JP3575479B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主駆動輪を内燃機関（エンジン）などの主駆動源で駆動すると共に、従駆動輪を適宜モータで駆動することで４輪駆動状態となる４ＷＤ車両の駆動力制御装置に係り、特にモータから従駆動輪へのトルク伝達経路の途中にクラッチが介挿された車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前輪をエンジンで駆動し、４輪駆動時には後輪をモータで駆動する４ＷＤ車両にあっては、通常、モータの出力トルクは、クラッチ及び減速機を介して後輪軸に伝達される。このような構成の駆動力制御装置としては、例えば特開平１１−２４３６０８号公報に記載されているものがある。
【０００３】
この装置では、４輪駆動状態に移行する際に、モータ駆動当初における動力伝達系のバックラッシュ等に起因するショックの発生を防止している。すなわち、４輪駆動状態にするために後輪にて駆動トルクを発生させるときには、先ずクラッチを接続状態としてから、電動モータの出力トルクを徐々に増加させることで、モータ駆動初期のショック発生を防止している。
【０００４】
なお、一般に、アクセルペダルが踏まれて、前後輪速差が所定以上、つまり主駆動輪に所定以上の加速スリップが発生したことを検知すると、４輪駆動状態に移行すべくクラッチを接続して従駆動輪を駆動状態としている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２４３６０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
４ＷＤ車両において、所要の発進性能や加速性能を確保するためには、運転者の意思や走行状態に応じて、応答性良く２輪駆動状態から４輪駆動状態に移行することが望ましい。
しかしながら、上記特開平１１−２４３６０８号公報に記載の４ＷＤ車両にあっては、４輪駆動状態に移行する際に、まずクラッチを繋いでから、ショックが発生しないようにモータトルクを徐徐に増加させている。このため、加速初期や発進初期において、モータによって駆動される従駆動輪が応答良く大きな駆動トルクを発揮しない結果、その分、発進性能や加速性能が小さくなる。
【０００７】
一方、初期の応答を改善しようとして、上記クラッチ接続直後のモータトルクの上昇速度を少し速くすると、その分、上記ショックに対する改善効果が小さくなる。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、４輪駆動状態への移行時に発生するショックを抑えると共に所要の発進性能や加速性能も確保可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、 駆動源としてのモータを有し、そのモータの出力トルクがクラッチを介して車輪に伝達され、かつ、制動指示操作部の制動指示量に応じた制動力が車両に作用すると共に、加速指示操作部の加速指示量や車両の加速状態等に応じて上記モータの出力トルクが制御される車両の駆動力制御装置において、
上記車輪が駆動される可能性のある状態か否かを推定する駆動予測手段と、
駆動予測手段の推定に基づき、車輪が駆動状態に移行する可能性があると判定すると、車両の発進や走行に寄与するだけのトルクが上記車輪に発生する前に、上記クラッチを接続状態にすると共に上記モータを車輪を駆動できるほどではない微小トルク発生状態に制御するガタ詰め制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
次に、請求項２に記載した発明は、主駆動源の出力トルクが主駆動輪に伝達可能であり、モータの出力トルクがクラッチを介して従駆動輪に伝達可能となっていて、制動指示操作部の制動指示量に応じた制動力が車両に作用すると共に、加速指示操作部の加速指示量や車両の加速状態等に応じて適宜、４輪駆動状態に移行し上記モータの出力トルクを制御する車両の駆動力制御装置において、
上記従駆動輪が駆動される可能性のある状態か否かを推定する駆動予測手段と、
駆動予測手段の推定に基づき、従駆動輪が駆動状態に移行する可能性があると判定すると、車両の発進や走行に寄与するだけのトルクが従駆動輪に発生する前に、上記クラッチを接続状態にすると共に上記モータを従駆動輪を駆動できるほどではない微小トルク発生状態に制御するガタ詰め制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した構成に対し、上記主駆動源が内燃機関であり、その内燃機関によって駆動されることで発電した電力を上記モータに供給する発電機を備え、
上記ガタ詰め制御手段は、上記発電機の発電で上記モータに微小トルクを発生させると共に、内燃機関のエンジン回転数に応じて上記発電機への発電機制御指令を変更することで当該発電機の発電量を一定の値に調整することを特徴とするものである。
【００１１】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した構成に対し、上記発電機制御指令を、加速指示部の加速指示量に応じた値だけ大きく設定することを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項２に記載した構成に対し、上記主駆動源が内燃機関であり、その内燃機関によって駆動されることで発電した電力を上記モータに供給する発電機を備え、
上記ガタ詰め制御手段は、上記発電機の発電で上記モータに微小トルクを発生させると共に、加速指示部の加速指示量に応じて上記発電機への発電機制御指令を変更し、上記加速指示量が大きいほど上記発電機制御指令を大きくすることを特徴とするものである。
【００１２】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項２〜請求項５のいずれかに記載した構成に対し、上記主駆動源の出力トルクが主駆動輪に伝達可能な状態か否かを判定するトルク伝達判定手段を備え、上記ガタ詰め制御手段は、上記トルク伝達判定手段の判定に基づき、主駆動源のトルクが主駆動輪に伝達可能状態となっている場合にのみ作動することを特徴とするものである。
【００１３】
次に、請求項７に記載した発明は、請求項２〜請求項６のいずれかに記載した構成に対し、上記主駆動源が内燃機関であってその内燃機関の動力によって駆動される発電機と、その発電機の発電した電力によって上記モータが駆動される車両の制御装置において、
上記発電機が発電することによって生じる上記内燃機関に対する当該発電機の負荷トルク分に応じた量だけ、内燃機関の出力トルクを増加することを特徴とするものである。
【００１４】
次に、請求項８に記載した発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、モータに供給する電圧と電流の積が常に同じ値となるように制御する等パワー制御によって、上記モータを微小トルク発生状態にすることを特徴とするものである。
次に、請求項９に記載した発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、モータから当該モータで駆動される車輪までの駆動力伝達経路に存在するガタが詰まりきる前にモータの駆動を停止して当該モータを慣性で回転させることを特徴するものである。
【００１５】
次に、請求項１０に記載した発明は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、モータが予め設定した設定回転量まで回転したら、モータの微小トルク発生状態を止めることを特徴とするものである。
次に、請求項１１に記載した発明は、請求項１０に記載した構成に対し、モータから当該モータで駆動される車輪までの駆動力伝達経路に存在するガタ量を推定するガタ量推定手段と、上記ガタ量推定手段が推定したガタ量に応じた値に、上記設定回転量を設定する回転量設定手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
次に、請求項１２に記載した発明は、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、モータの回転速度を当該モータで駆動される車輪での回転速度に換算した回転速度と、当該モータで駆動される車輪の車輪速度との差がゼロ若しくは所定値以下になると、モータの微小トルク発生状態を止めることを特徴とするものである。
【００１７】
次に、請求項１３に記載した発明は、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、モータが微小トルク発生状態となってから設定された設定回転時間だけ経過すると、モータの微小トルク発生状態を止めることを特徴とするものである。
次に、請求項１４に記載した発明は、請求項１３に記載した構成に対し、モータから当該モータで駆動される車輪までの駆動力伝達経路に存在するガタ量を推定するガタ量推定手段と、上記ガタ量推定手段が推定したガタ量に応じた値に、上記設定回転時間を設定する回転時間設定手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１８】
次に、請求項１５に記載した発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載した構成に対し、上記加速指示操作部による加速指示量が所定値以上となるまで、モータを微小トルク発生状態にすることを特徴とするものである。
次に、請求項１６に記載した発明は、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、上記加速指示操作部による加速指示量が所定値以上となったときに、モータが非駆動状態であれば、モータを微小トルク発生状態とすることを特徴とするものである。
【００１９】
次に、請求項１７に記載した発明は、請求項１〜請求項１６のいずれかに記載した構成に対し、運転者による加速指示量がゼロの状態で車両が移動していることを検出し、その検出後に、加速指示量がゼロより大きくなったことを検出するとモータを微小トルク発生状態にすることを特徴とするものである。
次に、請求項１８に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、上記制動指示量が小さくなる方向に変位すると作動を開始し、且つ、加速指示量が所定値以上となると作動を停止し、作動中は、クラッチを接続状態とすると共に上記モータを微小トルク発生状態に制御することを特徴とするものである。
【００２０】
次に、請求項１９に記載した発明は、請求項１、請求項２又は請求項１８のいずれかに記載した構成に対し、上記モータの微小トルクは、上記制動指示量の変化速度に応じて変化し、当該変化速度が大きいほど大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。
次に、請求項２０に記載した発明は、請求項１〜請求項１９のいずれかに記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、モータの駆動制御によってクラッチ入力軸を回転させ、当該クラッチ入力軸の回転速度が、クラッチ出力軸の回転速度よりも所定回転速度差だけ高い目標回転速度になったと判定したら、クラッチを接続することを特徴とするものである。
【００２１】
次に、請求項２１に記載した発明は、請求項２０に記載した構成に対し、上記クラッチ接続前のモータの駆動制御を、上記目標回転速度に応じて駆動制御することを特徴とするものである。
次に、請求項２２に記載した発明は、請求項２０又は請求項２１に記載した構成に対し、上記クラッチ接続前のモータの駆動制御は、当該モータに供給する電圧と電流の積が常に同じ値となるように制御する等パワー制御であり、且つその等パワー値を、モータ回転速度と上記目標回転速度との偏差に応じた値に設定することを特徴とするものである。
【００２２】
次に、請求項２３に記載した発明は、請求項２０〜請求項２２のいずれかに記載した構成に対し、上記目標回転速度を、クラッチ出力軸の回転加速度に基づき補正することを特徴とするものである。
次に、請求項２４に記載した発明は、請求項２０〜請求項２３のいずれかに記載した構成に対し、上記目標回転速度を、クラッチ入力軸の回転加速度に基づき補正することを特徴とするものである。
【００２３】
次に、請求項２５に記載した発明は、請求項１〜請求項２４に記載した構成に対し、上記ガタ詰め制御手段は、ガタ詰め処理が完了と判定したときに、車両がクリープ発生可能な状態若しくはクリープ発生中であれば、所定時間若しくは車両の発進や走行に寄与するだけのトルクがモータで駆動される車輪に発生する駆動状態に移行するまで、モータのトルクを、停車中の車両がクリープして移動してもガタ詰めしたガタが戻ることを防止できるだけの微少トルクであるモータクリープトルクとすることを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、モータで駆動される車輪に、車両の発進や走行に寄与するだけの大きさのトルクが発生する前に、当該モータから車輪までの動力伝達経路に存在するガタが詰められる。したがって、実際に車両の発進や走行に寄与するだけの大きなモータトルクがモータに発生しても、クラッチ等に存在するガタに起因したショックの発生が抑えられる。
【００２５】
さらに、上述のように予めガタが詰められている、つまり動力伝達経路に存在する遊びが無くなる若しくは小さくなっているので、モータで駆動される車輪が車両の発進や走行に寄与する際における、駆動初期の応答性が向上する。
次に、請求項２に係る発明によれば、車両が４輪駆動状態に移行する前に、モータから従駆動輪までの動力伝達経路に配置されるクラッチや減速機などのガタを持った機構のガタが詰められた状態となる。この結果、車両発進時や車両加速時の動力伝達系のバックラッシュなどに起因したショックが発生することを防止すると共に、モータで駆動される従駆動輪で応答良く駆動トルクを出力可能となって４ＷＤ車両としての所要の発進性能や加速性能が確保できる。
【００２６】
次に、内燃機関で駆動される発電機からモータへ電力を供給するシステムを採用した場合には、内燃機関の始動直後の暖気時や運転者が加速指示量を大きくして内燃機関の回転速度が通常のアイドル時よりも大きい時に、当該内燃機関の回転速度に応じて発電機の発電量（電流×電圧）が大きくなって、ガタ詰め制御手段によって発生するモータの微小トルクが、予定していたトルクよりも大きくなって、ガタ詰め時に所定のショックが発生する可能性がある。
【００２７】
これに対し、請求項３に係る発明によれば、内燃機関の回転速度が高くても、それに応じて発電機制御指令を変更することで発電機の発電量が一定に調整され、もって、発電機からモータに供給される電力の上昇が抑えられる。この結果、モータに発生させる微小トルクが予定したトルクよりも大きくなることが抑えられ、ガタ詰め時のショックを確実に低減することができる。
【００２８】
また、発電機の発電量を小さくしてトルクの上昇を抑えるので、モータの界磁電流を下げてモータの効率を低下させることによりモータトルクを下げるよりも、エネルギー効率が高く、その結果、エネルギー効率の悪化も防止できる。
次に、請求項４に係る発明によれば、上記発電機制御指令が、加速指示に応じた値で補正されて、車両の加速状態に応じて発電機制御指令が補正される。
【００２９】
次に、請求項５に係る発明によれば、車両の加速状態に応じた値に発電機制御指令が設定され、車両の加速度が大きいほど早めにガタが詰められる。
次に、請求項６に係る発明によれば、主駆動輪にトルク伝達がされていないとき、つまり車両が走行しないとき、たとえば、ＡＴ車のシフトレンジがＰ，Ｎのときには、モータを微小トルク発生状態にしないことで、エネルギーの無駄を防止する。
【００３０】
次に、請求項７に係る発明によれば、モータを駆動するためのバッテリを備えなかったり、当該バッテリを小型化したりすることが可能になると共に、内燃機関の回転が不安定となることなく、確実に上記効果を得ることができる。
次に、請求項８に係る発明によれば、モータを等パワー制御することで、モータの回転始めに大きいトルクが発生して、速く回転上昇することで早くガタ詰めが行われ、さらに、モータの回転速度が高くなるほど誘起電圧の上昇によりモータトルクが小さくなることから、モータ回転速度が上がってガタ詰めが完了するときにはモータのトルクが低下して、ガタ詰め完了時のショックを小さくすることができる。
【００３１】
次に、請求項９に係る発明によれば、動力伝達経路に存在するガタが詰まりきる前にモータ駆動を停止して惰性でモータを回転させることで、ガタ詰め時のショックを低減することができる。
次に、請求項１０に係る発明によれば、モータに供給する電流のバラツキによるガタ詰め量のバラツキが抑えられ確実にガタを詰めることができる。
【００３２】
ここで、モータから当該モータで駆動される車輪までの動力伝達経路に存在する各機構でのガタ量はそれぞれ設計時に分かる。したがって、モータをどの程度回転させれば、ガタを確実に詰めることができるかは、上記設計から求めることができる。また、実験によっても求めることができる。
次に、請求項１１に記載した発明は、ガタ量に応じて最適化された設定回転時間となって、ガタ詰めのための処理時間が最適化される。
【００３３】
次に、請求項１２に係る発明によれば、モータから当該モータで駆動される車輪までのギア比によって、モータ回転数を当該モータで駆動される車輪での回転速度に換算した値が、上記車輪の実際の車輪速度に等しく又は所定以内になれば、必ずガタが詰まった状態であることから、確実にガタ詰めが行われると共に、不要にモータをガタ詰めのために駆動させることが防止されて不要なエネルギー消費を抑えることができる。
【００３４】
上記所定値とは、演算誤差や摩耗による滑りによる回転数差を吸収するだけの微小量である。
次に、クラッチの摩耗によって滑りが生じる場合には、実際にガタが詰まっても、モータ回転数を当該モータで駆動される車輪での回転速度に換算した値が上記車輪の実際の車輪速度に等しくならないおそれがある。
【００３５】
