JP6923498B2 - 車両駆動装置 - Google Patents

Description

本開示は、モータを有し、車両等に搭載される車両駆動装置に関する。

従来、車両の車輪を駆動する駆動源としてモータを有する車両駆動装置が開発されている（例えば特許文献１〜３参照）。

特開２００９−１３６０９２号公報 特開２０１１−２５０６４８号公報 特開２００３−３２６９９５号公報

ところで、このようなモータを有する車両駆動装置では、モータのトルクリップルに起因して、モータから車輪に至るまで駆動力を伝達するギヤ機構のバックラッシュやガタなどにより、そのギヤ機構において歯打ち音が生じる場合がある。したがって、このような歯打ち音が発生しにくい車両駆動装置が望まれる。

本開示の一実施態様としての車両駆動装置は、第１の車輪と第２の車輪とを備えた車両を駆動するものであって、
（１）第１の車輪を回転させる第１の駆動トルクを発生可能な第１のモータと、
（２）第１の駆動トルクを第１のモータから第１の車輪へ伝達可能な第１の動力伝達機構と、
（３）第２の車輪を第１の車輪の回転方向と同じ回転方向に回転させる第２の駆動トルクを発生可能な第２のモータと、
（４）第２の駆動トルクを第２のモータから第２の車輪へ伝達可能な第２の動力伝達機構と、
（５）車両の走行速度が所定速度以下であって、第１の駆動トルクが第１の閾値よりも大きく、かつ、第２の駆動トルクが第１の閾値よりも小さい値に設定された第２の閾値よりも小さい歯打ち音発生条件を満たす場合に、第１の駆動トルクを補正トルクのみ減らすように第１のモータを駆動させると共に第２の駆動トルクを上記補正トルクのみ増加させるように第２のモータを駆動させ、第１の駆動トルクと第２の駆動トルクとの和が車両の走行に必要な要求トルクに一致するようにトルク配分制御を行う制御部と
を備える。
ここで、制御部は、車両が下り勾配の路面を前進する第１モード、車両が下り勾配の路面を後退する第２モード、車両が上り勾配の路面を前進する第３モード、車両が上り勾配の路面を後退する第４モード、車両が平坦な路面を前進する第５モード、および車両が平坦な路面を後退する第６モード、のそれぞれに応じて、車両の走行速度および路面の勾配に基づき、トルク配分制御を行う。さらに、制御部は、トルク配分制御を行う際、第２モードでは補正トルクを常に０とする。

本開示の一実施態様としての車両駆動装置では、第１の車輪を回転させる第１の駆動トルクが第２の車輪を回転させる第２の駆動トルクよりも大きいときに、第１の駆動トルクを減らすと共に第２の駆動トルクを増加させるようにトルク配分制御を行うようにした。このため、第１の動力伝達機構や第２の動力伝達機構におけるガタが縮小される。

本開示の一実施形態としての車両駆動装置によれば、制御部によりトルク配分制御を行うようにしたので、第１の動力伝達機構や第２の動力伝達機構におけるガタが縮小され、第１の動力伝達機構や第２の動力伝達機構における歯打ち音の発生を抑制できる。

本開示の一実施の形態に係る車両駆動装置を備えた車両の概略構成例を表す模式図である。 図１に示した車両駆動装置のトルク配分制御を表す流れ図である。 図１に示した車両の通常走行状態を模式的に表す説明図である。 図１に示した車両の通常走行状態を模式的に表す説明図である。 図２に示したトルク配分制御に用いるルックアップテーブルの一例を表す説明図である。 図１に示した車両の走行状態の一例を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（前輪駆動用のモータおよび動力伝達機構と、後輪駆動用のモータおよび動力伝達機構とを有する車両駆動装置を備えた車両の例）
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［車両１の概略構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る車両駆動装置１０を備えた車両１の概略構成例を、模式的に表した図である。図１に示したように、車両１は、一対の前輪２および一対の後輪３を備えており、車両駆動装置１０から伝達される駆動力によって一対の前輪２および一対の後輪３の少なくとも一方が回転することによって走行するＥＶ（電気自動車）である。一対の前輪２は、後出の前輪動力伝達機構１２Ｆに保持された車軸２Ｓの両端に取り付けられており、一対の後輪３は、後出の後輪動力伝達機構１２Ｒに保持された車軸３Ｓの両端に取り付けられている。 なお、前輪２は本発明の「第１の車輪」に対応する一具体例であり、後輪３は本発明の「第２の車輪」に対応する一具体例である。

