WO2022030151A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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WO2022030151A1
WO2022030151A1 PCT/JP2021/024959 JP2021024959W WO2022030151A1 WO 2022030151 A1 WO2022030151 A1 WO 2022030151A1 JP 2021024959 W JP2021024959 W JP 2021024959W WO 2022030151 A1 WO2022030151 A1 WO 2022030151A1
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WO
WIPO (PCT)
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dead zone
zone region
drive shaft
angular velocity
torque
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/024959
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀哉 上園
茂 神尾
拓人 鈴木
Original Assignee
株式会社デンソー
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2022030151A1 publication Critical patent/WO2022030151A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • This disclosure relates to a vehicle control device.
  • the power transmission system of an electric vehicle consists of a configuration in which the power of a motor is transmitted to the drive wheels via a speed reducer. Therefore, in a scene where the vehicle accelerates from the decelerated state, a scene where the vehicle decelerates from the accelerated state, etc., the torque of the motor may pass through a dead zone region where the torque of the motor is not transmitted to the drive shaft due to the backlash of the gear which is a component of the reducer. ..
  • the angular velocity of the motor increases in the dead zone region in the scene where the vehicle accelerates or decelerates, there is a concern that sound, vibration, or the like may be generated at the timing when the adjacent gears mesh with each other.
  • a vehicle control device capable of suppressing sound, vibration, etc. associated with straddling the dead zone region of the power transmission system for example, there is a control device described in Patent Document 1.
  • the control device described in Patent Document 1 includes a calculation unit, a control unit, an estimation unit, and a restriction unit.
  • the calculation unit calculates a torque command value that suppresses the vibration component of the drive shaft by feedback-controlling the torsional angular velocity of the drive shaft with respect to the target torque that determines the power of the motor.
  • the control unit controls the operation of the motor based on the torque command value.
  • the estimation unit estimates a dead zone region in which the torque of the motor in the vehicle is not transmitted to the drive shaft based on the target torque.
  • the limiting unit limits the torque command value when the power transmission system is in the dead zone region. According to this configuration, when the power transmission system straddles the dead zone region, the output torque of the motor is limited, so that it is possible to suppress noise, vibration, and the like.
  • the control error, the dimensional error, and the like are not reflected, so that the dead zone region is estimated.
  • the accuracy will be low.
  • the region where the output torque of the motor is limited may be expanded so that control errors, dimensional errors, and the like can be absorbed.
  • the responsiveness of the torque control of the motor is lowered by the amount that the limited region of the output torque of the motor is expanded, so that the responsiveness of the vehicle to the accelerator operation of the driver is improved. descend. As a result, the driver may feel stagnant.
  • An object of the present disclosure is to provide a vehicle control device capable of more appropriately detecting a dead zone region of a power transmission system.
  • the vehicle control device is provided in the vehicle in which the torque output from the motor is transmitted from the drive shaft to the drive wheels via the power transmission system to control the motor.
  • the control device includes a rotation state detection unit and a dead zone region estimation unit.
  • the rotation state detection unit detects the rotation state of the drive shaft.
  • the dead zone region estimation unit estimates the dead zone region of the power transmission system due to the backlash of the gear provided in the power transmission system based on the rotational state of the drive shaft.
  • the dead zone region can be estimated. Further, even if a deviation occurs in the dead zone region of the power transmission system due to a control error, a dimensional error, or the like, the influence of the deviation in the dead zone region appears as a change in the rotational state of the drive shaft. Therefore, if the dead zone region is estimated based on the rotational state of the drive shaft as in the above configuration, the dead zone region reflecting the influence of control error and dimensional error can be detected, so that the power transmission system can be more appropriately performed. It becomes possible to detect the dead zone region of.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of processing executed by the integrated ECU of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a graph showing the transition of the relative angular velocity, which is the difference between the angular velocity of the motor generator and the angular velocity of the drive shaft in the vehicle of the first embodiment.
  • 5 (A) to 5 (D) are graphs showing changes in the basic torque target value Tb, the drive shaft torque Td, the motor generator torque Tm, and the motor generator rotation speed ⁇ m in the vehicle of the first embodiment. .. FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the transition of the phase difference ⁇ , which is the difference between the rotation angle of the motor generator and the rotation angle of the drive shaft in the vehicle of the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing the transition of the torque Td of the drive shaft in the vehicle of the third modification of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a graph showing the transition of the relative angular velocity ⁇ , which is the difference between the angular velocity of the motor generator and the angular velocity of the drive shaft in the vehicle of the fourth modification of the fourth embodiment.
  • 9 (A) to 9 (D) are graphs showing changes in the basic torque target value Tb, the drive shaft torque Td, the motor generator torque Tm, and the motor generator rotation speed ⁇ m in the vehicle of the second embodiment. ..
  • the vehicle 10 of the present embodiment includes a motor generator 20, an inverter device 21, a battery 22, and a differential device 23.
  • the vehicle 10 is a so-called electric vehicle that travels based on the power of the motor generator 20.
  • the inverter device 21 converts the DC power stored in the battery 22 into three-phase AC power, and supplies the converted three-phase AC power to the motor generator 20.
  • the motor generator 20 operates as an electric motor and a generator. When operating as an electric motor, the motor generator 20 is driven based on the three-phase AC power supplied from the inverter device 21. The driving force of the motor generator 20 is transmitted to the right front wheel 11 and the left front wheel 12 of the vehicle 10 via the differential device 23 and the drive shaft 24, so that the wheels 11 and 12 rotate and the vehicle 10 runs. do.
  • the right front wheel 11 and the left front wheel 12 function as driving wheels
  • the right rear wheel 13 and the left rear wheel 14 function as driven wheels.
  • the right front wheel 11 and the left front wheel 12 are collectively referred to as drive wheels 11 and 12.
  • the motor generator 20 regenerates power when the vehicle is decelerating or the like.
  • the motor generator 20 performs regenerative power generation, braking force is applied to the drive wheels 11 and 12, and the vehicle 10 can be decelerated.
  • the three-phase AC power generated by the motor generator 20 is converted into DC power by the inverter device 21 and charged into the battery 22.
  • the differential device 23 is composed of a combination of a plurality of gears, and when a difference occurs in the angular velocities of the right front wheel 11 and the left front wheel 12, the motor generator 20 absorbs the difference in the angular velocities. It is configured to distribute and transmit the driving force transmitted from the right front wheel 11 and the left front wheel 12. In this embodiment, the differential device 23 also corresponds to a speed reducer.
  • Friction braking devices 31 to 34 are provided on the wheels 11 to 14 of the vehicle 10, respectively.
  • the friction braking devices 31 to 34 are devices that apply a braking force to the wheels 11 to 14 by applying a frictional force to the rotating body that rotates integrally with the wheels 11 to 14.
  • the electrical configuration of the vehicle 10 will be described.