これに対し、請求項１３に係る発明によれば、モータの駆動時間が所定時間となったら、微小トルク発生状態を中止するので、必要以上にガタ詰め処理が行われることが防止できる。
このとき、請求項１４に係る発明によれば、ガタ量に応じて最適化された設定回転時間となって、ガタ詰めのための処理時間が最適化される。
【００３６】
ここで、モータから当該モータで駆動される車輪までの動力伝達経路に配置されるクラッチや減速機などの機構に存在するガタは、摩耗によって大きくなるが、本発明では、この摩耗に応じたガタ詰めの処理時間とすることも可能となる。次に、請求項１５に係る発明によれば、加速指示量が所定の大きさ、例えばモータが駆動する前後の加速指示量となるまで、ガタ詰め処理が継続する結果、ガタ詰めが行われた状態で、発進や加速のためにモータトルク制御に移行することができる。たとえば、車両発進まで確実にガタ詰めした状態に保持することができる。
【００３７】
次に、ガタ詰めの処理が終了してから、車両駆動のためにモータのトルクが制御されるまでに時間があると、再度、ガタが生じているおそれがある。
これに対し、請求項１６に係る発明によれば、加速指示量が所定値以上の場合に、再度ガタ詰め処理が実施されて車両駆動のためにモータのトルクを発生する際のガタの存在をできるだけ減らすことが可能となる。
【００３８】
上記所定値としては、通常発生時や通常走行時において４輪駆動状態に移行する前後の加速指示量であることが好ましい。
次に、ガタが詰まった状態で停車しても、ＡＴ車のクリープ走行やＭＴ車で路面勾配によって車両が動くとガタが生じるおそれがある。
これに対し、請求項１７に係る発明によれば、上記クリープ走行などによるガタが詰められることで、車両発進時にガタに起因するショックを防止することができる共に発進加速性の応答が良好となる。
【００３９】
ここで、「加速指示量がゼロの状態で車両が移動していることの検知」は、加速指示操作部が操作された時点で判定しても良い。
また、クリープ走行中においては、再度ガタ詰め処理を行うことで車両駆動のためのモータ駆動の応答性が若干遅れることが想定されるが発進加速性への影響が少ないため、ショック防止と発進加速性との両立性が図れる。
【００４０】
次に、請求項１８に係る発明によれば、制動指示量に基づきモータ駆動の可能性が推測されて、車両駆動のためモータ駆動前に確実にガタ詰めが行われると共に、車両駆動のためモータ駆動に移行する直前までガタ詰めの状態を保持可能となる。
次に、請求項１９に係る発明によれば、ブレーキペダルを速く緩めるなど、制動指示量の小さくなる方向への変位速度が大きいときには、すぐに加速指示が行われて車両の加速開始・発進開始となる可能性が高いことに鑑み、制動指示量の変化が速いほど微小トルク値を大きく設定することで、早期に上記ガタ詰めが行われる。この結果、４輪駆動状態移行時に従駆動輪が運転者の意思に応じて応答良く駆動トルクが出力されて、４ＷＤ車両として所要の発進性能を確保できる。
【００４１】
次に、請求項２０に係る発明によれば、モータで駆動される車輪の車軸側の回転速度（回転数）よりも、モータ側の回転速度（回転数）が所定回転速度差分だけ大きいので、クラッチ接続後のガタ詰めを早期に完了可能とすることができると共に、モータで駆動される車輪について、失速感を抑えた加速が可能となる。なお、クラッチ出力軸側とクラッチ入力軸側との上記回転速度差は、クラッチ接続時のショックが余り大きくならないような値に、実験等で確定して設定すればよい。
【００４２】
このとき、請求項２１に係る発明によれば、モータを、上記クラッチ出力軸の回転速度よりも回転速度差分だけ大きな目標回転速度に基づき駆動制御することで、クラッチ入力軸側の回転速度をクラッチ出力軸側よりも回転速度差分だけ高い回転状態にすることが可能となる。
また、請求項２２に係る発明によれば、目標回転速度に追従する等パワー制御とすることで、モータの回転始めに大きなトルクが発生してモータの回転が速く上昇し、極めて早期に目標とする回転速度となり、また、モータの回転速度が高くなるほど誘起電圧の上昇によってモータトルクが小さくなることから、クラッチ接続時のショックを効果的に小さくすることができる。また、モータの回転速度が目標回転速度に近づくにつれて、等パワー値が小さくなることでもクラッチ接続時のショックを効果的に小さく抑えることができる。
【００４３】
また、請求項２３に係る発明よれば、車両の加速状態に応じた回転加速度でクラッチ出力軸は回転するが、当該クラッチ出力軸側の回転加速度（回転速度の変化率）で上記目標回転速度を補正することで、クラッチの動作応答遅れによる実際のクラッチ接続時におけるクラッチ入力軸とクラッチ出力軸との間の回転速度差を所定範囲に抑えることが可能となり、車両の加速状態の影響を抑えつつ、目標とする回転数差状態のときにクラッチを接続することができる。
【００４４】
次に、請求項２４に係る発明によれば、クラッチ出力軸側の回転加速度と共に、モータ回転速度に相当するクラッチ入力軸側の回転加速度（回転速度の変化率）を考慮することで、上記請求項２１の効果に加えて、モータ回転のオーバーシュート量を考慮して、クラッチの動作応答遅れによる実際のクラッチ接続時におけるクラッチ入力軸とクラッチ出力軸との間の回転速度差を所定範囲に抑えることが可能となる。
【００４５】
請求項２５に係る発明によれば、ガタ詰めが完了した後に車両にクリープが発生しても、詰めたガタが戻ることが防止されて、４輪駆動移行時など、車両の発進や走行に寄与するだけのトルクがモータで駆動される車輪に発生する駆動状態に移行時のショック発生が回避される。
【００４６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図１に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪１Ｌ、１Ｒが、内燃機関であるエンジン２によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪３Ｌ、３Ｒが、モータ４によって駆動可能な従駆動輪である。
【００４７】
すなわち、エンジン２の出力トルクＴｅが、トランスミッション３０及びディファレンスギア３１を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。
上記トランスミッション３０には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段３２が設けられ、該シフト位置検出手段３２は、検出したシフト位置信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００４８】
また、上記エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達される。
上記発電機７は、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｈで回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｈに応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電圧を発電する。
【００４９】
その発電機７が発電した電力は、電線９を介してモータ４に供給可能となっている。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能となっている。符号１３はデフを表す。
上記エンジン２の吸気管路１４（例えばインテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メインスロットルバルブ１５は、アクセル開度指示装置（加速指示操作部）であるアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサの踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１８が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサの踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。
【００５０】
また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２０からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ１６にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づいて、上記ステップモータ１９のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを制御することができる。
【００５１】
また、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ２１を備え、エンジン回転数検出センサ２１は、検出した信号をエンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、符号３４は制動指示操作部を構成するブレーキペダルであって、そのブレーキペダル３４のストローク量がブレーキストロークセンサ３５によって検出される。該ブレーキストロークセンサ３５は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ３６及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００５２】
制動コントローラ３６は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪１Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、３Ｒに装備したディスクブレーキなどの制動装置３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器２２（レギュレータ）を備え、４ＷＤコントローラ８によって界磁電流Ｉｆｈが調整されることで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｈ及び発電する電圧Ｖが制御される。電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令ｃ１（デューティ比）を入力し、その発電機制御指令ｃ１に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整すると共に、発電機７の出力電圧Ｖを検出して４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。なお、発電機７の回転数Ｎｈは、エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算することができる。
【００５３】
また、上記ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、発電機７からモータ４に供給される電力の電流値Ｉａを検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モータ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。符号２４は、リレーであり、４ＷＤコントローラ８から指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断及び接続が制御される。
【００５４】
また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクＴｍが調整される。なお、符号２５はモータ４の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００５５】
また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチや電磁クラッチであって、４ＷＤコントローラ８からのクラッチ制御指令に応じて接続状態又は切断状態となる。
また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００５６】
４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇ、及びガタ詰め制御手段を構成するガタ詰め制御部８Ｈを備える。
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを所要の電圧に調整する。
【００５７】
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。
モータ制御部８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。
クラッチ制御部８Ｄは、上記クラッチ１２にクラッチ制御指令を出力することで、クラッチ１２の状態を制御する。
【００５８】
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。
まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップＳ２０に移行する。
【００５９】
ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪１Ｌ、１Ｒにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪３Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷｒを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
【００６０】
ΔＶＦ ＝ ＶＷｆ −ＶＷｒ
ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔＶＦが０以下と判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３０に移行し、ＴＨにゼロを代入した後、復帰する。
【００６１】
一方、ステップＳ２０において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４０に移行する。
ステップＳ４０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを、下記式によって演算してステップＳ５０に移行する。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例した量となる。
【００６２】
ＴΔＶＦ ＝ Ｋ１ × ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
ステップＳ５０では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ６０に移行する。

ここで、
Ｖ ：発電機７の電圧
Ｉａ：発電機７の電機子電流
Ｎｈ：発電機７の回転数
Ｋ３：効率
Ｋ２：係数
である。
ステップＳ６０では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
【００６３】
Ｔｈ ＝ ＴＧ ＋ ＴΔＶＦ
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ１１０で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。目標発電負荷トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には、復帰する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。
【００６４】
ステップＳ１２０では、目標の発電負荷トルクＴｈにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記式によって求め、ステップＳ１３０に移行する。
ΔＴｂ＝ Ｔｈ − ＨＱ
ステップＳ１３０では、エンジン回転数検出センサ２１及びスロットルセンサからの信号等に基づいて、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ１４０に移行する。
【００６５】
ステップＳ１４０では、下記式のように、上記エンジントルクＴｅから上記超過トルクΔＴｂを減算したエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１８に出力した後に、ステップＳ１５０に移行する。
ＴｅＭ ＝Ｔｅ −ΔＴｂ
ステップＳ１５０では、目標発電負荷トルクＴｈに最大負荷容量ＨＱを代入した後に、復帰する。
【００６６】
次に、余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図７に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２００で、Ｔｈが０より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているので、ステップＳ２１０に移行する。また、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていない状態であるので、ステップＳ２９０に移行する。
【００６７】
ステップＳ２１０では、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、そのモータ４の回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｆｍを算出し、当該目標モータ界磁電流Ｉｆｍをモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ２２０に移行する。