車両１は、さらに、高電圧バッテリ４、シフト操作部５およびセンサ群７を備えている。

高電圧バッテリ４は、主に、車両１の走行に必要な直流電力を蓄積し、車両駆動装置１０にその直流電力を供給する二次電池である。

シフト操作部５は、車両１の運転状態を選択するための運転者によるシフト操作を受ける機器であり、例えば４つのレンジ、すなわちパーキングレンジ「Ｐ」、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」およびドライブレンジ「Ｄ」のうちの１つを選択する選択操作が可能である。パーキングレンジ「Ｐ」は、駐車時に前輪２および後輪３の回転をロックする際に選択される。リバースレンジ「Ｒ」は、車両１を後退させる際に選択される。ニュートラルレンジ「Ｎ」は、車両駆動装置１０から前輪２および後輪３へ駆動トルクが伝達されるのを遮断する際に選択される。ドライブレンジ「Ｄ」は、車両１を前進させる際に選択される。運転者のシフト操作を受けたシフト操作部５は、どのレンジが選択されたかを位置センサなどにより検出し、選択されたレンジの情報を含む検出信号を後出のＥＣＵ１３へ送信するようになっている。

センサ群７は、例えば、車両１の置かれている環境や車両１の運転状態を検出する複数のセンサを有している。具体的には、センサ群７は、例えば前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒや後出の前輪駆動回路１４Ｆおよび後輪駆動回路１４Ｒの温度を検出する温度センサや、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、車両１の走行速度を検出する速度センサ、あるいは、車両１の走行する路面の勾配を検出する勾配センサなどを有している。センサ群７は、上述の各種センサから、各種情報を含む検出信号をＥＣＵ１３へ送信するようになっている。

［車両駆動装置１０の構成］
車両駆動装置１０は、図１に示したように、例えば前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒと、前輪動力伝達機構１２Ｆおよび後輪動力伝達機構１２Ｒと、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３と、前輪駆動回路１４Ｆおよび後輪駆動回路１４Ｒとを有している。

前輪モータ１１Ｆは、例えば三相交流タイプの交流モータであり、前輪駆動回路１４Ｆから供給される交流電力により、前輪２を回転させる駆動トルク（便宜上、以下駆動トルクＴｒ１と記載する）を発生可能に構成されている。前輪モータ１１Ｆは、本発明の「第１のモータ」に対応する一具体例である。駆動トルクＴｒ１は、車両１を前進させる際には前方へ前輪２を回転させ、車両１を後退させる際には後方へ前輪２を回転させるように作用する。

前輪動力伝達機構１２Ｆは、本発明の「第１の動力伝達機構」に対応する一具体例であり、前輪モータ１１Ｆから伝達される駆動トルクＴｒ１を、車軸２Ｓを介して前輪２へ伝達可能に構成されている。前輪動力伝達機構１２Ｆは、例えばトルクコンバータ、トランスミッションおよびディファレンシャルギヤなどを含むギヤ機構である。

後輪モータ１１Ｒは、例えば三相交流タイプの交流モータであり、後輪駆動回路１４Ｒから供給される交流電力により、後輪３を回転させる駆動トルク（便宜上、以下駆動トルクＴｒ２と記載する）を発生可能に構成されている。後輪モータ１１Ｒは、本発明の「第２のモータ」に対応する一具体例である。駆動トルクＴｒ２は、駆動トルクＴｒ１と同様に、車両１を前進させる際には前方へ後輪３を回転させ、車両１を後退させる際には後方へ後輪３を回転させるように作用する。

後輪動力伝達機構１２Ｒは、本発明の「第２の動力伝達機構」に対応する一具体例であり、後輪モータ１１Ｒから伝達される駆動トルクＴｒ２を、車軸３Ｓを介して後輪３へ伝達可能に構成されている。後輪動力伝達機構１２Ｒは、例えばトルクコンバータ、トランスミッションおよびディファレンシャルギヤなどを含むギヤ機構である。

前輪駆動回路１４Ｆおよび後輪駆動回路１４Ｒは、それぞれＥＣＵ１３からの制御信号に基づいて、高電圧バッテリ４から供給される直流電力を交流電力に変換して前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒへそれぞれ出力するようになっている。