  • the vehicle 10 includes wheel speed sensors 41 to 44, torque sensors 51 and 52, and an integrated ECU (Electronic Control Unit) 60.
  • the wheel speed sensors 41 to 44 are provided on the wheels 11 to 14, respectively.
  • the wheel speed sensors 41 to 44 detect the wheel speeds ⁇ w11 to ⁇ w14, which are the angular velocities of the wheels 11 to 14, and output signals corresponding to the detected wheel speeds ⁇ w11 to ⁇ w14 to the integrated ECU 60.
  • the torque sensor 51 is provided in a portion of the drive shaft 24 connected to the right front wheel 11.
  • the torque sensor 52 is provided at a portion of the drive shaft 24 connected to the left front wheel 12.
  • the torque sensors 51 and 52 detect the torque of the drive shaft 24 at the installation portion, respectively, and output a signal corresponding to the detected torque to the integrated ECU 60.
  • the motor generator 20 is provided with a rotation sensor 200 that detects the rotation angle thereof.
  • the rotation sensor 200 outputs a signal corresponding to the rotation angle of the motor generator 20 to the integrated ECU 60.
  • the integrated ECU 60 is mainly composed of a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, and the like. In this embodiment, the integrated ECU 60 corresponds to a control device.
  • the integrated ECU 60 is a part that comprehensively controls the operation of the motor generator 20 by executing a program stored in advance in the ROM.
  • the integrated ECU 60 is communicably connected to the host ECU 70 mounted on the vehicle 10.
  • the upper ECU 70 detects the accelerator position, running speed, shift position, etc. of the vehicle 10 by various sensors mounted on the vehicle 10, and uses a calculation formula, a map, or the like to calculate the basic torque target value Tb based on the detected information. And calculate.
  • the basic torque target value Tb is a target value of torque to be output from the motor generator 20. For example, when it is necessary to accelerate the vehicle 10, the basic torque target value Tb is set to a positive value. Further, when it is necessary to decelerate the vehicle 10, the basic torque target value Tb is set to a negative value.
  • the integrated ECU 60 Upon receiving the basic torque target value Tb transmitted from the host ECU 70, the integrated ECU 60 calculates an energization control value according to the basic torque target value Tb and controls the inverter device 21 based on the calculated energization control value. .. As a result, the three-phase AC power corresponding to the energization control value is supplied from the inverter device 21 to the motor generator 20, and the torque corresponding to the basic torque target value Tb is output from the motor generator 20.
  • the differential device 23 when the transition from the acceleration state to the deceleration state, in other words, when the output torque of the motor generator 20 transitions from a positive value to a negative value, the differential device 23 is used.
  • a dead zone may be formed in the power transmission system from the motor generator 20 to the drive shaft 24.
  • sound, vibration, or the like may be generated at the timing when adjacent gears mesh with each other thereafter.
  • the integrated ECU 60 of the present embodiment determines whether or not a dead zone region is formed in the power transmission system based on the torque of the drive shaft 24 detected by the torque sensors 51 and 52.
  • the integrated ECU 60 determines that a dead zone region is formed in the power transmission system, the integrated ECU 60 controls the torque of the motor generator 20 so as not to generate sound, vibration, or the like.
  • the integrated ECU 60 includes a rotation state detection unit 61, a dead zone region determination unit 62, a target torque calculation unit 63, and a motor control unit 64. Each of these elements repeatedly executes the process shown in FIG. 3 at a predetermined calculation cycle.
  • the target torque calculation unit 63 first acquires the basic torque target value Tb from the host ECU 70 as the process of step S10. Further, the motor control unit 64 controls the output torque Tm of the motor generator 20 to the torque target value T * after setting the torque target value T * of the motor generator 20 to the basic torque target value Tb as the process of step S11. Perform torque feedback control. Specifically, the motor control unit 64 calculates the actual output torque Tm of the motor generator 20 based on an arithmetic formula, a map, or the like using at least one of the torques detected by the torque sensors 51 and 52, respectively. The output torque Tm of the motor generator 20 is feedback-controlled so that the calculated actual output torque Tm of the motor generator 20 follows the torque target value T *.
  • the motor control unit 64 may execute torque feedback control by estimating the output torque Tm of the motor generator 20 based on, for example, the value of the current supplied to the motor generator 20. .. Further, the motor control unit 64 may feedforward control the output torque Tm of the motor generator 20 based on the torque target value T * in the process of step S11.
  • the dead zone region determination unit 62 makes a positive determination in the process of step S12.
  • the target torque calculation unit 63 has a basic torque target value in order to reduce gear collision noise and vibration generated due to the formation of a dead zone region in the power transmission system as the process of step S13.
  • the output torque Tm of the motor generator 20 is transmitted to the drive shaft 24 as it is, so that there is a gap between the angular velocity of the output shaft of the motor generator 20 and the angular velocity of the drive shaft 24.
  • a correlation is established.
  • the load is not applied to the output shaft of the motor generator 20, so that the angular velocity of the motor generator 20 is temporarily increased. To increase. Therefore, no correlation is established between the angular velocity of the motor generator 20 and the angular velocity of the drive shaft 24. After that, when the dead zone region of the power transmission system is eliminated by the contact of the gears, the correlation between the angular velocity of the motor generator 20 and the angular velocity of the drive shaft 24 is reestablished.
  • the angular velocity profile which is an ideal transition of the relative angular velocity ⁇ so as not to generate sound or vibration when the is formed, is obtained in advance by experiments or the like and stored in the ROM.
  • the angular velocity profile consists of a map showing the temporal transition of the relative angular velocity ⁇ .
  • the angular velocity profile is created as a map in which, for example, when the output torque of the motor generator 20 changes from a negative value to a positive value, the relative angular velocity ⁇ is increased and then decreased. Further, the angular velocity profile is created as a map in which the relative angular velocity ⁇ is decreased and then increased when the output torque of the motor generator 20 changes from a positive value to a negative value. Alternatively, the angular velocity profile is created as a map that maintains the relative angular velocity ⁇ at a constant velocity.
  • the relative angular velocity ⁇ changes as shown by a solid line or a long-dotted chain line in FIG. 4, for example. That is, when the relative angular velocities at the start time t10 of the dead zone region are set to the predetermined values ⁇ a and ⁇ b, the relative angular velocities ⁇ increase from the predetermined values ⁇ a and ⁇ b and then decrease.
  • the time t11 when the relative angular velocities ⁇ becomes the predetermined values ⁇ a and ⁇ b again after the start time t10 of the dead zone region is set in advance by experiments or the like.
  • the relative angular velocity ⁇ changes as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, for example. That is, the relative angular velocity ⁇ is maintained at a constant velocity during the period from the start time t10 to the end time t11 of the dead zone region.
  • the time point at which a predetermined predetermined time T10 has elapsed from the start time t10 is set as the end time t11.