ここで、上記モータ４の回転数Ｎｍに対する目標モータ界磁電流Ｉｆｍは、回転数Ｎｍが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モータ４が高速回転になるとモータ誘起電圧Ｅの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったらモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることでモータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルクＴｍを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の回転数未満と所定の回転数以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安価にできる。
【００６８】
なお、所要のモータトルクＴｍに対しモータ４の回転数Ｎｍに応じて界磁電流Ｉｆｍを調整することでモータトルクＴｍを連続的に補正するモータトルク補正手段を備えても良い。すなわち、２段階切替えに対し、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整すると良い。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ４の誘起電圧Ｅの上昇を抑えモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、なめらかなモータトルク特性にできるため、２段階制御に比べ車両は安定して走行できるし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができる。
【００６９】
ステップＳ２２０では、上記目標モータ界磁電流Ｉｆｍ及びモータ４の回転数Ｎｍからモータ４の誘起電圧Ｅを算出して、ステップＳ２３０に移行する。
ステップＳ２３０では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルクＴｈに基づき対応する目標モータトルクＴｍを算出して、ステップＳ２４０に移行する。
【００７０】
ステップＳ２４０では、上記目標モータトルクＴｍ及び目標モータ界磁電流Ｉｆｍを変数として対応する目標電機子電流Ｉａを算出して、ステップＳ２５０に移行する。
ステップＳ２５０では、下記式に基づき、上記目標電機子電流Ｉａ、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の目標電圧Ｖを算出し、ステップＳ２６０に移行する。
【００７１】
Ｖ＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ
なお、抵抗Ｒは、電線９の抵抗及びモータ４のコイルの抵抗である。
ステップＳ２６０は、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「１」つまりガタ詰め処理中か否かを判定し、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「１」であればステップＳ２７０に移行し、「０」であれば、ステップＳ３１０に移行する。
【００７２】
ステップＳ２７０及びステップＳ２８０では、Ｖとガタ詰め用目標電圧ＧａＶとを比較し、ガタ詰め用目標電圧ＧａＶの方が大きければ、Ｖにガタ詰め用目標電圧ＧａＶを代入して、ステップＳ３１０に移行する。
ステップＳ３１０では、当該発電機７の目標電圧Ｖを発電機制御部８Ａに出力したのち、復帰する。
【００７３】
一方、ステップＳ２００にて、Ｔｈが「０」の場合にはステップＳ２９０に移行する。ステップＳ２００において、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「１」つまりガタ詰め処理があればステップＳ３００に移行して、Ｖにガタ詰め用目標電圧ＧａＶを代入して移行してステップＳ３１０に移行する。また、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「０」つまりガタ詰め処理中でなければ処理を終了して復帰する。
【００７４】
ここで、上記余剰トルク変換部８Ｇでは、モータ側の制御を考慮して目標の発電負荷トルクＴｈに応じた発電機７での目標電圧Ｖを算出しているが、上記目標発電負荷トルクＴｈから直接に、当該目標発電負荷トルクＴｈとなる電圧値Ｖを算出しても構わない。
次に、ガタ詰め処理部８Ｈの処理について説明する。
【００７５】
ガタ詰め処理部では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図８に示す処理が行われる。
まず、ステップ４１０にて、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「０」か否か、つまり、ガタ詰め処理中か否かを判定し、「０」すなわちガタ詰め処理中でないと判定した場合にはステップＳ４２０に移行する。一方、「１」すなわちガタ詰め処理中と判定した場合にはステップＳ５４０に移行する。
【００７６】
ステップＳ４２０では、シフト位置検出手段３１からの信号に基づいて、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２）つまり、パーキングやニュートラル以外のレンジか否かを判定し、駆動レンジつまりエンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒにトルク伝達されている状態と判定した場合には、ステップＳ４３０に移行する。一方、非駆動レンジと判定した場合には処理を終了して、復帰する。
【００７７】
ステップＳ４３０では、主駆動輪で前輪１Ｌ、１Ｒの車輪速が、ゼロ若しくはほぼゼロか否かを判定し、ゼロ若しくはほぼゼロと判定した場合、つまり車両発進時と判定した場合にはステップＳ４４０に移行する。車両発進時で無いと判定した場合にはステップＳ４３０に移行する。
ここで、本実施形態では、Ｓ４３０の処理のように車両発進時にだけガタ詰め処理を行うようにしているが、走行中についてもガタ詰め処理を行う場合には、ステップＳ４３０の処理を、走行速度等に基づき、モータ４の回転数が許容回転数以下か否か、許容回転数越えるおそれがないか否かを判定し、モータ許容回転数を越えている場合にはガタ詰め処理を行わないという処理とすれば良い。
【００７８】
ステップＳ４４０では、ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づき、ブレーキペダル３４が戻される方向に変位、つまり制動指示が小さくなる方向に変位すると判定するとステップＳ４５０に移行し、そうでない場合には、処理を終了して復帰する。
または、ブレーキペダル３４が解放されたか否かを判定し、解放された時にステップＳ４５０へ移行し、そうでない場合には処理を終了して復帰するようにしてもよい。
【００７９】
ステップＳ４５０では、上記ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づきブレーキストロークの緩め量の変化（減少速度）を求め、その減少速度に応じたガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを、予め設定したマップや関数から算出した後、ステップＳ４６０に移行する。本実施形態では、上記減少量が所定値以上の場合には、ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを上記減少量に比例した値としている。もっとも、上記ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを、上記減少量に関係なく一定としても良い。
【００８０】
ステップＳ４６０では、上記ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを変数として対応するガタ詰めに用いる目標電機子電流ＧａＩａを算出し、続いてステップＳ４７０で、所定値に固定したモータ界磁電流Ｉｍｆとモータの回転数Ｎｍからモータの誘起電圧ＧａＥを算出し、ステップＳ４８０に移行する。なお、車両発進時にのみガタ詰め制御を実施するのであれば、モータの誘起電圧ＧａＥの変動を無視して、モータの誘起電圧ＧａＥの算出を行うことなく所定値として処理をしても構わない。
【００８１】
ステップＳ４８０では、発電機のガタ詰め用目標電圧ＧａＶを算出し、続いて、ステップＳ４９０で、上記目標電圧ＧａＶを変数として対応する目標発電負荷トルクＧａＴｈを算出し、ステップＳ５００にて出力した後、ステップＳ５１０に移行する。
ステップＳ５１０では、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧを「１」にした後、ステップＳ５２０に移行する。ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧを「１」とすることで、余剰トルク変換部８Ｇなどによって上記出力した目標電圧ＧａＶや目標発電負荷トルクＧａＴｈに応じたモータトルクなどの処理が行われる。すなわち、ガタ詰めのために、モータ４が微小トルク発生状態となる。
【００８２】
ステップＳ５２０では、クラッチ１２の入力軸と出力軸との入出力回転数差ΔＶｃがゼロもしくはほぼゼロであるか否か判定し、入出力回転数差ΔＶｃがゼロもしくはほぼゼロであると判定した場合にはステップＳ５３０に移行し、そうでない場合には、処理を終了して復帰する。
ここで、上記入出力回転数差ΔＶｃは、入力側であるモータ４のモータ回転数検出センサの検出値に減速機１１の減速比を乗じた値と、出力側である後輪３Ｌ、３Ｒの車輪回転速度の左右平均値とリヤデフ３のギア比と、の差から算出することができる。
【００８３】
なお、上記ステップＳ５２０の入出力回転数差ΔＶｃの処理は、クラッチ接続時のショックを出来るだけ小さく抑えるために行われる処理であり、必ずしも必要ではない。また、発進時の場合には上記ステップＳ５２０の処理は不要である。
ステップＳ５３０では、クラッチ制御部８Ｄを介してクラッチ１２を接続状態にした後、処理を終了して復帰する。
【００８４】
一方、ステップＳ４１０でガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧ＝０でない、つまりガタ詰め処理中と判定した場合にはステップＳ５４０に移行する。
ステップＳ５４０では、アクセルセンサからの信号に基づき、加速指示量であるアクセル開度を求め、該アクセル開度が５％を越えているか否かを判定し、アクセル開度が５％を越えていると判定すると、ステップＳ５５０に移行しガタ詰めガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧに「０」を代入して処理を終了し、復帰する。一方、ステップＳ５４０にてアクセル開度が５％以下と判定した場合には、ステップＳ５２０に移行し、まだクラッチ１２が接続状態でなければクラッチ１２を接続状態として処理を終了する。
【００８５】
次に、エンジンコントローラ１８の処理について説明する。
エンジンコントローラ１８では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいて図９に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップＳ６１０で、アクセルセンサ２０からの検出信号に基づいて、運転者の要求する目標出力トルクＴｅＮを演算して、ステップＳ６２０に移行する。
【００８６】
ステップＳ６２０では、４ＷＤコントローラ８から制限出力トルクＴｅＭの入力があるか否かを判定する。入力が有ると判定するとステップＳ６３０に移行する。一方、入力が無いと判定した場合にはステップＳ６５０に移行する。
ステップＳ６３０では、制限出力トルクＴｅＭが目標出力トルクＴｅＮよりも小さいか否かを判定する。制限出力トルクＴｅＭの方が小さいと判定した場合には、ステップＳ６４０に移行する。一方、制限出力トルクＴｅＭの方が大きいか目標出力トルクＴｅＮと等しければステップＳ６５０に移行する。
【００８７】
ステップＳ６４０では、目標出力トルクＴｅＮに制限出力トルクＴｅＭを代入することで目標出力トルクＴｅＮを減少して、ステップＳ６５０に移行する。
ステップＳ６５０では、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧ＝１つまりガタ詰め処理中であるか否かを判定する。ガタ詰め処理中と判定した場合には、ステップＳ６６０に移行する。一方、ガタ詰め処理中でないと判定した場合にはステップＳ６７０に移行する。
【００８８】
ステップＳ６６０では、目標出力トルクＴｅＮをガタ詰め用目標負荷トルクＧａＴｈ分だけ増大してステップＳ６７０に移行する。
ステップＳ６７０では、スロットル開度やエンジン回転数などに基づき、現在の出力トルクＴｅを算出してステップＳ６８０に移行する。
ステップＳ６８０では、現在の出力トルクＴｅに対する目標出力トルクＴｅＮのの偏差分ΔＴｅ′を下記式に基づき出力して、ステップＳ６９０に移行する。
【００８９】
ΔＴｅ′ ＝ＴｅＮ − Ｔｅ
ステップＳ６９０では、その偏差分ΔＴｅに応じたスロットル開度θの変化分Δθを演算し、その開度の変化分Δθに対応する開度信号を上記ステップモータ１９に出力して、復帰する。
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
【００９０】
路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル１７の踏み込み量が大きいなどによって、エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪１Ｌ、１Ｒである前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで発電機７が発電することで、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整される。この結果、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。
【００９１】
しかも、発電機７で発電した余剰の電力によってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒも駆動されることで、車両の加速性が向上する。
このとき、主駆動輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。
ここで、常時、後輪３Ｌ、３Ｒを駆動状態とした場合には、力学的エネルギー→電気的エネルギー→力学的エネルギーと何回かエネルギー変換を行うために、変換効率分のエネルギー損失が発生することで、前輪１Ｌ、１Ｒだけで駆動した場合に比べて車両の加速性が低下する。このため、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動は原則として抑えることが望まれる。これに対し、本実施形態では、滑り易い路面等では前輪１Ｌ、１Ｒに全てのエンジン２の出力トルクＴｅを伝達しても全てが駆動力として使用されないことに鑑みて、前輪１Ｌ、１Ｒで有効利用できない駆動力を後輪３Ｌ、３Ｒに出力して加速性を向上させるものである。
【００９２】
また、発進時などにおいて、車両の加速等のために、踏み込まれていたブレーキペダルが戻されると、その戻し始めのブレーキペダルのストローク速度に比例したガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍに応じたモータ４の目標電圧ＧａＶが算出されて、モータ４が微小トルク発生状態となると共にクラッチ１２が接続状態となる。この結果、従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒを駆動できるほどではない微小トルクが、モータ４から後輪３Ｌ、Ｒまでのトルク伝達経路に作用して、当該トルク伝達経路中にあるクラッチ１２、減速機１１、ディファレンシャル・ギヤ３などの機構に存在するガタが詰められた状態となる。
【００９３】
その後、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じて４輪駆動状態に移行する際には、上述のように既にガタ詰めが行われているので、上記動力伝達系のバックラッシュなどに起因するショックの発生が防止できるばかりか、後輪３Ｌ、３Ｒを駆動し始める前に動力伝達系のガタが詰められた状態となっているので、モータ駆動による後輪３Ｌ、３Ｒの応答が向上、つまり４輪駆動状態への移行する際の応答が向上する。そして、４輪駆動のためのモータトルクが上記微小のモータトルクＧａＴｈよりも大きくなると、４輪駆動のためのモータトルクに実際のモータトルクが移行する。
【００９４】
このとき、ブレーキペダルの戻り始めの速度が速い場合には、すぐにアクセルペダル１７が踏まれて加速開始や発進開始つまり、４輪駆動状態への移行が早期に行われる可能性が高いが、本実施形態では、ブレーキペダル３４の戻り始めの速度が速いほどモータの微小トルクＧａＴｈを大きくして早めにガタ詰めを行うことで、上記早期の４輪駆動状態への移行であっても対応可能としている。
【００９５】
また、エンジン２が駆動状態であっても、エンジン２の出力トルクが主駆動輪である前輪１Ｒ、１Ｌにトルクが伝達されない非駆動レンジ状態では、ガタ詰めをする必要がない。したがって、上記ステップＳ４２０でガタ詰め処理に移行することを防止することで、無用に微小トルク発生をしない、すなわち、発電機で微小電流を発生することを防止して、電気エネルギーの無駄を防ぐ。なお、ガタ詰め処理中であっても、例えばステップＳ５４０の位置で、駆動レンジか否かを判定し、非駆動レンジの場合にステップＳ５５０に移行してガタ詰め処理を中止しても良い。
【００９６】