ＥＣＵ１３は、本発明の「制御部」に対応する一具体例であり、シフト操作部５やセンサ群７からの検出信号などの各種情報に基づき車両１の走行状態を総合的に判断し、車両１の運転動作の制御を行う。ＥＣＵ１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。ＥＣＵ１３は、例えば、車両１の走行状態に応じて、前輪駆動回路１４Ｆおよび後輪駆動回路１４Ｒに対し、それぞれに適切なトルク信号を出力し、前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒの動作を制御する。すなわち、ＥＣＵ１３は、前輪駆動回路１４Ｆから前輪モータ１１Ｆに供給する交流電力および後輪駆動回路１４Ｒから後輪モータ１１Ｒに供給する交流電力を加減させることにより、駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２をそれぞれ増減させることができるようになっている。ＥＣＵ１３は、例えば歯打ち音発生条件を車両１が満たす場合に、駆動トルクＴｒ１の大きさと駆動トルクＴｒ２の大きさとの比率を調整するトルク配分制御を行うようになっている。このトルク配分制御は、例えば駆動トルクＴｒ１が駆動トルクＴｒ２よりも大きいときに、駆動トルクＴｒ１を減らすように前輪モータ１１Ｆを駆動させると共に駆動トルクＴｒ２を増加させるように後輪モータ１１Ｒを駆動させる制御である。または、上述のトルク配分制御は、駆動トルクＴｒ２が駆動トルクＴｒ１よりも大きいときに、駆動トルクＴｒ１を増加させるように前輪モータ１１Ｆを駆動させると共に駆動トルクＴｒ２を減少させるように後輪モータ１１Ｒを駆動させる制御である。さらに、ＥＣＵ１３は、駆動トルクＴｒ１と駆動トルクＴｒ２との和が、車両１の走行に必要な要求トルクに一致するように上述のトルク配分制御を行うとよい。

歯打ち音発生条件とは、前輪モータ１１Ｆから前輪２への駆動トルクＴｒ１の伝達経路、すなわち例えば前輪動力伝達機構１２Ｆの内部、および後輪モータ１１Ｒから後輪３への駆動トルクＴｒ２の伝達経路、例えば後輪動力伝達機構１２Ｒの内部のうちの少なくとも一方において歯打ち音が発生する条件である。ここでいう歯打ち音は、前輪動力伝達機構１２Ｆの内部または後輪動力伝達機構１２Ｒの内部において噛み合うギヤ同士のバックラッシュやガタが存在することに起因しており、一方のギヤの歯と他方のギヤの歯との歯当たり方向が切り替わる際に発生すると考えられる。

ＥＣＵ１３は、上述の歯打ち音発生条件として車両１の走行速度が所定速度以下であり、駆動トルクＴｒ１が第１の閾値Ｔｈ１よりも大きく（Ｔｒ１＞Ｔｈ１）、かつ、駆動トルクＴｒ２が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さい（Ｔｒ２＜Ｔｈ２）ことを満たす場合に、上述のトルク配分制御を行うとよい。例えば車両１の走行速度が１ｋｍ／ｈ以下の極低車速において、前輪２を駆動する前輪モータ１１Ｆの駆動トルクＴｒ１がリプル振動を発生する領域にあるとき（駆動トルクＴｒ１が第１の閾値Ｔｈ１よりも大きいとき）、に後輪３の駆動トルクＴｒ２がほぼゼロの場合（駆動トルクＴｒ２が第１の閾値Ｔｈ１よりも小さい値に設定された第２の閾値Ｔｈ２よりも小さい場合）、後輪３がトルクリプルによる脈動の影響を受けて後輪動力伝達機構１２Ｒの内部において噛み合うギヤ同士の歯当たり方向の切り替わりが頻繁に発生し、歯打ち音が発生する。したがって、車両１が極低車速で走行しており、前輪２の駆動トルクＴｒ１のトルクリプルによる脈動が発生しやすくなる領域で、かつ、後輪３の駆動トルクＴｒ２がゼロに近い領域においてトルク配分制御を行うことにより、歯打ち音を抑制する。

ＥＣＵ１３は、上述の歯打ち音発生条件を車両１が満たさずに通常のトルク制御を行う通常走行状態から、歯打ち音発生条件を満たしトルク配分制御を行うトルク配分制御走行状態へ移行した際、駆動トルクＴｒ１を連続的に減少させると共に駆動トルクＴｒ２を連続的に増加させるようにトルク配分制御を行うとよい。駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２の変化に伴う車両１の走行状態の変化を和らげることにより、車両１の搭乗員に対し不快な振動を与えにくくするためである。