  • step S13 the rotation state detection unit 61 detects and detects the wheel speeds ⁇ w11 and ⁇ w12 of the drive wheels 11 and 12, respectively, based on the output signals of the wheel speed sensors 41 and 42.
  • the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 is calculated based on the wheel speeds ⁇ w11 and ⁇ w12.
  • the rotation state detection unit 61 may obtain the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 from the average value of the wheel speeds ⁇ w11 and ⁇ w12, or obtain the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 from any one of the wheel speeds ⁇ w11 and ⁇ w12. May be good. Further, the rotation state detection unit 61 detects the actual angular velocity of the motor generator 20 based on the output signal of the rotation sensor 200.
  • the target torque calculation unit 63 calculates the target angular velocity of the motor generator 20 from the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 detected by the rotation state detection unit 61 and the angular velocity profile of the relative angular velocity ⁇ . Then, the target torque calculation unit 63 sets the target value of the output torque of the motor generator 20 based on the deviation in order to make the actual angular velocity of the motor generator 20 detected by the rotation state detection unit 61 follow the target angular velocity.
  • a certain dead zone torque target value Th is calculated using a calculation formula, a map, or the like.
  • the motor control unit 64 executes torque control for the dead zone as a process of step S14 following step S13. Specifically, the motor control unit 64 sets the torque target value T * of the motor generator 20 to the dead zone torque target value Th, and then the actual output torque Tm of the motor generator 20 becomes the torque target value T *.
  • the motor generator 20 is controlled in such a manner.
  • the torque control may be either feedback control or feedforward control.
  • the dead zone region determination unit 62 determines whether or not the dead zone region has been passed as the process of step S15 following step S14. Specifically, the dead zone region determination unit 62 determines whether or not the relative angular velocity ⁇ has decreased to the value of the start time t10 of the dead zone region, that is, the predetermined values ⁇ a and ⁇ b shown in FIG. In the present embodiment, the process of determining whether or not the relative angular velocity ⁇ has decreased to the predetermined values ⁇ a and ⁇ b corresponds to the process of estimating the end time of the dead zone region. If the relative angular velocity ⁇ has not decreased to the predetermined values ⁇ a and ⁇ b, a negative judgment is made in the process of step S15.
  • the target torque calculation unit 63 and the motor control unit 64 presume that the dead zone region has not passed, in other words, it is not the end time of the dead zone region, and repeat the processes of steps S13 and 14.
  • the relative angular velocity ⁇ between the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 and the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 is shown in FIG. 4 until the relative angular velocity ⁇ decreases to the predetermined values ⁇ a and ⁇ b of the start time t10 of the dead zone region. It changes in either the solid line or the alternate long and short dash line.
  • the dead zone region determination unit 62 estimates that it has passed through the dead zone region, in other words, it is the end time of the dead zone region. Make a positive decision in the process of step S15. At this point, the backlash of the gears of the power transmission system has been eliminated, and the gears have returned to the state of being meshed again. In this case, the process shown in FIG. 3 is temporarily terminated.
  • the basic torque target value Tb transmitted from the upper ECU 70 to the integrated ECU 60 in order to shift the vehicle 10 from the deceleration state to the acceleration state is positive from a negative value after time t20.
  • the torque target value T * of the motor generator 20 is set to the basic torque target value Tb
  • the torque Td of the drive shaft 24 and the motor generator 20 are shown in FIGS. 5 (B) and 5 (C).
  • the output torque Tm of the above changes with a positive correlation with the basic torque target value Tb.
  • the limit of the output torque of the motor generator 20 is started at the time t21 before the time t22, which is the actual start time of the dead zone region, and the limit is started. It is necessary to release the limitation of the output torque of the motor at the time t25 after the time t24, which is the actual end time of the dead zone region. In this case, the period in which the output torque of the motor generator 20 is limited becomes long, so that the control responsiveness of the motor generator 20 deteriorates.
  • the two-dot chain line shown in FIGS. 5 (B) and 5 (D) estimates the dead zone region based on the torque target value as in the conventional control device described in Patent Document 1, and also during the period of the dead zone region. It shows the transition of the torque Td of the drive shaft 24 and the transition of the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 when the method of limiting the output torque of the motor generator 20 is used.
  • the integrated ECU 60 of the present embodiment detects that the torque Td of the drive shaft 24 becomes zero at the time t22 based on the torque detected by the torque sensors 51 and 52, the dead zone region at the time t22. Judge that it is the start time of. After that, when the relative angular velocity ⁇ at the start time t22 is set to the predetermined value ⁇ a, when the relative angular velocity ⁇ decreases to the predetermined value ⁇ a at the time t24, the integrated ECU 60 determines that it is the end time of the dead zone region at that time.
  • the integrated ECU 60 calculates the target angular velocity of the motor generator 20 based on the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 and the angular velocity profile of the relative angular velocity ⁇ determined in advance during the period from the time t22 to the time t24. Then, the integrated ECU 60 sets a dead zone torque target value Th that can make the actual angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 follow the target angular velocity, and sets the set dead zone torque target value Th to the torque of the motor generator 20. Used as the target value T *. As a result, as shown by the solid line in FIG. 5C, the output torque of the motor generator 20 changes so as to increase and then decrease. As a result, as shown by the solid line in FIG.
  • the integrated ECU 60 gradually changes the torque target value T * of the motor generator 20 from the dead zone torque target value Th to the basic torque target value Tb. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 5C, the output torque Tm of the motor generator 20 changes toward the basic torque target value Tb. As a result, as shown by the solid line in FIG. 5B, the torque of the drive shaft 24 can be increased without causing vibration in the drive shaft 24 after the time t24.
  • the rotation state detection unit 61 detects the torque Td of the drive shaft 24 as the rotation state of the drive shaft 24.
  • the dead zone region determination unit 62 determines the dead zone region of the power transmission system due to the backlash of the gear provided in the power transmission system from the motor generator 20 to the drive shaft 24, based on the torque Td of the drive shaft 24. According to this configuration, when the dead zone region is formed in the power transmission system due to the backlash of the gear provided in the power transmission system, the torque Td of the drive shaft 24 changes, so that the dead zone region determination unit 62 Can detect the occurrence of the dead zone region.
  • the dead zone region of the power transmission system is determined based on the torque Td of the drive shaft 24, the dead zone region reflecting the influence of control error, dimensional error, etc. can be detected, so that the power can be more appropriately controlled. It becomes possible to detect the dead zone region of the transmission system.
  • the target torque calculation unit 63 calculates the torque target value T * of the motor generator 20 based on the dead zone region determined by the dead zone region determination unit 62.
  • the motor control unit 64 controls the motor generator 20 based on the torque target value T *.
  • the relative angular velocity ⁇ which is the speed obtained by subtracting the angular velocities ⁇ w of the drive wheels 11 and 12 from the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20, can be changed as shown by the solid line or the alternate long and short dash line in FIG. It is possible to suppress the sound and vibration when the gears come into contact with each other after the backlash occurs.