また、アクセル開度が所定量（ステップＳ５４０では５％を例示）を越えると、ガタ詰め処理を中止する。ここで、上記アクセル開度の所定量は、０％でもよいが少し車両が動いてから加速スリップ発生し４ＷＤになる場合、ガタ詰めしておいたにも関わらず少し動く間にガタが出る可能性がある。このため、少しアクセルペダルが踏まれて車両が発進し始めるか加速スリップが起き始めるであろう５％とした。すなわち、上記所定量としては、一般に、少しアクセルペダルが踏まれて車両が発進し始めるか加速スリップが起き始めるであろうアクセル開度とすることが好ましい。
【００９７】
図１０に、上記処理のタイムチャートを示す。
図１０中の、実線も破線も本願発明に基づき上記処理を実施した場合のものである。破線は、実線に対し、ブレーキを緩める速度が速く、かつアクセルを踏み込むタイミングが早い場合を示している。いずれにしても、応答良く４輪駆動状態となっている。
【００９８】
ここで、上記実施形態では、発電機７の発電した電圧でモータ４を駆動して４輪駆動を構成する場合で説明しているが、これに限定されない。モータ４ヘ電力供給できるバッテリを備えるシステムに採用しても良い。この場合には、バッテリから微小電力を供給するようにすればよいし、さらにはバッテリからの供給と共に発電機７からの電力供給も併行して行うようにしてもよい。
【００９９】
または、上記実施形態では、主駆動源として内燃機関を例示しているが、主駆動源をモータから構成しても良い。
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同一の装置などについては、同一の符号を付して説明する。
本実施形態の車両システムの基本構成は、上記第１実施形態と同様な構成となっているが、４ＷＤコントローラの処理の一部が異なる。
【０１００】
本実施形態の４ＷＤコントローラも、上記第１実施形態と同様に、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇ、及びガタ詰め制御手段を構成するガタ詰め制御部８Ｈを備える。
このうち、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、及びクラッチ制御部８Ｄの処理については、上記第１実施形態と同様である。
【０１０１】
また、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、及び余剰トルク変換部８Ｇの処理についても、第１実施形態と同様に、所定サンプリング時間毎に入力した各信号に基づき、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。
但し、第２実施形態では、図１１に示すように、上記余剰トルク演算部８Ｅの処理と目標トルク制限部８Ｆの処理との間で、ステップ８００で示すように、ＧＡＴＡＦＬＧが「０」か否かが判断され、ＧＡＴＡＦＬＧが「１」つまり、ガタ詰め処理中であれば、４輪駆動制御に移行しないので、余剰トルク演算部８Ｅに戻る。一方、ＧＡＴＡＦＬＧが「０」つまりガタ詰め処理中で無ければ、４輪駆動制御を行うべく、目標トルク制限部８Ｆに移行する。
【０１０２】
ここで、余剰トルク演算部８Ｅの処理の後でステップＳ８００の判断を行っているのは、４輪駆動移行状態か否かの判定を行うためである。
余剰トルク演算部８Ｅ、及び目標トルク制限部８Ｆの処理は、上記第１実施形態で説明した処理と同じであるので、説明を省略する。
また、余剰トルク変換部８Ｇの処理についても、図１２に示すように、基本の処理は上記第１実施形態と同様である。但し、図７中のガタ処理に関するステップＳ２６０〜ステップＳ３００の処理を行わない。
【０１０３】
次に、本実施形態のガタ詰め処理部の処理について、図１３を参照しつつ説明する。
先ず、ステップＳ１０００にて、ガタ詰め開始条件となっているか否かを判定し、ガタ詰め開始条件を満足していないと判定した場合には、ガタ詰め開始条件を満足するまで待機する。一方、ガタ詰め開始条件を満足していると判定した場合には、ステップＳ１０１０に移行する。
【０１０４】
上記ガタ詰め開始条件の判定は、例えば次の▲１▼や▲２▼のようにして判定する。このガタ詰め開始条件の判定が、駆動予測手段を構成する。
開始条件判定▲１▼：
シフト位置検出手段２１からの信号に基づいて、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２等）つまり、パーキングやニュートラル以外のレンジか否かを判定し、駆動レンジと判定した場合に、ガタ詰め開始条件を満足していると判定する。
【０１０５】
開始条件判定▲２▼：
ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づき、踏まれていたブレーキペダル３４が戻される方向に変位、つまり制動指示が小さくなる方向に変位したと判定した場合や、踏まれていたブレーキペダル３４が解放された場合に、ガタ詰め開始条件を満足していると判定する。
【０１０６】
上記ガタ詰めの開始条件判定▲１▼と▲２▼のうち一方だけを採用しても良いし、▲１▼と▲２▼の両方を検出し、いずれか一方が満足していればガタ詰め開始条件を満足していると判定しても良い。また、他のガタ詰め開始条件を採用しても良い。
また、上記判定（▲１▼、▲２▼）に併せて、Ｔｈが「０」つまり、４輪駆動制御中で無いことがガタ詰め開始条件である。ここで、この判定方法は、直前のガタ詰め処理終了後から４輪駆動制御開始までの間に、上記▲１▼若しくは▲２▼の条件を満足した場合には、再度ガタ詰め処理を行うものである。もっとも、一度駆動レンジとなって上記ガタ詰め処理を行ったら、４輪駆動制御が開始されなくても、非駆動レンジとなるまで再度ガタ詰め処理をしないように判定する。
【０１０７】
勿論、一度ガタ詰め処理を行ったら、４輪駆動制御が開始されるまで、再度のガタ詰め処理を行わないように判定しても良い。この場合であっても、例えば、非駆動レンジ（ニュートラルやパーキング）となった直後に上記（▲１▼、▲２▼）の条件を満足したら再度ガタ詰め処理を行うように設定しても構わない。
次に、ステップＳ１０１０では、ガタ詰め処理中を示すＧＡＴＡＦＬＧに「１」を代入してステップＳ１０３０に移行する。
【０１０８】
ステップＳ１０３０では、クラッチ制御部８Ｄを介してクラッチ１２を接続状態にした後、ステップＳ１０４０に移行する。
ステップＳ１０４０では、等パワー制御のための発電機制御指令ｃ１（デューティ比）を出力して、ステップＳ１０５０に移行する。
上記等パワー制御のための発電機制御指令ｃ１は、例えば、発電機界磁電流をＰＷＭ制御している場合には、当該ＰＷＭ値を所定％（例えば２５％）に固定とすることで発電量を一定状態とする。
【０１０９】
ここで、発電機７の出力は、エンジン回転数Ｎｅが高いほど大きくなるので、エンジン始動直後などのエンジンアイドル回転数が高い場合には、あらかじめＲＯＭなどに設定した指令値で等パワー制御をしても、モータ電流が比較的に高めとなってモータトルクが大きくガタが詰まったときに所定以上のショックが発生するおそれがある。このことに鑑みて、エンジン回転数Ｎｅが高くなるに応じて発電機制御指令ｃ１を下げて、停車時における通常エンジン回転数Ｎｅと同じ電流となるように、つまり、予め設定した、モータトルクの最大値が所定位置以下となる一定の発電量となるように当該発電機制御指令ｃ１をエンジン回転数Ｎｅに応じて変更するようにしても良い。
【０１１０】
例えば、図１４に示すように、発電機制御指令ｃ１＝Ａ／エンジン回転数Ｎｅ（Ａ：ショックがでないように予め設定する値）としたり、図１５に示すような、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、発電機制御指令ｃ１が小さな指令値となるマップを用いて設定しても良い。
なお、モータ４の界磁電流Ｉｆｍは、最大発生可能な電流値の３０％などのＰＷＭ値に固定させておけば良い。
【０１１１】
次に、ステップＳ１０５０では、ガタ詰め終了条件を満足したか否かを判定し、ガタ詰め終了条件を満足していないと判定した場合には、ステップＳ１０４０に移行し、ガタ詰め終了条件を満足していると判定した場合には、ステップＳ１０６０に移行する。
上記ステップＳ１０５０で行われるガタ詰め終了条件の判定処理は、例えば、処理▲１▼〜処理▲４▼までの少なくともいずれかの方法によって判定する。
【０１１２】
処理▲１▼のガタ詰め終了条件の処理は、図１６に示すように、ステップＳ１１００でタイマＴをカウントアップし、続いてステップＳ１１１０で当該タイマＴが設定時間Ｔ１以上か否かを判定し、設定時間Ｔ１未満の場合には、終了条件を満足していないと判定して、ステップＳ１０４０に移行する。一方、設定時間Ｔ１以上の場合には、終了条件を満足しているとしてステップＳ１１２０に移行する。
【０１１３】
ステップＳ１１２０では、起動回数カウンタＡをカウントアップした後に、ステップＳ１１３０に移行して、上記設定時間Ｔ１を演算した後、ステップＳ１０６０に移行する。
ここで、ステップＳ１１２０及びステップＳ１１３０の処理は、設定時間Ｔ１の設定変更のための処理（ガタ量推定手段及び回転時間設定手段）であり、このステップＳ１１２０及びステップＳ１１３０の処理を省略して、設定時間Ｔ１を固定値としても構わない。このステップＳ１１２０及びステップＳ１１３０の処理は、クラッチなどのガタを有する機構の摩耗によってガタ量が大きくなることを考慮したもので、ガタ詰め処理の累積起動回数に応じて設定時間Ｔ１を徐徐に大きく設定変更するものである。ここで、ガタ詰め処理の累積起動回数は、ほぼ４輪駆動制御を行った累積起動回数とほぼ同じ回数である。すなわち、上記処理は、４輪駆動制御の起動回数に応じて設定変更していると見ることもできる。
【０１１４】
また、処理▲２▼のガタ詰め終了条件の処理は、図１７に示すように、まず、ステップＳ１２００にて、モータ４の回転数Ｎを累積し、続いて、ステップＳ１２１０にて、当該累積した、つまりガタ詰め開始時からのモータ４の回転数Ｎが予め設定されている設定回転数Ｎ１以上になったか否かを判定し、設定回転数Ｎ１以上になったと判定したら、終了条件を満足していると判定し、ステップＳ１２２０に移行する。一方、設定回転数Ｎ１未満と判定した場合には、ステップＳ１０４０に移行する。
【０１１５】
ステップＳ１２２０では、起動回数カウンタＡをカウントアップした後に、ステップＳ１２３０に移行して、上記設定回転数Ｎ１を演算して、次の処理、ステップＳ１０６０に移行する。
ここで、ステップＳ１２２０及びステップＳ１２３０の処理は、設定回転数Ｎ１の設定変更のための処理（ガタ量推定手段及び回転量設定手段）であり、このステップＳ１２２０及びステップＳ１２３０の処理の省略して、設定回転数Ｎ１を固定値としても構わない。このステップＳ１２２０，ステップＳ１２３０は、クラッチなどのガタを有する機構の摩耗によってガタ量が大きくなることを考慮したもので、ガタ詰め処理の累積起動回数に応じて設定回転数Ｎ１を徐徐に大きく設定変更するものである。ここで、ガタ詰め処理の累積起動回数は、ほぼ４輪駆動制御を行った累積起動回数とほぼ同じ回数である。すなわち、上記処理は、４輪駆動制御の起動回数に応じて設定変更していると見ることもできる。
【０１１６】
また、処理▲３▼のガタ詰め終了条件の処理は、図１８に示すように、まず、ステップＳ１３００にて、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、その回転数にモータ４から減速機１１及びデフ１３のギア比を掛けて、当該回転数を後輪３Ｌ、３Ｒの回転数に換算した換算回転数ＣＮを求め、ステップＳ１３１０に移行する。
【０１１７】
ステップＳ１３１０では、車輪速センサ２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき後輪３Ｌ、３Ｒ３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を演算し、その後輪３Ｌ、３Ｒの左右輪速の平均値である平均後輪３Ｌ、３Ｒ速ＶＷｒを求め、ステップＳ１３２０に移行する。
ＶＷｒ ＝（ＶＷｒｌ ＋ ＶＷｒｒ）／２
ステップＳ１３２０では、上記モータ４の換算回転数ＣＮと平均後輪３Ｌ、３Ｒ速ＶＷｒとの輪速差ΔＮを求め、続いてステップＳ１３３０で、当該輪速差ΔＮがゼロとなったか否かを判定し、ゼロになった判定した場合には、終了条件を満足していると判定してステップＳ１０６０に移行する。一方、上記輪速差ΔＮがゼロで無いと判定した場合には、終了条件を満足していないとしてステップＳ１０４０に移行する。
【０１１８】
ここで、演算誤差などを考慮して、上記輪速差ΔＮが所定値ΔＮ１以下となったか否かで判定しても構わない。
また、処理▲４▼のガタ詰め終了条件の処理は、図１９に示すように、ステップＳ１４００にて、上記アクセルセンサの踏み込み量検出値に基づき、アクセル操作が行われたか否かを判定し、アクセル操作が行われた場合に終了条件を満足しているとしてステップＳ１０６０に移行し、アクセル操作が行われていないと判定した場合にはステップＳ１０４０に移行し、アクセル操作が行われるまで、ガタ詰め処理を続行する。ここで、アクセル操作の有無の代わりに、所定量（例えば５％）以上のアクセルペダル１７の踏み込みが有ったかどうかで判定しても良い。上記所定量は、例えば４輪駆動に移行すると想定されるアクセル操作量とすればよい。
【０１１９】
次に、ガタ詰めの処理が終了したら、図１３中のステップＳ１０６０に移行して、ＧＡＴＡＦＬＧに「０」を代入して、ステップＳ１０７０に移行する。
ステップＳ１０７０では、Ｔｈが「０」か否かつまり、４輪駆動制御開始条件を満足しているか否かを判定し、Ｔｈが「０」つまりでは、４輪駆動制御開始条件を満足していないと判定した場合には、ステップＳ１０８０に移行する。一方、４輪駆動制御開始条件を満足していると判定した場合には、処理を終了して復帰する。
【０１２０】
ステップＳ１０８０では、まだ４輪駆動制御が行われないので、発電機制御指令ｃ１をゼロして、つまり発電を中止して、復帰する。
次に、本実施形態の構成を採用した場合の作用・効果などについて説明する。第１実施形態で説明したように、発進時や車両走行時に、アクセルペダル１７の踏み込みや路面μに応じて主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで発電機７が発電することで、従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒが駆動されると共に、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整される。
【０１２１】
このとき、発進時などにおいて、車両の加速等のために、踏み込まれていたブレーキペダル３４が戻されたり、駆動レンジとなったことを検知したら、４輪駆動制御に移行する可能性があると推定されるので、アクセルペダル１７が操作される前つまり４輪駆動制御に移行する前に、発電機７の発電が行われてモータ４が微小トルク発生状態となると共にクラッチ１２が接続状態となる。この結果、従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒを駆動できるほどではない微小トルクが、モータ４から後輪３Ｌ、３Ｒまでのトルク伝達経路に作用して、当該トルク伝達経路中にあるクラッチ１２、減速機１１、ディファレンシャル・ギヤ３などの機構に存在するガタが詰められた状態となる。
【０１２２】
その後、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じて４輪駆動状態に移行する際には、上述のように既にガタ詰めが行われているので、モータ４をトルク制御する際の上記動力伝達系のバックラッシュなどに起因するショックの発生が防止できるばかりか、動力伝達系のガタが詰められた状態となっているので、モータ４駆動による後輪３Ｌ、３Ｒ３Ｌ、３Ｒの応答が向上、つまり４輪駆動状態への移行する際の応答が向上する。
【０１２３】
ここで、上記ガタ詰め処理のための上記モータ４の微小トルク発生の制御は、モータ４へ供給される電力（電圧×電力）を一定にする等パワー制御で行われるので、モータ４が回転するにつれて、モータ４の誘起電圧が上昇し、その分モータ電流が減少する。この結果、ガタ詰めのためのモータ４回転中のモータトルクを低トルクに制御でき、さらに、クラッチ１２などに存在するガタが詰まったときのショックを低減できる。発電機７で発電するパワーの設定を低めにすれば、更にガタ詰め中の電流が小さく抑えられ、より小さいショックにすることができる。その後、４輪駆動制御でトルク制御に切り換えれば、ガタが詰まったままショックが無い状態での発進や加速を行うことができる。
【０１２４】
上記等パワー制御について補足する。
上記構成において、モータ４の駆動制御は、発電機７の電圧を調整する装置となり、発電機７の電圧調整は、発電機７の発電機指令値（ＰＷＭ信号）で制御される。
また、モータ４の所定回転数とモータ４の印加電圧とは相関を持ち、印加電圧が高いほどモータ４の回転数は高くなる。そのモータ４の回転数制御は、モータ４の電圧を所定電圧にすることで、所定回転数に制御できる。また、モータ４の電流値はモータトルクと相関があり、モータ電流が高いほどモータトルクは大きくなる。
【０１２５】
そして、発電機７の電圧制御指令値を予めショックにならないモータ電流になるように設定する。
図２０に、電流−電圧の発電機特性において、発電機制御指令ｃ１を一定にした場合の発電機７の等パワー線を示してある。モータ４の回転数０ｒｐｍのモータ特性の線との交点（ｉ１，ｖ１）がガタ詰め初期の開始ポイントとなる。その後、モータ４に電流が流れてモータ４が回転するとモータ誘起電圧が発生して、矢印のようにモータ特性は低電流・高電圧側に変動する。すなわち、モータ４が回転するとモータ電圧が上昇するので、発電機７の出力特性（発電機特性）とモータ特性とが交わる動作点（ｉ２，ｖ２）に落ち着き、モータ４が低トルクで回転する。このように電流が低下することでモータトルクは低トルクで回転していることになり、つまり低トルクで回転してガタが詰められる結果、ガタが詰まったときにショックは小さくなる。
【０１２６】