ＥＣＵ１３は、さらに、車両１が走行する路面の勾配に基づいてトルク配分制御を行うようになっているとよい。上り坂の場合と下り坂の場合とで、トルクリプルによる脈動が発生しやすくなる駆動トルクの大きさが変わることに起因して歯打ち音の発生のしやすさが変わるので、路面の勾配に応じて駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２を設定することにより、歯打ち音の発生をより抑制できるからである。

ＥＣＵ１３は、前輪モータ１１Ｆの温度Ｔ１が基準温度ＴＰ１以下であり（Ｔ１≦ＴＰ１）、後輪モータ１１Ｒの温度Ｔ２が基準温度ＴＰ２以下である（Ｔ２≦ＴＰ２）場合に、上述のトルク配分制御を行うようになっているとよい。ここでいう前輪モータ１１Ｆの温度Ｔ１とは、例えば前輪モータ１１Ｆの内部のコイル温度であり、後輪モータ１１Ｒの温度Ｔ２とは、例えば後輪モータ１１Ｒの内部のコイル温度である。また、ここでいう基準温度ＴＰ１，ＴＰ２とは、前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒがそれぞれ安全に駆動することのできる保証温度である。前輪モータ１１Ｆの温度Ｔ１が基準温度ＴＰ１を上回り、または後輪モータ１１Ｒの温度Ｔ２が基準温度ＴＰ２を上回るような状況下において上述のトルク配分制御を行うと、過度の電力が前輪モータ１１Ｆまたは後輪モータ１１Ｒに供給され、前輪モータ１１Ｆまたは後輪モータ１１Ｒの過加熱による損傷が懸念される。このため、温度Ｔ１が基準温度ＴＰ１以下であると共に温度Ｔ２が基準温度ＴＰ２以下である場合に上述のトルク配分制御を行うようになっていることが望ましい。

［車両駆動装置１０の動作］
（車両前進動作）
車両駆動装置１０により車両１を前進させる際には、運転者がシフト操作部５を操作し、ドライブレンジ「Ｄ」を選択する。ドライブレンジ「Ｄ」が選択されると、ＥＣＵ１３は、前輪駆動回路１４Ｆおよび後輪駆動回路１４Ｒに対し、それぞれに適切なトルク信号を出力し、前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒを起動する。前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒは、前輪２および後輪３をそれぞれ前方方向に回転させるための駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２をそれぞれ生成する。この結果、駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２が、前輪動力伝達機構１２Ｆおよび後輪動力伝達機構１２Ｒと車軸２Ｓおよび車軸３Ｓとを介して前輪２および後輪３にそれぞれ伝達され、前輪２および後輪３がそれぞれ前方方向へ回転する。その結果、車両１が前進する。

（車両後退動作）
また、車両駆動装置１０により車両１を後退させる際には、運転者がシフト操作部５を操作し、リバースレンジ「Ｒ」を選択する。リバースレンジ「Ｒ」が選択されると、ＥＣＵ１３からのトルク信号に基づき、前輪駆動回路１４Ｆおよび後輪駆動回路１４Ｒが前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒを起動する。ここで、前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒは、前輪２および後輪３を前進の際と逆方向に回転させる駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２を生成する。これにより、前輪２および後輪３を車両前進時に対して逆回転させ、車両１の後退が行われる。

（トルク配分制御）
この車両１では、ＥＣＵ１３が以下の手順にしたがってトルク配分制御を行う。図２は、車両駆動装置１０におけるトルク配分制御のフローを表す流れ図である。

まず、ＥＣＵ１３は、シフト操作部５からの検出信号により、シフト操作部５においてドライブレンジ「Ｄ」またはリバースレンジ「Ｒ」が選択されているかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。

シフト操作部５においてドライブレンジ「Ｄ」またはリバースレンジ「Ｒ」が選択されていると判断された場合（ステップＳ１０１Ｙ）、ＥＣＵ１３は、センサ群７における車速センサからの検出信号により、車両１の走行速度が所定速度以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、所定速度とは例えば１ｋｍ／ｈである。