  • the dead zone region determination unit 62 detects the start time of the dead zone region based on the torque Td of the drive shaft 24. According to this configuration, the start time of the dead zone region can be detected with higher accuracy.
  • the rotation state detection unit 61 detects the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 as the rotation state of the drive shaft 24.
  • the dead zone region determination unit 62 uses the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 as the rotational state of the motor generator 20, and the dead zone based on the relative angular velocity ⁇ which is the difference between the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 and the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20. Estimate the end time of the area.
  • the relative angular velocity ⁇ corresponds to the relative difference between the rotational state of the drive shaft 24 and the rotational state of the motor generator 20.
  • the target torque calculation unit 63 calculates the dead zone torque target value Th based on the relative angular velocity ⁇ during the period from the start time to the end time of the dead zone region, and sets the torque target value T * of the motor generator 20 as the dead zone torque target. Set to the value Th. According to this configuration, the relative angular velocity ⁇ can be controlled more appropriately in the dead zone region, so that the generation of sound and vibration can be further suppressed.
  • the target torque calculation unit 63 sets the dead zone torque target value Th based on the angular velocity profile which is a map of the relative angular velocity ⁇ set in advance. According to this configuration, the dead zone torque target value Th can be easily set. (6) The target torque calculation unit 63 temporarily changes the dead zone torque target value Th during the period from the start time to the end time of the dead zone region. As a result, as shown in FIG. 5C, the output torque Tm of the motor generator 20 can be increased and then decreased in the period from the start time t22 to the end time t24 of the dead zone region. Therefore, it is possible to suppress the generation of sound and vibration.
  • the rotation state detection unit 61 detects the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 based on the wheel speeds ⁇ w11 and ⁇ w12 of the drive wheels 11 and 12 detected by the wheel speed sensors 41 and 42. According to this configuration, the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24 can be easily detected.
  • the dead zone region determination unit 62 of this modification is based on the difference between the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 and the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24, instead of the method of detecting the start time of the dead zone region using the torque Td of the drive shaft 24.
  • a certain relative angular velocity ⁇ is used to detect the start time of the dead zone region.
  • the dead zone region determination unit 62 is based on the fact that
  • the dead zone region determination unit 62 of this modification replaces the method of estimating the end time of the dead zone region based on the relative angular velocity ⁇ , which is the difference between the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 and the angular velocity ⁇ d of the drive shaft 24.
  • the end time of the dead zone region is estimated based on the phase difference ⁇ which is the angle obtained by subtracting the rotation angle ⁇ d of the drive shaft 24 from the rotation angle ⁇ m of the generator 20.
  • the dead zone region determination unit 62 determines the time after the lapse of a predetermined time T20 from the start time t30 as the end time t31.
  • the predetermined time T20 may be set in advance by an experiment or the like, or a learning value obtained by learning the transit time of the dead zone region may be used.
  • the learning process may be executed when the passage time of the dead zone region is positively determined in the process of step S15 shown in FIG. 3, for example.
  • the rotation state detection unit 61 detects the rotation angle ⁇ m of the motor generator 20 based on the output signal of the rotation sensor 200. Further, the rotation state detection unit 61 drives by using the wheel speeds ⁇ w11 and ⁇ w12 of the drive wheels 11 and 12 detected by the wheel speed sensors 41 and 42, or by using the rotation sensor provided on the drive shaft 24. The rotation angle ⁇ d of the shaft 24 is detected. The dead zone region determination unit 62 calculates the phase difference ⁇ from the rotation angle ⁇ m of the motor generator 20 detected by the rotation state detection unit 61 and the rotation angle ⁇ d of the drive shaft 24.
  • the dead zone region determination unit 62 determines the relative angle value “ ⁇ b” after a predetermined time T20 has elapsed from the start time t30, based on the relative angle value “ ⁇ a” at the start time t30 and the amount of change over time. presume. Then, the dead zone region determination unit 62 determines that the end time of the dead zone region is when the phase difference ⁇ reaches the determination value ⁇ b with “ ⁇ b” as the determination value. Even with such a configuration, it is possible to detect the end time of the dead zone region.
  • the dead zone region determination unit 62 of this modification detects the end time of the dead zone region based on the torque Td of the drive shaft 24 detected by the torque sensors 51 and 52. For example, when the dead zone region is formed when the torque Td of the drive shaft 24 shows an increasing tendency as shown in FIG. 7, the torque Td of the drive shaft 24 becomes zero at the start time t40 of the dead zone region. After that, it shows an increasing tendency again from the end time t41 of the dead zone region. Utilizing this, the dead zone region determination unit 62 of this modification detects the end time of the dead zone region based on the change of the torque Td of the drive shaft 24 from zero. Even with such a configuration, it is possible to detect the end time of the dead zone region.
  • the dead zone region determination unit 62 of this modification detects the end time of the dead zone region by using the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20.
  • the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 changes as shown in FIG. That is, the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 shows an increasing tendency at the start time t50 of the dead zone region, but when the dead zone region ends at the subsequent time t51, the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 tends to decrease after the time t51. show.
  • the tendency of the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 to change is different before and after the end time of the dead zone region.
  • the dead zone region determination unit 62 of this modification is based on the change of the relative angular velocity ⁇ from the increasing tendency to the decreasing tendency, or based on the change of the relative angular velocity ⁇ from the decreasing tendency to the increasing tendency. Detect the end time of the dead zone area. Even with such a configuration, it is possible to detect the end time of the dead zone region.
  • the integrated ECU 60 of the present embodiment detects that the torque Td of the drive shaft 24 becomes zero at the time t60, it determines that the time t60 is the start time of the dead zone region. As a result, the integrated ECU 60 sets the torque target value T * of the motor generator 20 to zero during the period from the start time t60 to the end time t61 of the dead zone region, as shown by the solid line in FIG. 9C. The output torque of the motor generator 20 becomes zero during the period from time t60 to time t61. As a result, the impact when the gears come into contact with each other when the dead zone region ends is alleviated, so that the torque Td of the drive shaft 24 changes without vibration as shown by the solid line in FIG. 9B. Therefore, sound and vibration can be reduced.
  • FIGS. 9A and 9D show the transition of the basic torque target value Tb and the transition of the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 in the vehicle 10 of the present embodiment.
  • the alternate long and short dash line shown in FIGS. 9 (B) to 9 (D) shows the transition of the torque Td of the drive shaft 24 and the transition of the torque Td of the motor generator 20 when the torque of the motor generator 20 is not particularly controlled when the dead zone region occurs.
  • the transition of the output torque and the transition of the angular velocity ⁇ m of the motor generator 20 are shown for reference.
  • the actions and effects shown in the following (8) can be obtained as the actions and effects in place of the above (6).