図２１に、そのときのタイムチャートを示す。等パワーなので、電圧×電流＝一定となるように調整され、モータ４が回転すると電圧が上昇した分、電流が低下しモータトルクが減少して、モータ４の回転速度はサーチレート、つまり一定となる。そして、低トルク且つ一定回転でガタが詰まると電圧が低下して、電流が上昇する。
【０１２７】
ここで、発電機７の出力はエンジン回転数Ｎｅが高いほど大きくなるので、エンジン始動直後などのエンジンアイドル回転数が高いときには、予めＲＯＭなどに設定した固定された指令値で等パワー制御を行ってもモータ電流が比較的に高めとなってモータトルクが大きいことから、ガタが詰まったときにその分ショックが発生する。これを防止するには、図１４や図１５に示すように発電機制御指令ｃ１についてエンジン回転補正を行い、エンジン回転が高くなるにつれて発電機制御指令ｃ１を下げることで、通常のエンジン回転のときと同じ電流に制御して、ショックを常に低減すると良い。
【０１２８】
このエンジン回転補正の特性は、図２２に示す発電機特性図で説明できる。実線の発電機特性は、通常のアイドル回転数で通常のガタ詰め制御を実行する場合にあらかじめ設定した発電機特性で、この状態を、例えば、発電機制御指令ｃ１を２５％としておく、通常ならば、ｉ２なる小さなモータ電流になり、小さなトルクでガタが詰まるのでショックを防止できる。一方、エンジン始動直後の暖気ができていない場合やアクセルペダル１７に足をかけてエンジン回転数Ｎｅがやや高めの場合においては、発電機制御指令ｃ１が同じ場合には、発電量が増加して、発電特性は電流×電圧が大きめの破線の状態になると考えられる。この場合、モータ４の回転０ｒｐｍでｉ０、モータ４が回ってガタが詰まる時の電流がｉ１になり、エンジン回転数Ｎｅが小さいときよりも高モータトルクでガタ詰めすることになり、ショックが解消できないおそれがある。これに対し、上述のようにエンジン回転補正を行うと、エンジン回転数Ｎｅが高いほど４ＷＤコントローラからの発電機制御指令ｃ１が小さくなることで、モータ４が回ってガタ詰めが完了するときの電流がｉ２となって、ショックが常に低減する。
【０１２９】
また、本実施形態では、ガタ詰め処理を、設定時間Ｔ１、設定回転数Ｎ１となる時間などのガタ詰めが詰まったと推定される時間だけ実施すると終了している。このとき、車両が走行中にあっては、ガタ詰め終了から４ＷＤ制御開始が連続して行われない場合には、詰めたガタが再度生じるおそれもある。しかし、クラッチ１２として、一旦ガタを詰めればモータトルクをゼロにしてもクラッチ部スプリングでガタが戻らない機構（セルフロック機構を備えるもの）を採用すれば、クラッチ１２が接続されている限りはガタは詰まったままであり、また、上述のようにガタ詰め処理を終了させることでシステム作動に伴う無駄な電力消費が防止でき、燃費悪化が防げる。すなわち、上述のようにガタ詰め処理を終了させることでモータ４的には無駄な電流を流して発熱することによる劣化を防止でき、電流を流さなければ、発電源であるエンジン２の駆動力を奪うことがなくなるので燃費悪化やエンジンアイドル回転の低下が防止できる。
【０１３０】
なお、上記セルフロック機構を備えたクラッチ１２を採用しない場合には、発進時などについては上記のように設定時間Ｔ１が経過するとガタ詰め処理を終了するが、走行中にあっては、上記設定時間経過つまりガタ詰めが完了したと推定される時点から発電機制御指令ｃ１を低下させた状態、つまり、モータ４が回転しないで状態で電流が流れ続ける状態として、モータ４の発熱上問題が無いくらいの低電流で、モータ４の微小トルクを発生した状態を、４輪駆動制御に移行するまで行うようにすればよい。
【０１３１】
図２３に、設定時間Ｔ１でガタ詰め処理を終了する場合のタイムチャート例を示す。この例は、発進時の場合であって、ガタ詰め処理が所定時間実行された後、アクセルペダル１７が踏まれるまでその状態で待機し、アクセルを踏んで車両発進させようとしたときの一般的な４輪駆動制御が行われた場合の例である。すなわち、シフトレバーをＮからＤレンジにいれたときに、ガタ詰め処理を等パワー制御でＴ１時間まで実行し、アクセルペダル１７が踏まれたら４輪駆動制御のためのトルク制御が作動することを示している。図２３における最終段のかっこ内は、モータ４が所定回転数Ｎ１まで回転したらガタ詰めを終了する場合を併記したものである。
【０１３２】
ここで、設定時間Ｔ１でガタ詰め処理を終了するよりも、累積のモータ回転数で処理を終了させる方が、電流のばらつきに左右されず、好ましい。
また、クラッチ１２のガタ量は、クラッチ１２の摩耗が増加するにつれて大きくなり、ガタ詰めに必要な時間が長くなっていく。これに対処すべく、走行時間や４ＷＤ累積発進時間が長くなるほど、図１６や図１７に示すように、上記設定時間Ｔ１や設定回転数Ｎ１を大きくするようにしている。このように設定すると、初期では短時間でガタが詰まり、応答遅れが少ない４輪駆動制御への移行が可能となると共に、摩耗が生じているときには、ガタ詰め時間がそれに応じて長くなり完全にガタを詰めることが可能となって、ショックのない発進が可能となる。
【０１３３】
ここで、上記設定時間Ｔ１や設定回転数Ｎ１は、設計や実験などから求められる値である。
また、上記処理▲３▼では、モータ回転の換算回転数ＣＮと後輪３Ｌ、３Ｒの回転数との輪速差ΔＮがゼロの状態となった場合には、ガタが詰められたと判定できるので、輪速差ΔＮがゼロとなったときにガタ処理を終了することで、確実にガタを詰めることができる。なお、発進の際には、一旦回転したモータ４の回転がゼロとなることで後輪３Ｌ、３Ｒとの輪速差ΔＮがゼロの状態になる。発進の場合には、輪速差ΔＮをみることなく、回転したモータ４の回転数がゼロとなった時点をガタ詰め終了時点と判定しても良い。
【０１３４】
図２４に、そのタイムチャートを示す。なお、この例では、ガタ詰め中に前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが発生した場合の例であって、ガタ詰め終了後、続けて４輪駆動のためのトルク制御に切り替わった場合の例である。
ここで、クラッチ１２の摩耗などで滑りが発生すると、輪速差ΔＮが０とならない場合も考えられる。これを防止するために、輪速差ΔＮが所定値以下となった場合に、ガタ詰め終了と判定しても良い。
【０１３５】
または、上記設定時間Ｔ１も併用し、図２５に示すように当該設定時間Ｔ１となったら輪速差ΔＮが０となっていなくてもガタ詰め処理を終了させるように設定する。すなわち、ステップＳ１２９７にて、設定時間Ｔ１を経過したか否かを判定し、設定時間Ｔ１を経過したと判定した場合には、輪速差ΔＮがゼロとなっていなくてもステップＳ１３４０に移行する。
【０１３６】
このように設定しておくことで、クラッチ１２の摩耗などでガタ量が大きくなっても、設定時間Ｔ１になればガタ詰め処理が終了し、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが発生している場合には４輪駆動制御への移行の遅れを制限することができる。図２６に、そのタイムチャート例を示す。
ここで、上記実施形態では、設定されているガタ詰処理が完了してから４輪駆動制御に移行しているが、ガタ詰め処理中に前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップが生じたら、ガタ詰め処理を中断して４輪駆動制御に移行しても構わない。この場合には、ガタが完全に詰められていない可能性もあるが、ガタ詰め処理を実行しない場合に比べてショックを小さくすることが可能である。
【０１３７】
また、図１３におけるステップＳ１０６０の処理とステップＳ１０７０の処理との間で図２７に示すように、ガタ詰めを終了した後に、アクセルペダル１７が踏まれたときやアクセルペダル１７が所定以上となったときに再度、ガタ詰めを行っても良い（図２７の処理については後述する。）。この場合には、ガタ詰めが終了したらモータトルクをゼロとすることで、モータ４へ不要に電力を与えることなく不要なエネルギー消費が防止されると共に、ガタが生じてもアクセルペダル１７が踏まれたときに再度ガタ詰めが行われて、より一層、４輪駆動に移行する際のショックを防止することができる。
【０１３８】
図２８にその場合のタイムチャート例を示す。レンジがＮからＤに最初のガタ詰め処理が実行される。その後、アクセルペダル１７が踏まれるまではモータ４でトルクが発生していない状態である。その後、アクセルペダル１７が踏まれると再度ガタ詰め処理が実行されて４輪駆動に移行するまでガタ詰め処理が行われ、加速スリップが生じると、４輪駆動状態に移行する。これによって、アクセルペダル１７が踏まれたときにガタが戻っているとショックが発生するが、再度ガタ詰めが行われることでショックの無いか、または小さい状態で４輪駆動制御を開始することができる。なお、タイムチャートの一番下の段に参考として車輪速Ｖｗを併記してあるが、この処理では、車両が動いているか否かに関係なく、アクセルペダル１７が踏まれると再ガタ詰めを実行するものである。
【０１３９】
もっとも、発進時においては、車両が動き出したら、つまり車輪速Ｖｗがゼロで無くなった時点で再ガタ詰め処理を行うようにしても良い。また、前後Ｇが発生したことを検出したら、再ガタ詰め処理を実行しても良い。また、クラッチ１２を繋いでモータ４を回転させてモータ４の回転信号が発生したら再ガタ詰めを実行しても良い。また、モータ４回転信号でなくても、モータ４の誘起電圧が発生したら回転したと判定して、再度ガタ詰めを実行しても良い。
【０１４０】
ここで、発進時においては、上記再ガタ詰め処理について、アクセルが操作されていないにも関わらず車両が動き出した場合、例えばＡＴ車におけるクリープ走行やＭＴ車における路面勾配によって車両が動き出したことを検知した場合のときだけ、その後にアクセルペダル１７が踏まれると再ガタ詰め処理を行うようにすると良い。上記「アクセルが操作されていないにも関わらず車両が動き出した」か否かの判定は、例えば、アクセルＯＦＦで且つ車両速度が生じているか否かで判定できる。
【０１４１】
上記ガタ詰め処理を行っていれば、停車時には、通常、ガタが詰まっている状態であるので、再ガタ詰めが必要でなく、応答良く４輪駆動制御に移行できる。一方、クリープなどが発生するとクラッチ１２が外れてガタが戻っているおそれがあるが、この場合にのみ再度ガタ詰めを行うことで、４輪駆動状態に移行し加速性良く発進しても当該発進時にショックが発生することを防止できる。なお、クリープ走行中にアクセルの踏み込みなので、４輪駆動状態への応答が多少遅れても、発進遅れが気になることが無い。
【０１４２】
その発進時の制御フローの例は上記図２７に示すものである。
このフローでは、停車時に駆動レンジとなるとガタ詰め処理が行われ、ステップＳ１６００にてアクセルペダル１７が操作されたと判定すると、ステップＳ１６１０にて、車両が移動中と判定すればステップＳ１６２０及びステップＳ１６３０のように、再ガタ詰めの処理を行ってから４輪駆動制御に移行するが、アクセルペダル１７が操作されたときに車両が停止していれば、再ガタ詰めを行うことなく、４輪駆動制御に移行する。図２９にそのタイムチャートを示す。
【０１４３】
この処理では、アクセルが操作されたときに、再ガタ詰めが行われることなく４輪駆動制御が実行される。すなわち、車両速度がゼロからの発進はスリップすることなく発進したいが、この処理例では、ガタ詰め制御で４輪駆動制御のためのトルク発生が遅れることなく、アクセル操作と同時に４輪駆動状態となることで、車輪がスリップすることなく安定した高い加速性が得られる。
【０１４４】
一方、アクセル操作時に車両が移動している場合には、発進加速性は、車両停止状態からの発進ほど応答性が良い必要がない。これに鑑み、再ガタ詰め処理を行ってから４輪駆動制御状態に移行している。つまり、車両が動いているので、多少スリップを許容しつつ加速を行う。
なお、上記車両の移動は車輪速の他に、前後加速度Ｇで判定しても良い。また、車輪速も４輪車の場合、４輪のうち一番先に動いた車輪を使うと応答良く判定出来て良い。また、４輪とも動いてから判定すれば、より確実となる。また、車輪速は、ＡＢＳ制御用と併用しても良い。また、モータ回転用のモータ回転信号を使っても良い。要は、アクセル操作が行われたときに、車両が動いている場合だけ再ガタ詰め処理を実行する。アクセル操作が行われたときに車両が動いていなければ、再ガタ詰め処理は必要ないので、つまりクラッチ１２のガタは戻っていないので、即時にトルク制御に切り換えて応答良く４輪駆動制御に切り換えれば良い。
【０１４５】
ここで、クリープ走行判定は、車軸に高減速比を介したモータ４の回転数を検出するモータ回転センサパルスを用いて、極低速を判定できるようにしても良い。この場合には、車両が動いてクラッチ１２のガタが戻ったか否かが正確に判定でき、再ガタ詰めが必要な場合は、確実に再ガタ詰めが確実に実施できるようになる。
【０１４６】
車両が動いているかどうかは早期に精度良く検出することが重要である。つまり、車輪速信号が高精度であることが好ましい。高精度の信号を作る方法として、数の多い回転センサパルスを作ることが重要である。回転センサロータに多くの歯を付けることもできるが、限度がある。この場合、回転ロータを車輪に対して高回転で回転させることである。これを実現する手段として、上述のように、車輪とモータ４との間に高減速機を採用し、高い回転軸にロータを搭載する。これによって、極低速車両速度であっても、これまでにない非常に高度な精度で車両速度が検出できるようになる。
【０１４７】
ここで、従来のＡＢＳ制御で使用するセンサなどでの信号では上記極低速車両速度の検出は困難であったが、上記高減速機を介することで実現が可能となる。たとえ、ＡＢＳセンサと同じ回転センサロータと同じ歯数であったとしても減速機のギヤ比が少なくても１０倍なら、ＡＢＳよりも１／１０もの低速状態から検出ができるようになる。
【０１４８】
なお、上記実施形態では、ガタ詰め時の制御を等パワー制御で実行する場合を例示しているがこれに限定されない。モータ４について回転数制御を行って微小トルク発生状態にしても良い。
モータ回転数制御は、モータトルクがほぼ０Ｎｍで制御されるので、低トルクでガタ詰めが行われる結果、ショックの発生を抑えられ。高めの回転数制御で実行すれば短時間でガタ詰めを行うことができる。
【０１４９】
ここで、モータ駆動制御は、発電機７の電圧を調整する装置であり、発電機７の電圧調整は、４ＷＤコントローラからの発電機制御指令ｃ１（ＰＷＭ制御信号など）で制御される。また、モータ４の所定回転数をモータ印加電圧は相関を持ち、印加電圧が高いほどモータ４の回転数が高くなる。したがって、モータ４の回転数制御は、モータ４の電圧、すなわち、発電機７の電圧を所定電圧に調整することで所定回転数に制御できる。発電機７の電圧制御は、発電機７の近傍の電圧をモニタして、所定のモータ回転数となる電圧にフィードバック制御を行うことで可能である。
【０１５０】
ここで、４ＷＤ車は、必要がないときは二輪駆動状態とし、必要なときだけ４輪駆動状態となるのが便利である。常に４輪駆動状態だけ、駆動系に大きなフリクションを常に動かすこととなり、燃費の悪化がある。また、常に４輪駆動状態だと常にコーナーブレーキ現象が発生したり、タイヤの摩耗が早まったりする。必要がないときに二輪駆動状態とするには、クラッチ１２をＯＦＦにすると良い。ただし、完全に二輪駆動状態にするには、かなりのクラッチ隙間を確保する必要がある。この場合、必要なときに４輪駆動状態にする際に、上記ガタ詰め処理を予め行うことなく、最初からトルク制御を行った場合には、切り替わり遅れやショック振動が発生しやすい。
【０１５１】
このトルク制御だけで４輪駆動制御とした場合のモータ回転の動作図を図３０に示す。これは、アクセルを踏んで発進するときのもので、モータトルク指令が発生すると車輪速は上昇せずにモータ回転数だけが上昇している。つまり、ガタが詰まるまで、モータ４が空転しガタが詰まるとモータ４で駆動される後輪３Ｌ、３Ｒにトルクがかかり発進するが、そのときにショックが発生する。
【０１５２】
なお、図３０中、ハッチング部分はガタが詰まるまでのモータ４の累積回転数を示している。図３１，図３３でも同様である。
これに対し、モータ４を回転数制御でガタ詰めを行った場合のモータ回転の動作図は図３１に示すように、なっている。この例では、モータ４を始めにゆっくり回してガタと詰めてからトルク制御に移行するものである。この例の場合には、ガタが詰まるまで、モータ４をゆっくり回転させるのでショックが無くガタを詰めることが可能となる。ガタが詰まった後は、既存の４輪駆動制御となるが、ガタが詰まっているので、図３１の▲２▼の領域ではモータ４の回転変動が無く車輪速度と同期してなめらかな加速をしていく。
【０１５３】
また、ガタ詰めのためのモータ制御は、図１３におけるステップＳ１０４０及びステップＳ１０５０の処理に代えて図３２に示す処理を実施しても良い。
すなわち、ガタ詰め処理開始条件を満足したら、ガタ詰めが終了すると推定する時間よりも短い設定時間Ｔ２だけ、ステップＳ１７００のように発電機７の指令値を１００％としてフル発電することでモータ４を急減に回転上昇させる。上記設定時間Ｔ２を経過したら、ステップＳ１７３０に移行して、発電機制御指令ｃ１を０％としてモータ４への電力供給を一時的に停止し、モータ４を所定時間だけ惰性回転させる。この惰性回転の状態を設定時間Ｔ３だけ経過したら、ステップＳ１０６０に移行する。
【０１５４】
なお、発電機制御指令ｃ１を０％とする代わりに、大幅に発電機制御指令ｃ１を下げた状態で慣性回転させても良い。続けて４輪駆動制御に移行する場合には、発電機制御指令ｃ１を０から１００％まで徐徐に上昇させて滑らかな加速としても良い。
このように制御することで、ガタを短時間で詰めることができる。すなわち、ガタ詰め初期に、比較的高めの発電機制御指令ｃ１を出力することで、勢い良くモータ４を回転しだす。そして回りだしたら、発電機制御指令ｃ１を停止してモータ４慣性で回転し続けてガタを詰めることとなる。
【０１５５】
図３３にそのモータ４回転の動作図を示す。この図のように、モータ回転数の変化が急激に立ち上がり、発電機制御指令ｃ１を停止すると回転は一定になっている。発電を止めたので、モータ４には電流が流れず、モータトルクは発生せず、惰性で回転しているだけである。モータトルクが発生していないのであるから、ガタが詰まったときのショックが小さい。連続して４輪駆動状態に移行する場合には、一気に発電制御を立ち上げてトルクを発生させるても良い。急に立ち上げてもガタが詰まっているのでショックにならない。ただし、４輪駆動の加速感としては、徐徐に上昇させた方が加速Ｇのつながりがよい。