車両１の走行速度が所定速度以下であると判断された場合（ステップＳ１０２Ｙ）、ＥＣＵ１３は、駆動トルクＴｒ１が第１の閾値Ｔｈ１よりも大きく（Ｔｒ１＞Ｔｈ１）、かつ、駆動トルクＴｒ２が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さい（Ｔｒ２＜Ｔｈ２）がどうかを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、第２の閾値Ｔｈ２は、第１の閾値Ｔｈ１よりも小さな値に設定される。

Ｔｒ１＞Ｔｈ１、かつ、Ｔｒ２＜Ｔｈ２を満たす場合（ステップＳ１０３Ｙ）、ＥＣＵ１３は、温度Ｔ１が基準温度ＴＰ１以下であり（Ｔ１≦ＴＰ１）、温度Ｔ２が基準温度ＴＰ２以下である（Ｔ２≦ＴＰ２）がどうかを判断する（ステップＳ１０４）。

Ｔ１≦ＴＰ１、かつ、Ｔ２≦ＴＰ２を満たす場合（ステップＳ１０４Ｙ）、ＥＣＵ１３はトルク配分制御を実行する（ステップＳ１０５）。この場合、例えば、駆動トルクＴｒ１が駆動トルクＴｒ２よりも大きいとき（Ｔｒ１＞Ｔｒ２）に、前輪動力伝達機構１２Ｆにより駆動トルクＴｒ１を減らすように前輪モータ１１Ｆを駆動させると共に後輪動力伝達機構１２Ｒにより駆動トルクＴｒ２を増加させるように後輪モータ１１Ｒを駆動させる。その際、ＥＣＵ１３は、駆動トルクＴｒ１と駆動トルクＴｒ２との和が、車両１の走行に必要な要求トルクに一致するように上述のトルク配分制御を行うとよい。

具体的には、例えば図３Ａに示した通常走行状態において、要求トルク１００Ｎ・ｍのうち前輪モータ１１Ｆに対し１００％の駆動トルクが配分され（すなわち駆動トルクＴｒ１＝１００Ｎ・ｍ）、後輪モータ１１Ｒに対し０％の駆動トルクが配分され（すなわち駆動トルクＴｒ２＝０Ｎ・ｍ）ているとする。この場合、後輪動力伝達機構１２Ｒには負荷がほとんど印加されないので、特に後輪動力伝達機構１２Ｒの内部において歯打ち音が発生しやすい状態といえる。そこで、本実施の形態の車両駆動装置１０では、トルク配分制御を行うトルク配分制御走行状態（図３Ｂ参照）において、要求トルク１００Ｎ・ｍのうち前輪モータ１１Ｆに対し９８％程度の駆動トルクＴｒ１が配分され（すなわち駆動トルクＴｒ１＝９８Ｎ・ｍ）、後輪モータ１１Ｒに対し２％程度の駆動トルクＴｒ２が配分され（すなわち駆動トルクＴｒ２＝２Ｎ・ｍ）るようにしている。このようなトルク配分制御を実行することにより、主に後輪動力伝達機構１２Ｒにおけるガタが縮小され、ギヤ歯同士の歯当たり方向が安定化する。その結果、後輪動力伝達機構１２Ｒにおける歯打ち音が低減される。なお、トルク配分制御を実行する際の駆動トルクＴｒ１の減少分および駆動トルクＴｒ２の増加分は、例えば要求トルクの数％以下である。

なお、ＥＣＵ１３は、車両１が走行する路面の勾配に基づいてトルク配分制御を行うことが望ましい。ＥＣＵ１３は、センサ群７における勾配センサからの路面の勾配の情報と、センサ群７における車速センサからの車速の情報とに基づき、駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２について逐次適切な補正を加えるとよい。その際、ＥＣＵ１３は、例えばＥＣＵ１３の内部メモリに予め保存されたルックアップテーブルを参照し、路面の勾配および車速に応じた適切な補正トルクを駆動トルクＴｒ１から差し引き、あるいは適切な補正トルクを駆動トルクＴｒ２に加算する。

図４は、勾配［ｄｅｇ］および車速［ｋｍ／ｈ］と、補正トルク量との関係を示したルックアップテーブルである。図４では、勾配について−２０，−１０，−５，０，＋５，＋１０，＋１５［ｄｅｇ］の７水準を示し、それぞれの水準について−３〜＋３［ｋｍ／ｈ］の範囲の７つの水準の車速に応じた適切な補正トルクを示している。ここでは、勾配の符号が負の場合は進行方向に下る下り坂を意味し、勾配の符号が正の場合は進行方向に上る上り坂を意味する。勾配が０の場合は平地を意味する。また、車速の符号が負の場合は後退を意味し、車速の符号が正の場合は前進を意味する。車速が０の場合は車両１の停止を意味する。図４では、Ｔｒ１＞Ｔｒ２であって、要求トルクを１００とした場合に、駆動トルクＴｒ１から減らす補正トルク（すなわち駆動トルクＴｒ２に加える補正トルク）を示している。