  • the target torque calculation unit 63 maintains the dead zone torque target value Th at zero during the period from the start time to the end time of the dead zone region. According to this configuration, it is difficult to generate an impact when the gears come into contact with each other again after the dead zone region is generated, so that sound and vibration can be reduced.
  • the target torque calculation unit 63 of the first embodiment sets the torque target value T * of the motor generator 20 based on the relative angular velocity ⁇ during the period from the start time to the end time of the dead zone region, but is relative.
  • the torque target value T * of the motor generator 20 may be set based on a parameter that correlates with the angular velocity ⁇ .
  • the target torque calculation unit 63 of the motor generator 20 is based on the phase difference ⁇ , which is the difference between the rotation angle ⁇ m of the motor generator 20 and the rotation angle ⁇ d of the drive shaft 24, or a parameter correlating with the phase difference ⁇ .
  • the torque target value T * may be set.
  • the parameters that correlate with the relative angular velocity ⁇ for example, the rotation angle and the angular velocity of the hub or wheel that rotates integrally with the drive shaft 24 can be used.
  • the difference between the rotation angle ⁇ m of the motor generator 20 and the rotation angle of the hub or the wheel that rotates integrally with the drive shaft 24 can be used.
  • the configuration of the first to fourth modifications of the first embodiment can be applied to the integrated ECU 60 of the second embodiment.
  • the integrated ECU 60 of each embodiment may be configured as a plurality of ECUs for each function.
  • the vehicle 10 of each embodiment may be provided with only one of the torque sensors 51 and 52.
  • the vehicle 10 of each embodiment is not limited to the two-wheel drive configuration, but may be a four-wheel drive configuration.
  • torque sensors are provided on each of the drive shaft corresponding to the front two wheels and the drive shaft corresponding to the rear two wheels, so that the control process of each embodiment can be performed on each drive shaft. You may go to.
  • the rotation state detection unit 61 may detect the twist amount, the angular velocity, the angular acceleration, etc. of the drive shaft 24 by the sensor instead of the torque of the drive shaft 24 detected by the torque sensors 51 and 52. Further, the dead zone determination unit 62 may determine the dead zone region of the power transmission system based on the twist amount, the angular velocity, the angular acceleration, and the like of the drive shaft 24.
  • the motor generator 20, the inverter device 21, the differential device 23, and the integrated ECU 60 may be configured as one module.
  • the integrated ECU 60 and its control methods described herein are provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a dedicated computer of.
  • the integrated ECU 60 and its control method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor including one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the integrated ECU 60 and its control method described in the present disclosure consist of a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor including one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers.
  • the computer program may be stored on a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
  • the dedicated hardware logic circuit and the hardware logic circuit may be realized by a digital circuit including a plurality of logic circuits or an analog circuit.

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Abstract