【０１５６】
ここで、このガタ詰めを行う場合には、短期間でガタ詰めが実施できるので、アクセル操作が行われて、４輪駆動状態に移行する直前に行っても良い。このとき、発電量をアクセル開度に応じて調節し、アクセル開度の変化が大きいほど当該発電量を大きくして惰性回転時間を短くするように制御しても良い。アクセル開度の変化が大きいほど、早期に４輪駆動状態に移行する可能性が大きいからである。
【０１５７】
ここで、本第２実施形態のガタ詰め処理に対し、上記第１実施形態で説明した各種の処理を適宜、併用しても構わない。
また、上記第２実施形態の等パワー制御では、図１５のように、エンジン回転数Ｎｅに応じて発電機制御指令値ｃ１を変更することで、エンジン回転数Ｎｅの変動による等パワー値の変動を抑えるようにしているが、これに限定されない。
【０１５８】
例えば、アクセル開度に応じた補正量ｃ２だけ、発電機制御指令値ｃ１を大きくして、車両加速度変化に合わせて発電機制御指令値ｃ１を補正しても良い。例えば、図３４に示すようなアクセル開度に比例した指令値補正量ｃ２をマップなどで用意しておき、下記式に基づき発電機制御指令値ｃ１を求める。
ｃ１ ＝ 基準値ｃ０（＝２５（％）） ＋ｃ２
ここで、基準値は、予め決定されている値である。この基準値ｃ０は、固定値でも良いが、上述の図１５のようなエンジン回転数を変数とした値であって良い。例えば、上記基準値ｃ０を、図３５に示すような、エンジン回転数に逆比例する値とした場合の発電機制御指令値ｃ１は、図３６に示すようなタイムチャート例で推移する。すなわち、ガタ詰め制御中に、アクセルペダルが踏まれていない状態では、発電機制御指令値ｃ１はエンジン回転数に比例した基準値ｃ０だけで決まる。その後、アクセルペダルが大きく踏まれ加速指示が大きくなり、それに応じてエンジン回転数も徐徐に上昇すると、エンジン回転数の上昇に伴い基準値ｃ０は小さくなるが、そのエンジン回転数の上昇に先立って、アクセル開度に応じた指令値補正量ｃ２だけ発電機制御指令値ｃ１が大きくなる。つまり、発電機制御指令値ｃ１は、アクセル開度に応じた指令補正値ｃ２だけ大きくなってから、エンジンの上昇に伴い減少して、所定エンジン回転数（１５００ｒｐｍ）に達したところで、アクセル開度に応じた指令補正値ｃ２分となる。このように、加速指示分だけガタ詰め中の等パワー量を補正することができ、車両加速指示が大きい場合には早期にガタ詰めが行われる。
【０１５９】
次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態に基本構成は、上記第２実施形態と同様である。但し、ガタ詰め完了後すぐに４輪駆動状態へ移行しない場合に、車両がクリープを発生する可能性がある状態であればモータ４にモータクリープトルクを発生させる点が異なる。
【０１６０】
すなわち、本第３実施形態は、余剰トルク変換部８Ｇ及びガタ詰め処理部８Ｈの処理の一部が上記第２実施形態と異なる。
まず、ガタ詰め処理部８Ｈの処理を、図３７に基づき説明する。
ステップＳ１０００〜ステップＳ１０６０までの処理は、第２実施形態のガタ詰め処理部（図１３参照）と同じである。
【０１６１】
そして、ステップＳ１０６０で、ガタ詰め完了として、ガタ詰め処理中を示すＧＡＴＡＦＬＧを０に初期設定し、続いて、ステップＳ１０７０でＴｈが０か否か、つまり４輪駆動条件を満足しているか否かを判定し、４輪駆動条件を満足していないと判定した場合には、ステップＳ３２１０に移行する。一方、４輪駆動状態を満足していると判定した場合には、処理を終了して復帰する。
【０１６２】
ステップＳ３２１０では、車両がクリープを発生する可能性がある状態か否かを判定し、クリープ発生可能状態と判定した場合にはステップＳ３２２０に移行し、そうでない場合には、ステップＳ３２３０に移行する。
クリープ発生可能状態か否かは次のように判定する。すなわち、シフト位置検出手段２１からの信号に基づき、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２等）つまり、パーキングやニュートラルのレンジであり、且つ、アクセルペダルがＯＦＦの場合に、クリープ発生可能状態と判定する。
【０１６３】
ステップＳ３２２０では、モータクリープトルク発生のためのカウンタＣＲ−ＣＮＴ１及びＣＲ−ＣＮＴ２にそれぞれｔ１及びｔ２を設定して復帰する。
一方、ステップＳ３２２０では、モータクリープトルク発生のためのカウンタＣＲ−ＣＮＴ１及びＣＲ−ＣＮＴ２をそれぞれゼロクリアして復帰する。
次に、本第３実施形態の余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図３８に基づき説明する。
【０１６４】
ステップＳ２１０〜ステップＳ３２０までの処理は、第２実施形態のガタ詰め処理部（図１３参照）と同じである。なお、ステップＳ３２０の処理は、電機子電流Ｉａに基づき演算した発電機制御指令値ｃ１を出力するものである。
ステップＳ２００にて、Ｔｈがゼロより大きいか、つまり４輪駆動中か否かを判定し、４輪駆動中と判定した場合にはステップＳ２１０に移行して前述と同様な４輪駆動のための処理を行う。一方、４輪駆動状態でないと判定した場合には、ステップＳ３１００に移行する。
【０１６５】
ステップＳ３１００では、車両がクリープを発生する可能性のある状態か否かを判定し、クリープ発生可能状態と判定した場合には、ステップＳ３１１０に移行し、そうでない場合には、処理を終了して復帰する。
シフトが駆動レンジで且つアクセルがＯＦＦのときに、クリープ発生可能状態と判定すれば良い。
【０１６６】
ステップＳ３１１０では、カウンタＣＲ−ＣＮＴ１がゼロか否かを判定し、ゼロの場合にはステップＳ３１４０に移行し、ゼロでない場合には、目標モータトルクＴｍを第１のモータクリープトルクＴｃｒｐ１を設定すると共に、目標モータ界磁電流Ｉｆｍに所定値Ｉｆｍ１を設定して、ステップＳ３１３０に移行する。
【０１６７】
上記所定値Ｉｆｍ１は、例えば、最大発生可能な電流値の３０％などのＰＷＭ値に設定しておけばよい。
ステップＳ３１３０では、カウンタＣＲ−ＣＮＴ１をカウントダウンした後にステップＳ２４０に移行し、モータトルクをモータクリープトルクＴｃｒｐ１とする。
【０１６８】
ここで、本実施形態では、モータクリープトルクとして上記Ｔｃｒｐ１と後述のＴｃｒｐ２の種類を有し、Ｔｃｐｒ１＞Ｔｃｒｐ２の関係にある。
また、ステップＳ３１４０では、カウンタＣＲ−ＣＮＴ２がゼロか否かを判定し、ゼロの場合にはステップＳ３１７０に移行し、ゼロでない場合には、ステップＳ３１５０に移行する。
【０１６９】
ステップＳ３１５０では、カウンタＣＲ−ＣＮＴ１をカウントダウンした後にステップＳ３１６０に移行する。
ステップＳ３１６０では、目標モータトルクＴｍを第２のモータクリープトルクＴｃｒｐ２を設定すると共に、目標モータ界磁電流Ｉｆｍに所定値Ｉｆｍ２を設定して、ステップＳ２４０に移行して、モータトルクを第２のモータクリープトルクＴｃｒｐ２とする。
【０１７０】
上記所定値Ｉｆｍ２は、例えば、最大発生可能な電流値の３０％などのＰＷＭ値に設定しておけばよい。
一方、ステップＳ３１７０では、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ１以上か否かを判定し、所定回転数Ｎｍ１以上の場合には、上記ステップＳ３１６０に移行してモータトルクＴｍを第２のモータクリープトルクＴｃｒｐ２とする。一方、所定回転数Ｎｍ１未満の場合には、処理を終了して復帰する。
【０１７１】
次に、本第３実施形態の作用・効果などについて説明する。
本実施形態の基本的作用効果は、上記第２実施形態と同様であるが、ガタ詰めが完了してから、４輪駆動開始状態に移行するまでに時間がある場合の処理が異なる。
すなわち、本第３実施形態では、図３９に示すように、ガタ詰めが完了したときに４輪駆動開始状態で無く、且つクリープ発生可能状態（駆動レンジ且つアクセルＯＦＦ）と判定すると、ｔ１秒だけ強めのモータクリープトルクＴｃｒｐ１でモータ４を回転させることで、ガタ詰め後のガタが戻らないように強めに一度押し付けた後に、ｔ２秒だけ、車両のクリープ走行に備え、クリープ加速に追従できるモータクリープトルクＴｃｒｐ２を掛ける。これによって、停車中に車両がクリープして移動しても、ガタが戻ることが防止される。なお、上記モータクリープトルクＴｃｒｐ２は、ガタ詰め時の微小トルクよりも大きい値である。
【０１７２】
但し、車両が走行するまでモータクリープトルクＴｃｒｐ２を掛け続けるのは、装置寿命やエネルギーなどの点で好ましくないので、上述のようにｔ２秒経過後にモータトルクをゼロとして、実際に車両がクリープしていることを検出したら、再度、クリープ中に上記モータクリープトルクＴｃｒｐ２をモータ４に発生させる。
【０１７３】
なお、上記処理は、アクセルペダルが踏まれるなど、クリープ発生可能状態が解除されたら中止する。
以上のような処理を行うことで、停車した車にクリープが発生しても、詰めたガタが戻ることが回避される。
ここで、上記ガタ詰め後にモータ４にクリープトルクを発生させる処理は、上記第１実施形態などの車両の駆動力制御装置であっても適用可能である。
【０１７４】
次に、第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、ガタ詰め処理部８Ｈの処理の一部が異なる。
本第３実施形態のガタ詰め処理部８Ｈの処理は、図４０に示すように、前述の図８に示される第１実施形態のガタ詰め処理とほぼ同様な処理であるが、ステップＳ５３０に移行する、つまりクラッチオンとする条件判定として、前述のステップＳ５２０の処理の代わりに、ステップＳ２０１０〜ステップＳ２０３０の処理によって、クラッチ接続に移行するタイミングを判定する点が異なる。なお、本第３実施形態では、図８におけるステップＳ４３０の判定処理を省略している。
【０１７５】
すなわち、本実施形態のガタ詰め処理部８Ｈは、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、上記図４０に示す処理が行われる。
まず、ステップ４１０にて、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧに基づきガタ詰め処理が開始されているか判定し、ガタ詰め処理中でないと判定した場合にはステップＳ４２０に移行する一方、ガタ詰め処理中と判定した場合にはステップＳ５４０に移行する。
【０１７６】
ステップＳ４２０では、シフト位置検出手段３１からの信号に基づいて、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２）か否かを判定し、駆動レンジつまりエンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒにトルク伝達されている状態と判定した場合には、ステップＳ４４０に移行する。一方、非駆動レンジと判定した場合には処理を終了して、復帰する。
【０１７７】
ステップＳ４４０では、ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づき、ブレーキペダル３４が戻される方向に変位、つまり制動指示が小さくなる方向に変位すると判定するとステップＳ４５０に移行し、そうでない場合には、処理を終了して復帰する。または、ブレーキペダル３４が解放されたか否かを判定し、解放された時にステップＳ４５０へ移行し、そうでない場合には処理を終了して復帰するようにしてもよい。
【０１７８】
ステップＳ４５０では、上記ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づきブレーキストロークの緩め量の変化（減少速度）を求め、その減少速度に応じたガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを、予め設定したマップや関数から算出した後、ステップＳ４６０に移行する。本実施形態では、上記減少量が所定値以上の場合には、ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを上記減少量に比例した値としている。もっとも、上記ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを、上記減少量に関係なく一定としても良い。
【０１７９】
ステップＳ４６０では、上記ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを変数として対応するガタ詰めに用いる目標電機子電流ＧａＩａを算出し、続いてステップＳ４７０で、所定値に固定したモータ界磁電流Ｉｍｆとモータ４の回転数Ｎｍからモータ４の誘起電圧ＧａＥを算出し、ステップＳ４８０に移行する。なお、車両発進時にのみガタ詰め制御を実施するのであれば、モータ４の誘起電圧ＧａＥの変動を無視して、モータ４の誘起電圧ＧａＥの算出を行うことなく所定値として処理をしても構わない。
【０１８０】
ステップＳ４８０では、発電機のガタ詰め用目標電圧ＧａＶを算出し、続いて、ステップＳ４９０で、上記目標電圧ＧａＶを変数として対応する目標発電負荷トルクＧａＴｈを算出し、ステップＳ５００にて出力した後、ステップＳ５１０に移行する。
ステップＳ５１０では、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧを「１」にした後、ステップＳ２０１０に移行する。ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧを「１」とすることで、余剰トルク変換部８Ｇなどによって上記出力した目標電圧ＧａＶや目標発電負荷トルクＧａＴｈに応じたモータトルクなどの処理が行われる。すなわち、ガタ詰めのために、モータ４が駆動制御されて、クラッチ接続後に微小トルク発生状態となる。
【０１８１】
ステップＳ２０１０では、従駆動輪である後輪車軸の回転速度を求め、これにデフなどのギヤ比を逆算してクラッチ出力軸での回転速度を求め、該クラッチ出力軸の回転速度にさらに減速機１１のギヤ比を逆算して、モータ４の出力軸位置での回転速度に換算した、クラッチ出力軸の換算出力軸回転速度Ｎｓｒを算出して、ステップＳ２０２０に移行する。
【０１８２】
ここで、上記クラッチ出力軸の回転速度として、直接にクラッチ出力軸の回転速度を検出しても良い。
ステップＳ２０２０では、定期的に取得した上記換算出力軸回転速度Ｎｓｒについて加重平均を取るなどして、当該換算出力軸回転速度Ｎｓｒの平均変化率ＤＮｓｒを算出した後、ステップＳ２０３０に移行する。この平均変化率ＤＮｓｒは、クラッチ出力軸の回転加速度に相当する値である。
【０１８３】
ステップＳ２０３０では、まず、下記式によって目標回転速度ＭＮｍを求めた後、ステップＳ２０４０に移行する。
ＭＮｍ ＝Ｎｓｒ ＋Ｎｍｏｆｓ ＋ＤＮｓｒ×ＧＤＶ
ここで、上記式から分かるように、目標回転速度ＭＮｍは、クラッチ出力軸の換算出力軸回転速度Ｎｓｒよりも所定回転速度差Ｎｍｏｆｓだけ大きな値となると共に、上記クラッチ出力軸の回転加速度に対応する平均変化率ＤＮｓｒで補正された値となっている。
【０１８４】
また、上記所定回転速度差Ｎｍｏｆｓは、実験などで求められた定数であって、クラッチ接続時のトルク変動によるショックが乗員に対して伝達されない若しくは乗員の気にならない程度の小さい値に抑えることができる値に設定する。なお、クラッチ接続時には、クラッチから従駆動輪までの間に、詰めるべきガタが存在しているので、クラッチ接続時のトルク変動が小さければショックとして認識されない。なお、所定回転速度差Ｎｍｏｆｓを、モータ４の回転速度Ｎｍ若しくはクラッチ出力軸の回転速度に例えば逆比例した変数としても良い。
【０１８５】
また、上記ＧＤＶは、実験等で求めた定数であって、上記平均変化率ＤＮｓｒをクラッチ動作の応答遅れ分の値に換算する定数（クラッチの応答遅れ時間だけ経過する間の換算出力軸回転速度Ｎｓｒの増減分に換算するための定数）である。すなわち、クラッチ動作の応答遅れによって、この平均変化率ＤＮｓｒが大きいほど、実際のクラッチ接続時におけるクラッチ出力軸の回転速度が上記検出値よりも大きくなることが想定されるが、その分がＤＮｓｒ×ＧＤＶによって補正されることとなる。
【０１８６】
次に、ステップＳ２０４０では、下記条件式のように、モータ回転速度Ｎｍと上記目標回転速度ＭＮｍとの偏差が、所定上下幅ＤＮｍ内に収まったか否かを判定し、所定上下幅ＤＮｍ内と判定した場合には、ステップＳ５３０に移行する。一方、所定上下幅ＤＮｍ内よりも大きい場合には、そのまま処理を終了して復帰する。
【０１８７】
｜Ｎｍ −ＭＮｍ｜ ≦ ＤＮｍ
ここで、上記ＤＮｍは、制御誤差分を考慮して設定すれば良い。
若しくは、上記ＤＮｍを、モータ４の回転加速度ΔＮｍ（回転速度の変化率）に基づき補正（例えばΔＮｍに応じた分だけ加算する。）しても良い。すなわち、モータ４の回転加速度ΔＮｍが大きいほど、クラッチ動作の応答遅れ分のモータ回転速度Ｎｍのオーバーシュートを見越して、上記ＤＮｍを大きな値に設定することで、上記目標回転速度ＭＮｍの値を小さくしたことと同等の結果を得る。このように、モータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて上記目標回転速度ＭＮｍを直接補正したことと同等の作用であるから、当該上下幅ＤＮｍをモータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて変化させる代わりに、上記目標回転速度ＭＮｍを、モータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて補正しても同じである。この場合には、モータ４の回転加速度ΔＮｍに実験などで決定した係数を乗算した値を上記目標回転速度ＭＮｍから減算すれば良い。また、目標回転速度ＭＮｍについて直接に平均変化率ＤＮｓｒで補正する代わりに、上記ＤＮｍを平均変化率ＤＮｓｒに応じて変更するようにしても同等の効果を得ることができる。