図４に従えば、勾配が０の場合（平地を走行する場合）は、例えば車速が０を超えて０．１ｋｍ／ｈ以下の場合、駆動トルクＴｒ１を４減らし、駆動トルクＴｒ２を４増加させる補正を行い、車速が０．１ｋｍ／ｈを超えて１ｋｍ／ｈ以下の場合、駆動トルクＴｒ１を２減らし、駆動トルクＴｒ２を２増加させる補正を行う。なお、車速が１ｋｍ／ｈを超える場合、駆動トルクＴｒ１および駆動トルクＴｒ２の増減は行わない。以上は車両１を前進させる場合であるが、勾配が０の場合は後退する際も同様の補正を行う。

図４において破線で囲んだ領域Ａは、車両１を前進させながら坂を下る場合である（図５（Ａ）参照）。この領域Ａでは、傾斜が急になるほど、また、車速が高くなるほどトルクリプルが現れにくくなる傾向にある。但し、後述の領域Ｃと比較すると、車両１の自重による加速が生じるのでトルクリプルが現れやすく、駆動トルクＴｒ１，Ｔｒ２の補正量が大きくなる。

図４において破線で囲んだ領域Ｂは、車両１を後退させながら坂を下る場合である（図５（Ｂ）参照）。この場合、シフト操作部５はリバースレンジ「Ｒ」が選択されており、車両１が後退する方向に常に車両１の自重が加わることから、事実上、ガタは発生しない。このため、歯打ち音は発生せず、トルク配分制御は事実上実行されない。

図４において破線で囲んだ領域Ｃは、車両１を前進させながら坂を上る場合である（図５（Ｃ）参照）。この場合、車両１が進行する方向とは逆の方向（後方）に常に車両１の自重が加わることから、ガタ詰めが期待できる。このため、領域Ａと比較すると、駆動トルクＴｒ１，Ｔｒ２の補正量は少なくて済む。

図４において破線で囲んだ領域Ｄは、車両１を後退させながら坂を上る場合である（図５（Ｄ）参照）。この場合、車両１が進行する方向とは逆の方向（前方）に常に車両１の自重が加わることから、ガタ詰めが期待できる。しかしながら、−１ｋｍ／ｈ以下の低車速では、駆動トルクＴｒ１，Ｔｒ２の補正量が大きくなる。

図２に戻って、ステップＳ１０５においてトルク配分制御が実行されたのち、再度ステップＳ１０１へ戻る。

また、シフト操作部５においてドライブレンジ「Ｄ」またはリバースレンジ「Ｒ」のいずれも選択されていないと判断された場合（ステップＳ１０１Ｎ）、車両１の走行速度が所定速度以下ではないと判断された場合（ステップＳ１０２Ｎ）、Ｔｒ１＞Ｔｈ１およびＴｒ２＜Ｔｈ２のいずれかを満たさないと判断された場合（ステップＳ１０３Ｎ）、Ｔ１≦ＴＰ１およびＴ２≦ＴＰ２のいずれかを満たさないと判断された場合（ステップＳ１０４Ｎ）は、全てステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、既にトルク配分制御を実行中かどうか、を判断する（ステップＳ１０６）。トルク配分制御を実行中であると判断された場合（ステップＳ１０６Ｙ）、通常のトルク制御に変更して通常走行状態に戻したのち（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１へ戻る。なお、ステップＳ１０６においてトルク配分制御を実行中であると判断された場合、通常のトルク制御に変更するまでに所定の時間を設けるようにしてもよい。車両１の運転状態が不安定の場合に、トルク配分制御走行状態と通常走行状態とが頻繁に切り替わるハンチングを生じるのを回避するためである。また、ステップＳ１０６においてトルク配分制御を実行中ではないと判断された場合（ステップＳ１０６Ｎ）、そのままステップＳ１０１へ戻る。