車両の制御装置（６０）は、モータ（２０）から出力されるトルクが動力伝達系を介してドライブシャフトから駆動輪に伝達される車両に設けられ、モータを制御する。制御装置は、回転状態検出部（６１）と、不感帯領域推定部（６２）と、を備える。回転状態検出部は、ドライブシャフトの回転状態を検出する。不感帯領域推定部は、ドライブシャフトの回転状態に基づいて、動力伝達系に設けられるギアのバックラッシュに起因する動力伝達系の不感帯領域を推定する。

Description

車両の制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２０年８月５日に出願された日本国特許出願２０２０－１３３３５７号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
　本開示は、車両の制御装置に関する。
　電動車両の動力伝達系は、モータの動力が減速機を介して駆動輪に伝達される構成からなる。そのため、車両が減速状態から加速するシーンや、加速状態から減速するシーン等において、減速機の構成要素であるギアのバックラッシュによりモータのトルクがドライブシャフトに伝達されない不感帯領域を通過することがある。車両が加速するシーンや減速するシーンにおいて不感帯領域でモータの角速度が増加すると、隣り合うギア同士が噛み合うタイミングで音や振動等が発生することが懸念される。このような動力伝達系の不感帯領域を跨ぐことに伴う音や振動等を抑制することが可能な車両の制御装置としては、例えば特許文献１に記載の制御装置がある。
　特許文献１に記載の制御装置は、演算部と、制御部と、推定部と、制限部とを備えている。演算部は、モータの動力を定める目標トルクに対してドライブシャフトのねじり角速度をフィードバック制御することにより、ドライブシャフトの振動成分を抑制するトルク指令値を演算する。制御部は、トルク指令値に基づいてモータの動作を制御する。推定部は、目標トルクに基づいて、車両におけるモータのトルクがドライブシャフトに伝達されない不感帯領域を推定する。制限部は、動力伝達系が不感帯領域である場合には、トルク指令値を制限する。この構成によれば、動力伝達系が不感帯領域を跨ぐ際にはモータの出力トルクが制限されるため、音や振動等を抑制することが可能となる。
特許第６６１４３５７号公報
　モータの動力を車輪に伝達する動力伝達系の構成部品には、固体差によるばらつきや経年劣化等により実際の寸法と設計値とにずれが生じる可能性がある。また、モータの動作を制御する際にも誤差が生じる可能性がある。このような制御上の誤差や寸法誤差は、不感帯領域の推定精度を低下させる要因となる。
　この点、上記の特許文献１に記載の制御装置のように、単に目標トルクから不感帯領域を推定するという方法を用いただけでは、制御上の誤差や寸法誤差等が反映されないため、不感帯領域の推定精度が低いことが懸念される。これを回避するためには、例えば制御上の誤差や寸法誤差等を吸収することができるように、モータの出力トルクが制限される領域を拡大すればよい。しかしながら、このような方法を採用した場合、モータの出力トルクの制限領域が拡大される分だけモータのトルク制御の応答性が低下することとなるため、運転者のアクセル操作に対する車両の応答性が低下する。結果的に、運転者が停滞感を感じるおそれがある。
　本開示の目的は、より適切に動力伝達系の不感帯領域を検出することが可能な車両の制御装置を提供することにある。
　本開示の一態様による車両の制御装置は、モータから出力されるトルクが動力伝達系を介してドライブシャフトから駆動輪に伝達される車両に設けられ、モータを制御する。制御装置は、回転状態検出部と、不感帯領域推定部と、を備える。回転状態検出部は、ドライブシャフトの回転状態を検出する。不感帯領域推定部は、ドライブシャフトの回転状態に基づいて、動力伝達系に設けられるギアのバックラッシュに起因する動力伝達系の不感帯領域を推定する。
　動力伝達系に設けられるギアのバックラッシュに起因して動力伝達系に不感帯領域が形成された場合、ドライブシャフトの回転状態に変化が生じる。したがって、上記構成によれば、不感帯領域を推定することができる。また、制御上の誤差や寸法誤差等により動力伝達系の不感帯領域にずれが生じた場合であっても、その不感帯領域のずれによる影響はドライブシャフトの回転状態の変化として表れる。よって、上記構成のように、ドライブシャフトの回転状態に基づいて不感帯領域を推定すれば、制御上の誤差や寸法誤差等の影響が反映された不感帯領域を検出できるため、より適切に動力伝達系の不感帯領域を検出することが可能となる。
図１は、第１実施形態の車両の概略構成を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態の車両の電気的な構成を示すブロック図である。 図３は、第１実施形態の統合ＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態の車両におけるモータジェネレータの角速度とドライブシャフトの角速度との差である相対角速度の推移を示すグラフである。 図５（Ａ）～（Ｄ）は、第１実施形態の車両における基本トルク目標値Ｔｂ、ドライブシャフトのトルクＴｄ、モータジェネレータのトルクＴｍ、及びモータジェネレータの回転速度ωｍの推移を示すグラフである。 図６は、第１実施形態の第２変形例の車両におけるモータジェネレータの回転角とドライブシャフトの回転角との差である位相差Δθの推移を示すグラフである。 図７は、第１実施形態の第３変形例の車両におけるドライブシャフトのトルクＴｄの推移を示すグラフである。 図８は、第４実施形態の第４変形例の車両におけるモータジェネレータの角速度とドライブシャフトの角速度との差である相対角速度Δωの推移を示すグラフである。 図９（Ａ）～（Ｄ）は、第２実施形態の車両における基本トルク目標値Ｔｂ、ドライブシャフトのトルクＴｄ、モータジェネレータのトルクＴｍ、及びモータジェネレータの回転速度ωｍの推移を示すグラフである。
　以下、車両の制御装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
　＜第１実施形態＞
　はじめに、第１実施形態の車両の制御装置について説明する。まず、本実施形態の制御装置が搭載される車両の概略構成について説明する。
　図１に示されるように、本実施形態の車両１０は、モータジェネレータ２０と、インバータ装置２１と、電池２２と、差動装置２３とを備えている。車両１０は、モータジェネレータ２０の動力に基づいて走行する、いわゆる電動車両である。
　インバータ装置２１は、電池２２に蓄えられている直流電力を三相交流電力に変換するとともに、変換された三相交流電力をモータジェネレータ２０に供給する。
　モータジェネレータ２０は電動機及び発電機として動作する。モータジェネレータ２０は、電動機として動作する場合、インバータ装置２１から供給される三相交流電力に基づいて駆動する。そのモータジェネレータ２０の駆動力が差動装置２３及びドライブシャフト２４を介して車両１０の右前輪１１及び左前輪１２に伝達されることにより、それらの車輪１１，１２が回転して車両１０が走行する。車両１０では、右前輪１１及び左前輪１２が駆動輪として機能し、右後輪１３及び左後輪１４が従動輪として機能する。以下では、便宜上、右前輪１１及び左前輪１２をまとめて駆動輪１１，１２とも称する。
　モータジェネレータ２０は、車両の減速時等に回生発電を行う。モータジェネレータ２０が回生発電を行うことにより駆動輪１１，１２に制動力が付与されて、車両１０を減速させることができる。モータジェネレータ２０により発電される三相交流電力はインバータ装置２１により直流電力に変換されて電池２２に充電される。
　差動装置２３は、複数のギアの組み合わせにより構成されるものであって、右前輪１１及び左前輪１２のそれぞれの角速度に差が生じた際に、その角速度差を吸収しつつ、モータジェネレータ２０から伝達される駆動力を右前輪１１及び左前輪１２に振り分けて伝えるように構成されている。本実施形態では、差動装置２３が減速機にも相当する。
　車両１０の車輪１１～１４には摩擦ブレーキ装置３１～３４がそれぞれ設けられている。摩擦ブレーキ装置３１～３４は、各車輪１１～１４と一体となって回転する回転体に摩擦力を付与することにより各車輪１１～１４に制動力を付与する装置である。
　次に、車両１０の電気的な構成について説明する。
　図２に示されるように、車両１０は、車輪速センサ４１～４４と、トルクセンサ５１，５２と、統合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０とを備えている。
