＥＣＵ１００は、車両負荷の大小に応じて、上述した実施形態の制御を実行する場合と実行しない場合とを分けることが可能である。

なお、本発明は、車両Ｖｅに搭載される駆動力源は、上述した実施形態に限定されない。例えば、前輪３と後輪４とをそれぞれ異なる駆動力源で駆動する場合、その駆動力の組み合わせは、上述したフロントエンジン、リアモータの組み合わせに限らず、フロントモータ、リアエンジンの組み合わせ、あるいはフロントエンジン、フロントモータ、リアモータの組み合わせ等が可能である。また、本発明は、前輪３と後輪４とを共通の駆動力源によって駆動する車両にも適用可能である。例えば、一つの駆動力源から出力された動力を、動力分割機構によって前輪側の駆動系と後輪側の駆動系とに分配するように構成された車両であってもよい。さらに、主動力源がリア側に搭載され、副動力源がフロント側に搭載された車両であってもよい。

また、上述した実施形態の変形例を構成することができる。例えば、エンジン始動後のエンジントルクの増加速度を従来よりも遅くするように制御する。さらに、それに合わせて、モータトルクの減少速度を従来よりも遅くなるように制御する。この変形例の内容を図５に示す。

図５に示すように、エンジン始動後、エンジントルクの増加速度を従来よりも遅くする。このエンジントルクの増加速度の低下により、エンジン回転数Ｎｅの上昇速度も遅くなる。そして、エンジン回転数の上昇が遅れることにより、同期回転数に到達するタイミングが遅れるため、前輪側クラッチＣ１の係合開始タイミングが遅れ、エンジントルク伝達割合の増加開始が遅れる。さらに、リア側のモータトルクの減少タイミングも遅れる。リアモータ２では、エンジントルクの増加に合わせてモータトルクが減少される。

また、前輪側クラッチＣ１が係合完了後もエンジントルクの増加が継続するため、モータトルクもこれに合わせて減少を継続する。その際、モータトルクの減速速度は、係合過渡期のほうが係合完了後よりも大きくなるように制御する。すなわち、前輪側クラッチＣ１の係合完了後は、エンジントルクの増加速度に合わせた変速速度となるように、モータトルクの減少速度が制御される。さらに、モータトルクの減少量は、前輪側クラッチＣ１の係合過渡期のほうが係合完了後よりも大きい（図５に（ア），（イ）で示す）。

これにより、図５に（ア）で示すモータトルク減少量は従来よりも小さくなり、（イ）に示す減少勾配が従来よりも緩やかになるため、リア側のドライブシャフト２３Ｌ，２３Ｒが振動することなく、加速度振動も発生しない。

１ エンジン（ＥＮＧ）
２ リアモータ
３Ｌ，３Ｒ 前輪
４Ｌ，４Ｒ 後輪
１１ 自動変速機
２１ 減速機
２２ デファレンシャルギヤ機構
２３Ｌ，２３Ｒ ドライブシャフト
１００ 電子制御装置（ＥＣＵ）
Ｃ１ 前輪側クラッチ
Ｃ２ 後輪側クラッチ

Claims (1)

1. 車両の前輪と後輪とを同時に駆動する際、駆動力源から前記前輪に伝達されるトルクと駆動力源から前記後輪に伝達されるトルクとを異なる大きさに制御するとともに、前記前輪および前記後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させ、かつ当該トルクの変化速度を可変に制御することが可能な車両用トルク制御装置であって、
   前記前輪および前記後輪に伝達されるトルクの大きさを連続的に変化させる際、当該伝達されるトルクの変化量が所定値よりも大きい場合、前記トルクの変化速度が小さくなるように前記駆動力源から出力されるトルクを調整する
   ことを特徴とする車両用トルク制御装置。

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