［車両駆動装置１０の作用効果］
このように、本実施の形態の車両駆動装置１０およびそれを備えた車両１によれば、ＥＣＵ１３が、前輪２を回転させる駆動トルクＴｒ１が後輪３を回転させる駆動トルクＴｒ２よりも大きいときに、駆動トルクＴｒ１を減らすと共に駆動トルクＴｒ２を増加させるようにトルク配分制御を行うようにした。このため、前輪モータ１１Ｆや後輪モータ１１Ｒのトルクリップルに起因する前輪動力伝達機構１２Ｆや後輪動力伝達機構１２Ｒにおけるガタが縮小される。その結果、前輪動力伝達機構１２Ｆや後輪動力伝達機構１２Ｒにおける歯打ち音の発生を抑制できる。

特に、ＥＣＵ１３は、駆動トルクＴｒ１と駆動トルクＴｒ２との和が、車両１の走行に必要な要求トルクに一致するように上述のトルク配分制御を行うと共に、駆動トルクＴｒ１の発生方向と駆動トルクＴｒ２の発生方向とを一致させるようにしたので、要求トルクに応じた無駄のない走行が実現される。前輪動力伝達機構１２Ｆや後輪動力伝達機構１２Ｒにおけるガタを解消するには、例えば駆動トルクＴｒ１の発生方向と駆動トルクＴｒ２の発生方向とを反対向きとしてもよい。具体的には、要求トルクが１００Ｎ・ｍの場合、駆動トルクＴｒ１を車両前進方向に１０２Ｎ・ｍの大きさとし、駆動トルクＴｒ２を車両後退方向に２Ｎ・ｍの大きさとしてもよい。しかしながら、その場合、駆動トルクＴｒ１と駆動トルクＴｒ２とが互いに打ち消しあう方向に前輪２および後輪３に対し伝達されるので、車両１の走行に寄与しない無駄な駆動トルクが発生する。

また、駆動トルクＴｒ１の発生方向と駆動トルクＴｒ２の発生方向とを一致させることにより、無駄な駆動トルクが発生しないので、結果として前輪モータ１１Ｆおよび後輪モータ１１Ｒの発熱量を抑えることができ、負荷率制限を回避することができるうえ、省電力化も図れる。

さらに、駆動トルクＴｒ１の発生方向と駆動トルクＴｒ２の発生方向とを一致させることにより、要求トルクを超える駆動トルクＴｒ１（または駆動トルクＴｒ２）を発生させる必要性がない。このため、仮に、駆動トルクＴｒ１または駆動トルクＴｒ２のいずれか一方が何らかのトラブルにより失われたとしても、運転者の予想を超える車両１の急発進は生じないので、安全性は十分に維持される。

さらに、駆動トルクＴｒ１の発生方向と駆動トルクＴｒ２の発生方向とを一致させることにより、駆動トルクＴｒ１の発生方向と駆動トルクＴｒ２の発生方向とが逆方向の場合と比較して、低摩擦路での車輪速度低下が発生しにくく、走破性に優れる。

また、本実施の形態では、ＥＣＵ１３により駆動トルクＴｒ１，Ｔｒ２の制御上の工夫を加えることで歯打ち音の抑制を図るようにした。このため、ダンパなどの追加の機構を設けることなく歯打ち音の発生を抑制できるので、車両駆動装置の小型化や軽量化の妨げとならない。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば上記実施の形態では、本発明の「第１の車輪」に前輪２を対応付けると共に本発明の「第２の車輪」に後輪３を対応付け、通常走行状態において前輪２に伝達される駆動トルクＴｒ１が後輪３に伝達される駆動トルクＴｒ２よりも大きく、トルク配分制御走行状態において駆動トルクＴｒ１を減らすと共に駆動トルクＴｒ２を増やすようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。具体的には、本発明の「第１の車輪」に後輪３を対応付けると共に本発明の「第２の車輪」に前輪２を対応付け、通常走行状態において後輪３に伝達される駆動トルクＴｒ１が前輪２に伝達される駆動トルクＴｒ２よりも大きく、トルク配分制御走行状態において駆動トルクＴｒ１を減らすと共に駆動トルクＴｒ２を増やすようにしてもよい。その場合、後輪モータ１１Ｒが本発明の「第１のモータ」に対応し、前輪モータ１１Ｆが本発明の「第２のモータ」に対応し、後輪動力伝達機構１２Ｒが本発明の「第１の動力伝達機構」に対応し、前輪動力伝達機構１２Ｆが本発明の「第２の動力伝達機構」に対応する。