　図１に示されるように、車輪速センサ４１～４４は車輪１１～１４にそれぞれ設けられている。車輪速センサ４１～４４は、車輪１１～１４のそれぞれの角速度である車輪速ωｗ１１～ωｗ１４を検出するとともに、検出された車輪速ωｗ１１～ωｗ１４に応じた信号を統合ＥＣＵ６０に出力する。
　図１に示されるように、トルクセンサ５１は、ドライブシャフト２４において右前輪１１に接続されている部分に設けられている。トルクセンサ５２は、ドライブシャフト２４において左前輪１２に接続されている部分に設けられている。トルクセンサ５１，５２は、設置部分におけるドライブシャフト２４のトルクをそれぞれ検出するとともに、検出されたトルクに応じた信号を統合ＥＣＵ６０に出力する。
　図２に示されるように、モータジェネレータ２０には、その回転角を検出する回転センサ２００が設けられている。回転センサ２００は、モータジェネレータ２０の回転角に応じた信号を統合ＥＣＵ６０に出力する。
　統合ＥＣＵ６０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。本実施形態では、統合ＥＣＵ６０が制御装置に相当する。統合ＥＣＵ６０は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムを実行することによりモータジェネレータ２０の動作を統括的に制御する部分である。
　具体的には、統合ＥＣＵ６０は、車両１０に搭載される上位ＥＣＵ７０と通信可能に接続されている。上位ＥＣＵ７０は、車両１０に搭載される各種センサにより車両１０のアクセルポジションや走行速度、シフトポジション等を検出するとともに、検出された情報に基づいて基本トルク目標値Ｔｂを演算式やマップ等を用いて演算する。基本トルク目標値Ｔｂは、モータジェネレータ２０から出力すべきトルクの目標値である。例えば車両１０を加速させる必要がある場合には、基本トルク目標値Ｔｂは正の値に設定される。また、車両１０を減速させる必要がある場合には、基本トルク目標値Ｔｂは負の値に設定される。統合ＥＣＵ６０は、上位ＥＣＵ７０から送信される基本トルク目標値Ｔｂを受信すると、基本トルク目標値Ｔｂに応じた通電制御値を演算するとともに、演算された通電制御値に基づいてインバータ装置２１を制御する。これにより、通電制御値に応じた三相交流電力がインバータ装置２１からモータジェネレータ２０に供給されて、基本トルク目標値Ｔｂに応じたトルクがモータジェネレータ２０から出力される。
　ところで、このような車両１０では、加速状態から減速状態に遷移するような場合、換言すればモータジェネレータ２０の出力トルクが正の値から負の値に遷移するような場合、差動装置２３に設けられるギアにバックラッシュが発生することにより、モータジェネレータ２０からドライブシャフト２４までの動力伝達系に不感帯が形成される可能性がある。動力伝達系に不感帯領域が形成された場合、隣り合うギア同士がその後に噛み合うタイミングで音や振動等が発生することが懸念される。
　そこで、本実施形態の統合ＥＣＵ６０は、トルクセンサ５１，５２により検出されるドライブシャフト２４のトルクに基づいて、動力伝達系に不感帯領域が形成されているか否かを判断する。統合ＥＣＵ６０は、動力伝達系に不感帯領域が形成されていると判断した場合には、音や振動等が発生しないようにモータジェネレータ２０のトルクを制御する。
　次に、モータジェネレータ２０を制御するための統合ＥＣＵ６０の構成について具体的に説明する。
　図２に示されるように、統合ＥＣＵ６０は、回転状態検出部６１と、不感帯領域判定部６２と、目標トルク演算部６３と、モータ制御部６４とを備えている。これらの各要素は図３に示される処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。
　図３に示されるように、目標トルク演算部６３は、まず、ステップＳ１０の処理として、上位ＥＣＵ７０から基本トルク目標値Ｔｂを取得する。また、モータ制御部６４は、ステップＳ１１の処理として、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を基本トルク目標値Ｔｂに設定した上で、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍをトルク目標値Ｔ＊に制御するトルクフィードバック制御を実行する。具体的には、モータ制御部６４は、トルクセンサ５１，５２によりそれぞれ検出されるトルクの少なくとも一方を用いてモータジェネレータ２０の実際の出力トルクＴｍを演算式やマップ等に基づいて演算するとともに、演算されたモータジェネレータ２０の実際の出力トルクＴｍをトルク目標値Ｔ＊に追従させるべくモータジェネレータ２０の出力トルクＴｍをフィードバック制御する。
　なお、モータ制御部６４は、ステップＳ１１の処理において、例えばモータジェネレータ２０に供給されている電流の値に基づいてモータジェネレータ２０の出力トルクＴｍを推定することによりトルクフィードバック制御を実行してもよい。また、モータ制御部６４は、ステップＳ１１の処理において、トルク目標値Ｔ＊に基づいてモータジェネレータ２０の出力トルクＴｍをフィードフォワード制御してもよい。
　不感帯領域判定部６２は、ステップＳ１１に続くステップＳ１２の処理として、動力伝達系の不感帯領域の開始時期を検出したか否かを判断する。具体的には、回転状態検出部６１は、トルクセンサ５１，５２により検出されるトルクに基づいてドライブシャフト２４のトルクＴｄを演算する。なお、回転状態検出部６１は、トルクセンサ５１，５２によりそれぞれ検出されるトルクの平均値をドライブシャフト２４のトルクＴｄとして用いてもよいし、それらのトルクのいずれか一方をドライブシャフト２４のトルクＴｄとして用いてもよい。不感帯領域判定部６２は、ステップＳ１２の処理において、回転状態検出部６１により検出されたドライブシャフト２４のトルクＴｄが零（＝０［Ｎｍ］）であるか否かを判断する。不感帯領域判定部６２は、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが零でないと判断した場合には、ステップＳ１２の処理で否定的な判断を行って、図３に示される処理を一旦終了する。
　一方、差動装置２３に設けられるギアにバックラッシュが発生すると、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍがドライブシャフト２４に伝達されない不感帯領域が形成されるため、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが一時的に零になる。この場合、不感帯領域判定部６２は、ステップＳ１２の処理で肯定的な判断を行う。これにより、目標トルク演算部６３は、ステップＳ１３の処理として、動力伝達系に不感帯領域が形成されることに起因して発生するギアの衝突音や振動等を低減するために、基本トルク目標値Ｔｂとは異なる不感帯用トルク目標値Ｔｈを設定する。ステップＳ１３の処理の具体的な手順は以下の通りである。
　動力伝達系に不感帯領域が形成されていない場合、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍがドライブシャフト２４にそのまま伝達されるため、モータジェネレータ２０の出力軸の角速度とドライブシャフト２４の角速度との間には相関関係が成立する。
　一方、ギアのバックラッシュにより動力伝達系に不感帯領域が形成された場合には、モータジェネレータ２０の出力軸に対して負荷が付与されていない状態となるため、モータジェネレータ２０の角速度が一時的に増加する。したがって、モータジェネレータ２０の角速度とドライブシャフト２４の角速度との間には相関関係が成立しなくなる。その後、ギアが接触することにより動力伝達系の不感帯領域が解消されると、モータジェネレータ２０の角速度とドライブシャフト２４の角速度との間に相関関係が再び成立することとなる。
　これを利用し、本実施形態の統合ＥＣＵ６０では、モータジェネレータ２０の角速度ωｍからドライブシャフト２４の角速度ωｄを減算した速度を相対角速度Δω（＝ωｍ－ωｄ）とするとき、動力伝達系に不感帯領域が形成された際に音や振動等を発生させないための相対角速度Δωの理想的な推移である角速度プロファイルが予め実験等により求められてＲＯＭに記憶されている。角速度プロファイルは、相対角速度Δωの時間的な推移を示すマップからなる。角速度プロファイルは、例えばモータジェネレータ２０の出力トルクが負の値から正の値に変化するような場合には、相対角速度Δωを増加させた後に減少させるようなマップとして作成される。また、角速度プロファイルは、モータジェネレータ２０の出力トルクが正の値から負の値に変化するような場合には、相対角速度Δωを減少させた後に増加させるようなマップとして作成される。あるいは、角速度プロファイルは、相対角速度Δωを一定速度に維持するようなマップとして作成される。