【０１８８】
ステップＳ５３０では、クラッチ制御部８Ｄを介してクラッチ１２を接続状態にした後、処理を終了して復帰する。
一方、ステップＳ４１０で、ガタ詰め処理中と判定した場合にはステップＳ５４０に移行する。
ステップＳ５４０では、アクセルセンサからの信号に基づき、加速指示量であるアクセル開度を求め、該アクセル開度が５％を越えているか否かを判定し、アクセル開度が５％を越えていると判定すると、ステップＳ５５０に移行しガタ詰めガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧに「０」を代入して処理を終了し、復帰する。一方、ステップＳ５４０にてアクセル開度が５％以下と判定した場合には、ステップＳ５２０に移行し、まだクラッチ１２が接続状態でなければクラッチ１２を接続状態として処理を終了する。
【０１８９】
次に、本実施形態の動作や作用・効果などについて説明する。
本実施形態では、四輪駆動に移行する可能性があると予測すると、ガタ詰めのためにクラッチを接続する際に、モータ４で回転されるクラッチ入力軸が、クラッチ出力軸よりも所定回転速度差Ｎｍｏｆｓ分だけ大きな状態で当該クラッチの接続を行うことで、クラッチ接続後のガタ詰めを早期に完了可能とすることができると共に、続いて４輪駆動に移行する際には、加速不足感を抑えた加速が可能となる。
【０１９０】
ここで、クラッチ入力軸とクラッチ出力軸との回転速度差がゼロの状態で接続する場合には、クラッチ接続直後のトルクはほぼ０であるので、クラッチ接続後に徐徐にトルクを上げる従来の制御では、従駆動輪に対し力強い加速が出来ずに失速感に繋がる。
また、クラッチ接続指令を出力してから実際にクラッチ１２が接続されるまでには、クラッチ１２の応答遅れ分だけ時間がずれるが、クラッチ出力軸の回転加速度に応じて目標回転速度ＭＮｍが補正される結果、実際のクラッチ接続時におけるクラッチ出力軸の回転速度とクラッチ入力軸の回転速度との回転速度差を所定範囲に抑えることができる。この結果、車両が極低加速度で走行したり高加速度状態で走行したりするなど、車両の加速状態に影響せず、クラッチ接続時のトルク変動を目標とする範囲に抑えることが出来る。
【０１９１】
同様に、モータ４の回転加速度ΔＮｍが大きい場合には、実際のクラッチ接続時のモータ回転速度Ｎｍが検出値よりも大きくなるが、当該モータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて補正を加えることで、モータ４の回転加速度状態による悪影響が抑えられて、クラッチ接続時のトルク変動を目標とする範囲に抑えることが出来る。
【０１９２】
ここで、上記クラッチ接続時の処理は、ガタ詰めに連続してすぐに四輪駆動状態に移行する際に効果が大きいので、四輪駆動の予測としてアクセルスイッチがオンとなったら行うようにしても良い。また、車両が所定速度以上で走行している場合に限定して、上記ステップＳ２０１０〜ステップＳ２０４０の処理（クラッチ接続のタイミング制御）を実行するようにしても良い。
【０１９３】
その他の動作などについて、上記第１実施形態と同様である。
また、上記説明では、ガタ詰め処理時において、クラッチ接続前後のモータ駆動制御を同じにしているが、クラッチ接続前後で、モータ駆動制御を変更しても良い。例えば、クラッチ接続前は、モータ４に供給するパワー（電力）を一定に制御する等パワー制御でモータ４を駆動制御するように構成しても良い。このようにするとモータ４の回転速度Ｎｍが高くなるほどモータトルクが小さくなってクラッチ接続時のトルク変動を効果的に抑えることが可能となる。
【０１９４】
次に、第５実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第２実施形態と同様であるが、ガタ詰め処理部８Ｈの処理の一部が異なる。すなわち、上記図１３で示される第２実施形態におけるガタ詰め処理部に対し、本実施形態では、図４１に示すように、ステップＳ１０１０とステップＳ１０３０との間に、ステップＳ２１００〜ステップＳ２１５０の処理を追加している点が異なる。
【０１９５】
次に、本第４実施形態のガタ詰め処理部の処理について、上記図４１を参照しつつ説明する。
先ず、ステップＳ１０００にて、ガタ詰め開始条件となっているか否かを判定し、ガタ詰め開始条件を満足していないと判定した場合には、ガタ詰め開始条件を満足するまで待機する。一方、ガタ詰め開始条件を満足していると判定した場合には、ステップＳ１０１０に移行する。
【０１９６】
上記本実施形態のガタ詰め開始条件の判定は、例えば、次の条件にて判定する。このガタ詰め開始条件の判定が、駆動予測手段を構成する。
シフト位置検出手段２１からの信号に基づいて、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２等）つまり、パーキングやニュートラル以外のレンジか否かを判定し、駆動レンジと判定し、且つアクセルスイッチがオンの場合に、ガタ詰め開始条件を満足していると判定する。なお、本実施形態では、Ｔｈが「０」つまり、４輪駆動制御中で無いことがガタ詰め開始条件である。
【０１９７】
ここで、この判定方法は、直前のガタ詰め処理終了後から４輪駆動制御開始までの間に、上記ガタ詰め開始条件を満足した場合には、再度ガタ詰め処理を行うものである。もっとも、一度駆動レンジとなって上記ガタ詰め処理を行ったら、４輪駆動制御が開始されなくても、非駆動レンジとなるまで再度ガタ詰め処理をしないように判定する。
【０１９８】
ステップＳ１０１０では、ガタ詰め処理中を示すＧＡＴＡＦＬＧに「１」を代入してステップＳ２１００に移行する。
ステップＳ２１００では、従駆動輪である後輪の車軸の回転速度を求め、これにデフなどのギヤ比を逆算してクラッチ出力軸での回転速度を求め、該クラッチ出力軸の回転速度にさらに減速機１１のギヤ比を逆算して、モータ４の出力軸での回転速度に換算した、クラッチ出力軸の換算出力軸回転速度Ｎｓｒを算出して、ステップＳ２１１０に移行する。
【０１９９】
ここで、クラッチを接続した直後では、必ずしも上記換算出力軸回転速度Ｎｓｒとモータ回転速度Ｎｍとは一致しない。ガタが詰まったときに、上記換算出力軸回転速度Ｎｓｒとモータ回転速度Ｎｍとは一致する。また、クラッチ接続前にあっては、ガタが存在していても、上記換算出力軸回転速度Ｎｓｒは、クラッチ出力軸の回転速度をモータ出力軸の回転速度に換算したものと同じである。
【０２００】
また、上記クラッチ出力軸の回転速度は、直接にクラッチ出力軸の回転速度を検出しても良いし、従駆動輪の回転速度からギヤ比を掛けることで演算しても良い。
ステップＳ２１１０では、定期的に取得した上記換算出力軸回転速度Ｎｓｒについて加重平均を取るなどして、当該換算出力軸回転速度Ｎｓｒの平均変化率ＤＮｓｒを算出した後、ステップＳ２１２０に移行する。この平均変化率ＤＮｓｒは、クラッチ出力軸の回転加速度に相当する値である。
【０２０１】
ステップＳ２１２０では、まず、下記式によって目標回転速度ＭＮｍを求めた後、ステップＳ２１３０に移行する。
ＭＮｍ ＝Ｎｓｒ ＋Ｎｍｏｆｓ ＋ＤＮｓｒ×ＧＤＶ
上記目標回転速度ＭＮｍは、クラッチ出力軸の換算出力軸回転速度Ｎｓｒよりも所定回転速度差Ｎｍｏｆｓだけ大きな値となると共に、上記クラッチ出力軸の回転加速度に対応する平均変化率ＤＮｓｒで補正された値となっている。
【０２０２】
ここで、上記所定回転速度差Ｎｍｏｆｓは、実験などで求められた定数であって、クラッチ接続時のトルク変動によるショックが乗員に対して伝達されない若しくは乗員の気にならない程度の小さい値に抑えられる値に設定する。なお、クラッチ接続時には、クラッチから従駆動輪までの間に詰めるべきガタが存在しているので、クラッチ接続時のトルク変動が小さければショックとして認識されない。なお、所定回転速度差Ｎｍｏｆｓを、モータ４の回転速度Ｎｍ若しくはクラッチ出力軸の回転速度に比例した変数としても良い。
【０２０３】
また、上記ＧＤＶは、実験等で求めた定数であって、上記平均変化率ＤＮｓｒをクラッチ動作の応答遅れ分の値に換算する定数である。ここで、クラッチ動作の応答遅れによって、この平均変化率ＤＮｓｒが大きいほど、実際のクラッチ接続時におけるクラッチ出力軸の回転速度が上記検出値よりも大きくなることが想定されるが、その分がＤＮｓｒ×ＧＤＶによって補正されることとなる。
【０２０４】
次に、ステップＳ２１３０では、実際のモータ４の回転速度Ｎｍと上記算出した目標モータ回転速度ＭＮｍとの偏差に基づき、等パワー制御のための発電機制御指令値ｃ１（デューティ比）を演算し、続いてステップＳ２１４０にて当該発電機制御指令値ｃ１を出力して、ステップＳ２１５０に移行する。
この処理によって、目標回転速度ＭＮｍに応じた等パワーでモータ４が駆動制御される。ここで、上記説明では、目標回転速度ＭＮｍとモータ回転速度Ｎｍとの偏差を使用しているが、換算出力軸回転速度Ｎsrとモータ回転速度Ｎｍとの偏差に基づいて等パワー制御のための発電機制御指令値ｃ１を演算しても構わない。なお、等パワー制御自体の処理は、前述した方法と同じである。
【０２０５】
ここで、モータ４に供給する等パワー値（電力）を、実際のモータ回転速度Ｎｍと上記算出した目標モータ回転速度Ｎｍとの偏差に比例した大きさに設定することで、当該偏差が大きいほど、例えば車両走行速度が高くて目標回転速度ＭＮｍが高いほど初期の等パワー値が大きくなることで、極めて早期にモータ回転速度Ｎｍが目標回転速度ＭＮｍに近づき、続いてモータ回転速度Ｎｍが目標回転速度ＭＮｍに近づくと上記等パワー値が小さくなることで、クラッチ接続時のショックを抑えることが出来る。
【０２０６】
次に、ステップＳ２１５０では、下記条件式のように、モータ回転速度Ｎｍと上記目標回転速度ＭＮｍとの偏差が、所定上下幅ＤＮｍ内か否かを判定し、所定上下幅ＤＮｍ内と判定した場合には、ステップＳ１０３０に移行する。一方、所定上下幅ＤＮｍよりも大きい場合には、ステップＳ２１００に移行して、所定上下幅内ＤＮｍ内に収まるまで、上記処理を繰り返す。
【０２０７】
｜Ｎｍ −ＭＮｍ｜ ≦ ＤＮｍ
ここで、上記上下幅ＤＮｍは、制御誤差分等を考慮して設定すれば良い。
若しくは、上記ＤＮｍを、モータ４の回転加速度ΔＮｍに基づき補正（ΔＮｍ分だけ加算）しても良い。すなわち、モータ４の回転加速度ΔＮｍが大きいほど、クラッチ動作遅れ分のモータ回転速度Ｎｍのオーバーシュートを見越して上記ＤＮｍを大きくすることで、上記目標回転速度ＭＮｍの値を小さくしたことと同等の結果を得る。このように、モータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて上記目標回転速度ＭＮｍを補正したことと同等の作用であるから、当該ＤＮｍは、モータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて変化させる代わりに、上記目標回転速度ＭＮｍを、モータ４の回転加速度ΔＮｍに応じて補正しても同じである。この場合には、モータ４の回転加速度ΔＮｍに係数を乗算した値を上記目標回転速度ＭＮｍから減算すれば良い。また、目標回転速度ＭＮｍについて直接に平均変化率ＤＮｓｒで補正する代わりに、上記ＤＮｍを平均変化率ＤＮｓｒに応じて変更するようにしても同等の効果を得ることができる。
【０２０８】
ステップＳ１０３０では、クラッチ制御部８Ｄを介してクラッチ１２を接続状態にした後、ステップＳ１０４０に移行する。
ステップＳ１０４０では、クラッチ接続後のガタ詰めの際の、等パワー制御のための発電機制御指令ｃ１（デューティ比）を出力して、ステップＳ１０５０に移行する。上記等パワー制御のための発電機制御指令ｃ１は、例えば、発電機界磁電流をＰＷＭ制御している場合には、当該ＰＷＭ値を所定％（例えば２５％）に固定とすることで発電量を一定状態とする。なお、ガタを詰める際の発電機制御指令ｃ１についても、上記ステップＳ２１３０の処理で説明したように、モータ回転速度Ｎｍと、目標回転速度ＭＮｍや換算出力軸回転速度Ｎｓｒとの偏差に応じた値に設定するようにしても良い。
【０２０９】
次に、ステップＳ１０５０では、ガタ詰め終了条件を満足したか否かを判定し、ガタ詰め終了条件を満足していないと判定した場合には、ステップＳ１０４０に移行し、ガタ詰め終了条件を満足していると判定した場合には、ステップＳ１０６０に移行する。上記ステップＳ１０５０で行われるガタ詰め終了条件の判定処理は、上記第２実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【０２１０】
次に、ステップＳ１０６０に移行して、ＧＡＴＡＦＬＧに「０」を代入して、処理を終了する。
ここで、本実施形態では、上記第２実施形態と異なり、ガタ処理完了時にＴｈが「０」つまり４輪駆動制御開始条件を満足していない場合でも、発電機制御指令ｃ１をゼロにすることなく微小トルク発生状態として、４輪駆動制御への移行待機状態とする。
【０２１１】
次に、本実施形態の動作などについて説明する。
本実施形態にあっては、アクセルがオンとなって４輪駆動に移行する可能性が高いと判定すると、モータ４を等パワー制御で駆動し、続いて、モータ４の回転速度Ｎｍが換算出力軸回転速度Ｎｓｒよりも高い目標回転速度ＭＮｍとほぼ一致したと判定するとクラッチ制御部８Ｄにクラッチオン指令を出力してクラッチ１２を接続状態とする。さらに、続けて、ガタを詰めるために、モータ４を等パワー制御で駆動制御して微小トルク発生状態にしてガタを詰める。その後、Ｔｈが０より大きいつまり４輪駆動状態であれば、続けて４輪駆動のためにモータ４をトルク制御で駆動する。
【０２１２】
上記クラッチ接続時に着目すると、モータ４で駆動される車輪の車軸側の回転速度よりも、モータ４側の回転速度が所定回転速度差Ｎｍｏｆｓ分だけ大きいので、クラッチ接続後のガタ詰めを早期に完了可能とすることができると共に、続けて４輪駆動状態に移行する場合には、加速不足感を抑えた加速が可能となる。
このとき、所定回転速度差Ｎｍｏｆｓを適切に設定しておけば、上記クラッチ接続時におけるトルク変動を抑える、つまりクラッチ接続の際のショックを抑えることができる。
【０２１３】
図４２が、本実施形態の上記動作に対応するタイムチャート例である。なお、図４２では、分かりやすくするため、所定上下幅ＤＮｍを省略してある。
すなわち、アクセルスイッチがオンとなって、４輪駆動状態に移行する可能性が高いと判定すると、モータ４が等パワー制御で駆動される（アクセルスイッチオン且つ前輪の車輪速度が所定値以上と判定しても良い）。このとき、モータ回転速度Ｎｍと目標回転速度ＭＮｍとの偏差に比例した等パワー制御が実施される結果、車両走行速度が高くても、極めて短い時間でモータ回転速度Ｎｍが目標回転速度ＭＮｍに近づき、続けてモータ回転速度Ｎｍが目標回転速度ＭＮｍに接近するほどモータ４に供給されるパワーが小さくなる結果、クラッチ接続時のモータトルクが小さく抑えられる。
【０２１４】
しかも、クラッチ接続時におけるクラッチ入力軸の回転速度とクラッチ出力軸の回転速度との回転速度差を所定値以内に抑えることで、上記モータトルクが小さいことと合わせて、クラッチ接続時のトルク変動は小さいものとなり、当該クラッチ接続時のショックを無視出来るほど小さな値とすることが出来る。
また、当該クラッチ接続時に、クラッチ入力軸の回転速度が、クラッチ出力軸の回転速度よりも少し大きい状態とすることで、上述のようにクラッチ接続時のトルク変動を抑えると共に、クラッチ接続の直後からガタ詰め用の微小トルクが発生して、短い時間でガタ詰めが完了する。
【０２１５】
ここで、ガタが詰められてモータ回転速度Ｎｍと換算出力軸回転速度Ｎｓｒとが一致した後も等パワー制御状態の場合には、モータ４が目標回転速度ＭＮｍに合わそうとして所定の駆動トルクがモータ４に発生した状態となっている。
そして、上記ガタ詰め完了後若しくはクラッチ接続後のガタ詰め処理中に４輪駆動状態の制御に移行しても、モータ４は所定のトルク発生状態で駆動状態となっているので、失速感を生じること無く、４輪駆動のための従駆動輪のトルク制御に移行することができる。なお、４輪駆動状態への移行する可能性が高いときにのみ（例えば前輪の車輪速が所定速度以上で且つアクセルがオンの場合）、ガタ詰め完了後も微小トルク発生状態とし、そうでない場合には、ガタ詰め完了後に４輪駆動状態に移行しない場合には、第２実施形態と同様に微小トルク発生状態を中止しても良い。
【０２１６】
ここで、クラッチ指令が出力されてから、実際にクラッチが接続するまでには、装置の作動等のための動作応答遅れがある。このため、図４３のように、車両が等速度状態で走行し換算出力軸回転速度Ｎｓｒが一定の場合、つまり回転加速度が０の場合には、上記クラッチ接続に動作応答遅れがあっても所定の回転速度差で実際にクラッチ接続ができるので問題がない。一方、図４４のように、車両が加速度状態で走行して換算出力軸回転速度Ｎｓｒが変化するつまり、クラッチ出力軸に所定以上の回転加速度があると、当該図４４のように、上記動作応答遅れ分だけ、実際にクラッチ接続時の目標回転速度ＭＮｍが変更（図４４では大きい方に変更される場合の例）されて、実際にクラッチ接続時におけるモータ回転速度Ｎｍと換算出力軸回転速度Ｎｓｒとの差が予定した回転速度差Ｎｍｏｆｓよりも大きくなるおそれが有る。予定した回転速度差Ｎｍｏｆｓよりも大きい状態でクラッチ接続をした場合には、図４４に示すように、クラッチ接続直後のモータトルク変動が大きくなる。
【０２１７】
これに対し、本実施形態では、上記クラッチ出力軸側の回転加速度に応じて、目標回転速度ＭＮｍ若しくは当該目標回転速度ＭＮｍの幅ＤＮｍの値を補正することで、車両が例えば急加速度状態で走行していても、実際のクラッチ接続時におけるクラッチ入力軸の回転速度とクラッチ出力軸の回転速度との回転速度差を確実に所定回転速度差Ｎｍｏｆｓ以内に抑えることができて、車両の加速度状態に影響することなく、クラッチ接続時のショックを抑えることが可能となる。
【０２１８】
また、モータ回転速度Ｎｍが目標回転速度ＭＮｍの所定範囲内になったと判定すると、クラッチに接続指令が出力されるが、上述のように動作応答遅れがあるため、モータ回転加速度が大きいと、図４５に示すように、実際のクラッチ接続時にモータ４の回転速度Ｎｍが目標回転速度ＭＮｍを大きくオーバーシュートするおそれがある。