また、上記実施の形態では、トルク配分制御走行状態において要求トルクのうち前輪モータ１１Ｆに対し９８％程度の駆動トルクＴｒ１が配分され、後輪モータ１１Ｒに対し２％程度の駆動トルクＴｒ２が配分される場合を例示したが、その配分比の数値は一例であって任意に設定可能である。

また、例えば上記実施の形態では、電気自動車に搭載される車両駆動装置を例示して説明するようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。本技術は、例えば船舶や航空機などの、車両以外の乗り物に搭載されてその乗り物の回転体の駆動を行う回転体駆動装置や、建設機械や作業ロボットなどの移動を伴わない装置に搭載されてその装置における回転体の駆動を行う回転体駆動装置にも適用可能である。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

１…車両、２…前輪、２Ｓ…車軸、３…後輪、３Ｓ…車軸、４…高電圧バッテリ、５…シフト操作部、７…センサ群、１０…車両駆動装置、１１Ｆ…前輪モータ、１１Ｒ…後輪モータ、１２Ｆ…前輪動力伝達機構、１２Ｒ…後輪動力伝達機構、１３…ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、１４Ｆ…前輪駆動回路、１４Ｒ…後輪駆動回路。

Claims (7)

1. 第１の車輪と第２の車輪とドライブレンジまたはリバースレンジを選択可能な操作部とを備えた車両を駆動する車両駆動装置であって、
   前記第１の車輪を回転させる第１の駆動トルクを発生可能な第１のモータと、
   前記第１の駆動トルクを前記第１のモータから前記第１の車輪へ伝達可能な第１の動力伝達機構と、
   前記第２の車輪を前記第１の車輪の回転方向と同じ回転方向に回転させる第２の駆動トルクを発生可能な第２のモータと、
   前記第２の駆動トルクを前記第２のモータから前記第２の車輪へ伝達可能な第２の動力伝達機構と、
   前記車両の走行速度が所定速度以下であって、前記第１の駆動トルクが第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第２の駆動トルクが前記第１の閾値よりも小さい値に設定された第２の閾値よりも小さい歯打ち音発生条件を満たす場合に、前記第１の駆動トルクを補正トルクのみ減らすように前記第１のモータを駆動させると共に前記第２の駆動トルクを前記補正トルクのみ増加させるように前記第２のモータを駆動させ、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクとの和が前記車両の走行に必要な要求トルクに一致するようにトルク配分制御を行う制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記車両が下り勾配の路面を前進する第１モード、前記車両が下り勾配の路面を後退する第２モード、前記車両が上り勾配の路面を前進する第３モード、前記車両が上り勾配の路面を後退する第４モード、前記車両が平坦な路面を前進する第５モード、および前記車両が平坦な路面を後退する第６モード、のそれぞれに応じて、前記車両の走行速度および前記路面の勾配に基づき、前記トルク配分制御を行い、
   前記制御部は、前記トルク配分制御を行う際、前記操作部により前記リバースレンジが選択される前記第２モードでは前記補正トルクを常に０とする
   車両駆動装置。
2. 前記歯打ち音発生条件を前記車両が満たさない通常走行状態での前記第２の駆動トルクが０である
   請求項１記載の車両駆動装置。
3. 前記制御部は、前記車両の走行速度が０．１ｋｍ／ｈ以上１ｋｍ／ｈ以下もしくは−１ｋｍ／ｈ以上−０．１ｋｍ／ｈ以下の場合に前記トルク配分制御を行う
   請求項１または請求項２に記載の車両駆動装置。
4. 前記制御部は、前記路面の勾配が−１０°以上＋１０°以下である場合に前記トルク配分制御を行う
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
5. 前記制御部は、前記歯打ち音発生条件を前記車両が満たさない通常走行状態から前記歯打ち音発生条件を満たす制御走行状態へ移行した際、前記第１の駆動トルクを連続的に減少させると共に前記第２の駆動トルクを連続的に増加させるようにトルク配分制御を行う
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
6. 前記制御部は、前記車両が走行する路面の勾配に基づいて前記トルク配分制御を行う
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
7. 前記制御部は、前記第１のモータの温度が第１の基準温度以下であり、前記第２のモータの温度が第２の基準温度以下である場合に前記トルク配分制御を行う
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両駆動装置。

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