【０２１９】
これに対し、本実施形態では、モータ４の回転加速度ΔＮｍが大きいほど、上記目標回転速度ＭＮｍの幅ＤＮｍを大きくして下限の閾値を下げるか、上記目標回転速度ＭＮｍ自体を低くして早期にクラッチ接続状態と判定することで、図４０に示すように、クラッチ動作応答遅れを考慮した実際のクラッチ接続時におけるモータ回転速度Ｎｍと目標回転速度ＭＮｍとの回転速度差を所定上下幅内に抑えることが可能となり、モータ回転加速度及びクラッチの動作応答遅れの影響を抑えて、クラッチ接続時及びクラッチ接続直後のショックを抑えることができる。
【０２２０】
ここで、モータ４の回転加速度ΔＮｍによる補正分ΔＮｍＯＦＦ は、例えば図４１に示すように、モータ特性に応じて、モータ４の回転加速度ΔＮｍが所定以上となったときに、当該回転加速度ΔＮｍに比例する値とすれば良い。
ここで、上記実施形態では、発電機７で発電した電力でモータ４を駆動する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、モータ４を別途バッテリで駆動する構成の車両に本願発明を適用しても構わない。
また、上記全実施形態では、４輪車の場合で例示しているが、モータ４を駆動源とした２輪車に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る概略装置構成図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコントローラを示すブロック図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る装置で処理手順を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る目標トルク制御部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク変換部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係るガタ詰め処理部の処理を示す図である。
【図９】本発明に基づく第１実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。
【図１０】本発明に基づく第１実施形態に係るタイムチャートを示す図である。
【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係る装置で処理手順を示す図である。
【図１２】本発明に基づく第２実施形態に係る余剰トルク変換部の処理を示す図である。
【図１３】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め処理部の処理を示す図である。
【図１４】本発明に基づく第２実施形態に係るエンジン回転数補正を説明する図である。
【図１５】本発明に基づく第２実施形態に係るエンジン回転数補正を説明する図である。
【図１６】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め終了条件の判定処理例を示す図である。
【図１７】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め終了条件の判定処理例を示す図である。
【図１８】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め終了条件の判定処理例を示す図である。
【図１９】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め終了条件の判定処理例を示す図である。
【図２０】等パワー制御を説明するための図である。
【図２１】等パワー制御についてのタイムチャートを説明する図である。
【図２２】エンジン回転数の補正を説明するための図である。
【図２３】本発明に基づく第２実施形態に係る制御のタイムチャート例である。
【図２４】本発明に基づく第２実施形態に係る制御のタイムチャート例である。
【図２５】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め終了条件の判定処理例を示す図である。
【図２６】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め終了条件の判定処理例を示す図である。
【図２７】本発明に基づく第２実施形態に係る再ガタ詰め処理を行う場合の処理例である。
【図２８】本発明に基づく第２実施形態に係る制御のタイムチャート例である。
【図２９】本発明に基づく第２実施形態に係る制御のタイムチャート例である。
【図３０】モータ回転の動作図である。
【図３１】モータ回転の動作図である。
【図３２】本発明に基づく第２実施形態に係るガタ詰め制御時の発電機の制御例を示す図である。
【図３３】モータ回転の動作図である。
【図３４】指令補正量ｃ２とアクセル開度との関係例を示す図である。
【図３５】基準値ｃ０とエンジン回転数との関係例を示す図である。
【図３６】アクセル開度で発電機制御指令値を補正した場合のタイムチャート例を示す。
【図３７】本発明に基づく第３実施形態に係るガタ詰め処理部を示す図である。
【図３８】本発明に基づく第３実施形態に係る余剰トルク変換部を示す図である。
【図３９】本発明に基づく第３実施形態におけるタイムチャート例である。
【図４０】本発明に基づく第４実施形態に係るガタ詰め処理部の処理を示す図である。
【図４１】本発明に基づく第５実施形態に係るガタ詰め処理部の処理を示す図である。
【図４２】本発明に基づく第５実施形態に係るガタ詰め処理時におけるクラッチ接続前後のタイムチャート例を示す図である。
【図４３】本発明に基づく第５実施形態に係るクラッチ出力軸側の回転加速度がゼロの場合の状態を示す図である。
【図４４】本発明に基づく第５実施形態に係るクラッチ出力軸側の回転加速度が正の場合のタイムチャート例を示す図である。
【図４５】本発明に基づく第５実施形態に係るモータ回転加速度によるオーバーシュートを説明する図である。
【図４６】本発明に基づく第５実施形態に係るモータ回転加速度の影響を抑えた本実施形態のタイムチャート例を示す図である。
【図４７】本発明に基づく第５実施形態に係るモータの回転加速度と補正値との関係例を示す図である。
【符号の説明】
１Ｌ、１Ｒ 前輪
２ エンジン
３Ｌ、３Ｒ 後輪
４ モータ
６ ベルト
７ 発電機
８ ４ＷＤコントローラ
９ 電線
１０ ジャンクションボックス
１１ 減速機
１２ クラッチ
１４ 吸気管路
１５ メインスロットルバルブ
１６ サブスロットルバルブ
１８ エンジンコントローラ
１９ ステップモータ
２０ モータコントローラ
２１ エンジン回転数センサ
２２ 電圧調整器
２３ 電流センサ
２６ モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ
車輪速センサ
３０ トランスミッション
３１ ディファレンシャル・ギヤ
３２ シフト位置検出手段
３４ ブレーキペダル
３５ ブレーキストロークセンサ
３６ 制動コントローラ
３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲ制動装置
Ｉｆｈ 発電機の界磁電流
Ｖ 発電機の電圧
Ｎｈ 発電機の回転数
Ｉａ 電機子電流
Ｉｆｍ モータの界磁電流
Ｅ モータの誘起電圧
Ｎｍ モータの回転数（回転速度）
ΔＮｍ モータの回転加速度
ＴＧ 発電機負荷トルク
Ｔｈ 目標発電機負荷トルク
Ｔｈ２ 第２目標発電機負荷トルク
Ｔｍ モータのトルク
Ｔｅ エンジンの出力トルク
ＧＡＴＡＦＬＧ ガタ詰め用フラグ
ＧａＴｍ ガタ詰め用目標モータトルク
ＧａＩａ ガタ詰め用目標電機子電流
ＧａＶ ガタ詰め用目標電圧
ＧａＴｈ ガタ詰め用発電負荷トルク
ｃ１ 発電機制御指令
ｃ２ 指令補正値
ｃ０ 基準値
Ｔ１ 設定時間
Ｎ１ 設定回転数
Ｎｓｒ 換算出力軸回転速度
ＤＮｓｒ 換算出力軸回転速度の変化率（クラッチ出力軸の回転加速度に相当）
ＭＮｍ 目標回転速度
ＤＮｍ 所定上下幅
Ｎｍｏｆｓ 所定回転速度差
ＣＲ−ＣＮＴ１ モータクリープトルク用の第１カウンタ
ＣＲ−ＣＮＴ２ モータクリープトルク用の第２カウンタ
Ｔｃｒｐ１ 第１のモータクリープトルク
Ｔｃｒｐ２ 第２のモータクリープトルク

Claims (25)

1. 駆動源としてのモータを有し、そのモータの出力トルクがクラッチを介して車輪に伝達され、かつ、制動指示操作部の制動指示量に応じた制動力が車両に作用すると共に、加速指示操作部の加速指示量や車両の加速状態等に応じて上記モータの出力トルクが制御される車両の駆動力制御装置において、
   上記車輪が駆動される可能性のある状態か否かを推定する駆動予測手段と、
   駆動予測手段の推定に基づき、車輪が駆動状態に移行する可能性があると判定すると、車両の発進や走行に寄与するだけのトルクが上記車輪に発生する前に、上記クラッチを接続状態にすると共に上記モータを車輪を駆動できるほどではない微小トルク発生状態に制御するガタ詰め制御手段とを備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 主駆動源の出力トルクが主駆動輪に伝達可能であり、モータの出力トルクがクラッチを介して従駆動輪に伝達可能となっていて、制動指示操作部の制動指示量に応じた制動力が車両に作用すると共に、加速指示操作部の加速指示量や車両の加速状態等に応じて適宜、４輪駆動状態に移行し上記モータの出力トルクを制御する車両の駆動力制御装置において、
   上記従駆動輪が駆動される可能性のある状態か否かを推定する駆動予測手段と、
   駆動予測手段の推定に基づき、従駆動輪が駆動状態に移行する可能性があると判定すると、車両の発進や走行に寄与するだけのトルクが従駆動輪に発生する前に、上記クラッチを接続状態にすると共に上記モータを従駆動輪を駆動できるほどではない微小トルク発生状態に制御するガタ詰め制御手段とを備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
3. 上記主駆動源が内燃機関であり、その内燃機関によって駆動されることで発電した電力を上記モータに供給する発電機を備え、
   上記ガタ詰め制御手段は、上記発電機の発電で上記モータに微小トルクを発生させると共に、内燃機関のエンジン回転数に応じて上記発電機への発電機制御指令を変更することで当該発電機の発電量を一定の値に調整することを特徴とする請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
4. 上記発電機制御指令を、加速指示部の加速指示量に応じた値だけ大きく設定することを特徴とする請求項３に記載した車両の駆動量制御装置。
5. 上記主駆動源が内燃機関であり、その内燃機関によって駆動されることで発電した電力を上記モータに供給する発電機を備え、
   上記ガタ詰め制御手段は、上記発電機の発電で上記モータに微小トルクを発生させると共に、加速指示部の加速指示量に応じて上記発電機への発電機制御指令を変更し、上記加速指示量が大きいほど上記発電機制御指令を大きくすることを特徴とする請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
6. 上記主駆動源の出力トルクが主駆動輪に伝達可能な状態か否かを判定するトルク伝達判定手段を備え、上記ガタ詰め制御手段は、上記トルク伝達判定手段の判定に基づき、主駆動源のトルクが主駆動輪に伝達可能状態となっている場合にのみ作動することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
7. 上記主駆動源が内燃機関であってその内燃機関の動力によって駆動される発電機と、その発電機の発電した電力によって上記モータが駆動される車両の制御装置において、
   上記発電機が発電することによって生じる上記内燃機関に対する当該発電機の負荷トルク分に応じた量だけ、内燃機関の出力トルクを増加することを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
8. 上記ガタ詰め制御手段は、モータに供給する電圧と電流の積が常に同じ値となるように制御する等パワー制御によって、上記モータを微小トルク発生状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
9. 上記ガタ詰め制御手段は、モータから当該モータで駆動される車輪までの駆動力伝達経路に存在するガタが詰まりきる前にモータの駆動を停止して当該モータを慣性で回転させることを特徴する請求項１〜請求項８のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
10. 上記ガタ詰め制御手段は、モータが予め設定した設定回転量まで回転したら、モータの微小トルク発生状態を止めることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
11. モータから当該モータで駆動される車輪までの駆動力伝達経路に存在するガタ量を推定するガタ量推定手段と、上記ガタ量推定手段が推定したガタ量に応じた値に、上記設定回転量を設定する回転量設定手段とを備えることを特徴とする請求項１０に記載した車両の駆動力制御装置。
12. 上記ガタ詰め制御手段は、モータの回転速度を当該モータで駆動される車輪での回転速度に換算した回転速度と、当該モータで駆動される車輪の車輪速度との差がゼロ若しくは所定値以下になると、モータの微小トルク発生状態を止めることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
13. 上記ガタ詰め制御手段は、モータが微小トルク発生状態となってから設定された設定回転時間だけ経過すると、モータの微小トルク発生状態を止めることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
14. モータから当該モータで駆動される車輪までの駆動力伝達経路に存在するガタ量を推定するガタ量推定手段と、上記ガタ量推定手段が推定したガタ量に応じた値に、上記設定回転時間を設定する回転時間設定手段とを備えることを特徴とする請求項１３に記載した車両の駆動力制御装置。
15. 上記加速指示操作部による加速指示量が所定値以上となるまで、モータを微小トルク発生状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
16. 上記ガタ詰め制御手段は、上記加速指示操作部による加速指示量が所定値以上となったときに、モータが非駆動状態であれば、モータを微小トルク発生状態とすることを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
17. 運転者による加速指示量がゼロの状態で車両が移動していることを検出し、その検出後に、加速指示量がゼロより大きくなったことを検出するとモータを微小トルク発生状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
18. 上記ガタ詰め制御手段は、上記制動指示量が小さくなる方向に変位すると作動を開始し、且つ、加速指示量が所定値以上となると作動を停止し、作動中は、クラッチを接続状態とすると共に上記モータを微小トルク発生状態に制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
19. 上記モータの微小トルクは、上記制動指示量の変化速度に応じて変化し、当該変化速度が大きいほど大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項１８のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
20. 上記ガタ詰め制御手段は、モータの駆動制御によってクラッチ入力軸を回転させ、当該クラッチ入力軸の回転速度が、クラッチ出力軸の回転速度よりも所定回転速度差だけ高い目標回転速度になったと判定したら、クラッチを接続することを特徴とする請求項１〜請求項１９のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
21. 上記クラッチ接続前のモータの駆動制御を、上記目標回転速度に応じて駆動制御することを特徴とする請求項２０に記載した車両の駆動力制御装置。
22. 上記クラッチ接続前のモータの駆動制御は、当該モータに供給する電圧と電流の積が常に同じ値となるように制御する等パワー制御であり、且つその等パワー値を、モータ回転速度と上記目標回転速度との偏差に応じた値に設定することを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載した車両の駆動力制御装置。
23. 上記目標回転速度を、クラッチ出力軸の回転加速度に基づき補正することを特徴とする請求項２０〜請求項２２のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
24. 上記目標回転速度を、クラッチ入力軸の回転加速度に基づき補正することを特徴とする請求項２０〜請求項２３のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
25. 上記ガタ詰め制御手段は、ガタ詰め処理が完了と判定したときに、車両がクリープ発生可能な状態若しくはクリープ発生中であれば、所定時間若しくは車両の発進や走行に寄与するだけのトルクがモータで駆動される車輪に発生する駆動状態に移行するまで、モータのトルクを、停車中の車両がクリープして移動してもガタ詰めしたガタが戻ることを防止できるだけの微少トルクであるモータクリープトルクとすることを特徴とする請求項１〜請求項２４のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。

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