　角速度プロファイルとして、相対角速度Δωを増加させた後に減少させるマップを用いた場合、相対角速度Δωは例えば図４に実線や一点鎖線で示されるように推移することとなる。すなわち、不感帯領域の開始時期ｔ１０における相対角速度を所定値Δωａ，Δωｂとするとき、相対角速度Δωは所定値Δωａ，Δωｂから上昇した後に減少する。この角速度プロファイルでは、不感帯領域の開始時期ｔ１０以降に相対角速度Δωが再び所定値Δωａ，Δωｂとなる時期ｔ１１が不感帯領域の終了時期となるように予め実験等により設定されている。このような角速度プロファイルを用いることにより、一旦バックラッシュが発生したギア同士が再び接触する際に、それらの相対角速度が、不感帯領域の開始時期の相対角速度に戻るため、音や振動を抑制することが可能となる。
　一方、角速度プロファイルとして、モータジェネレータ２０の角速度を一定速度で維持するマップを用いた場合、相対角速度Δωは例えば図４に二点鎖線で示されるように推移することとなる。すなわち、不感帯領域の開始時期ｔ１０から終了時期ｔ１１までの期間、相対角速度Δωが一定速度に維持されることとなる。なお、この角速度プロファイルでは、開始時期ｔ１０から、予め定められた所定時間Ｔ１０が経過した時点が終了時期ｔ１１として設定されている。
　なお、以下では、便宜上、角速度プロファイルとして、図４に実線や一点鎖線で示されるプロファイルが用いられている場合を例に挙げて説明する。
　回転状態検出部６１は、図３に示されるステップＳ１３の処理において、車輪速センサ４１，４２の出力信号に基づいて駆動輪１１，１２のそれぞれの車輪速ωｗ１１，ωｗ１２を検出するとともに、検出された車輪速ωｗ１１，ωｗ１２に基づいてドライブシャフト２４の角速度ωｄを演算する。なお、回転状態検出部６１は、車輪速ωｗ１１，ωｗ１２の平均値からドライブシャフト２４の角速度ωｄを求めてもよいし、車輪速ωｗ１１，ωｗ１２のいずれか一方からドライブシャフト２４の角速度ωｄを求めてもよい。また、回転状態検出部６１は、回転センサ２００の出力信号に基づいて、モータジェネレータ２０の実際の角速度を検出する。
　目標トルク演算部６３は、回転状態検出部６１により検出されるドライブシャフト２４の角速度ωｄと、相対角速度Δωの角速度プロファイルとから、モータジェネレータ２０の目標角速度を演算する。そして、目標トルク演算部６３は、回転状態検出部６１により検出されるモータジェネレータ２０の実際の角速度を目標角速度に追従させるために、それらの偏差に基づいてモータジェネレータ２０の出力トルクの目標値である不感帯用トルク目標値Ｔｈを演算式やマップ等を用いて演算する。
　モータ制御部６４は、ステップＳ１３に続くステップＳ１４の処理として、不感帯用トルク制御を実行する。具体的には、モータ制御部６４は、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を不感帯用トルク目標値Ｔｈに設定した上で、モータジェネレータ２０の実際の出力トルクＴｍがトルク目標値Ｔ＊となるようにモータジェネレータ２０を制御する。なお、このトルク制御は、フィードバック制御及びフィードフォワード制御のいずれであってもよい。
　不感帯領域判定部６２は、ステップＳ１４に続くステップＳ１５の処理として、不感帯領域を通過したか否かを判断する。具体的には、不感帯領域判定部６２は、相対角速度Δωが、不感帯領域の開始時期ｔ１０の値、すなわち図４に示される所定値Δωａ，Δωｂまで減少しているか否かを判断する。本実施形態では、この相対角速度Δωが所定値Δωａ，Δωｂまで減少したか否かを判断処理が、不感帯領域の終了時期を推定する処理に相当する。相対角速度Δωが所定値Δωａ，Δωｂまで減少していない場合には、ステップＳ１５の処理で否定的な判断を行う。この場合、目標トルク演算部６３及びモータ制御部６４は、不感帯領域を通過していない、換言すれば不感帯領域の終了時期でないと推定して、ステップＳ１３及び１４の処理を繰り返し実行する。これにより、相対角速度Δωが不感帯領域の開始時期ｔ１０の所定値Δωａ，Δωｂに減少するまでの期間、モータジェネレータ２０の角速度ωｍとドライブシャフト２４の角速度ωｄとの相対角速度Δωが図４に示される実線及び一点鎖線のいずれかの態様で推移する。
　その後、相対角速度Δωが不感帯領域の開始時期ｔ１０の所定値Δωａ，Δωｂまで減少すると、不感帯領域判定部６２は、不感帯領域を通過した、換言すれば不感帯領域の終了時期であると推定して、ステップＳ１５の処理で肯定的な判断を行う。この時点では、動力伝達系のギアのバックラッシュが解消されて、ギア同士が再び噛み合った状態に戻っている。この場合、図３に示される処理を一旦終了する。
　次に、図５を参照して、本実施形態の車両１０の動作例について説明する。
　車両１０を減速状態から加速状態に遷移させるために、図５（Ａ）に示されるように、上位ＥＣＵ７０から統合ＥＣＵ６０に送信される基本トルク目標値Ｔｂが、時刻ｔ２０以降、負の値から正の値に向かって変化したとする。このとき、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊が基本トルク目標値Ｔｂに設定されていると、図５（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、ドライブシャフト２４のトルクＴｄ及びモータジェネレータ２０の出力トルクＴｍは、基本トルク目標値Ｔｂと正の相関関係を有して変化する。
　このように基本トルク目標値Ｔｂが変化している途中の時刻ｔ２２で動力伝達系のギアにバックラッシュが形成されて不感帯領域が発生したとすると、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍがドライブシャフト２４に伝達されなくなる。そのため、図５（Ｂ）に示されるように、ドライブシャフト２４のトルクは時刻ｔ２２で零となる。この際に、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊として、図５（Ａ）に示される基本トルク目標値Ｔｂがそのまま用いられていると、図５（Ｃ）に一点鎖線で示されるようにモータジェネレータ２０の出力トルクＴｍが増加し続けることとなる。そして、時刻ｔ２３で不感帯領域が終了すると、すなわちギア同士が再び接触すると、その際の衝撃で図５（Ｂ）に一点鎖線で示されるようにドライブシャフト２４のトルクが振動するとともに、図５（Ｄ）に一点鎖線で示されるようにモータジェネレータ２０の角速度ωｍも振動する。これが車両１０に異音や振動を発生させる要因となる。
　一方、従来の特許文献１に記載の制御装置のようにトルク目標値に基づいて不感帯領域を推定するとともに、不感帯領域の期間においてモータジェネレータ２０の出力トルクを制限するという方法を用いた場合には、不感帯領域が発生しているか否かを直接的に検出することができないため、実際の不感帯領域に対して、モータジェネレータ２０の出力トルクを制限する領域を大きくせざるを得ない。また、動力伝達系を構成するギア等の部品には、個体差によるばらつきや経年劣化等により実際の寸法と設計値とにずれが生じる可能性があるため、これを考慮すると、モータジェネレータ２０の出力トルクを制限する領域を更に大きくする必要がある。結果的に、図５（Ｃ）に二点鎖線で示されるように、不感帯領域の実際の開始時期である時刻ｔ２２よりも前の時刻ｔ２１でモータジェネレータ２０の出力トルクの制限を開始するとともに、不感帯領域の実際の終了時期である時刻ｔ２４よりも後の時刻ｔ２５でモータの出力トルクの制限を解除する必要がある。この場合、モータジェネレータ２０の出力トルクが制限されている期間が長くなるため、モータジェネレータ２０の制御の応答性が低下する。
　なお、図５（Ｂ），（Ｄ）に示される二点鎖線は、従来の特許文献１に記載の制御装置のようにトルク目標値に基づいて不感帯領域を推定するとともに、不感帯領域の期間においてモータジェネレータ２０の出力トルクを制限するという方法を用いた場合におけるドライブシャフト２４のトルクＴｄの推移及びモータジェネレータ２０の角速度ωｍの推移をそれぞれ示したものである。
　これに対し、本実施形態の統合ＥＣＵ６０は、トルクセンサ５１，５２により検出されるトルクに基づいて、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが時刻ｔ２２で零になったことを検知すると、時刻ｔ２２で不感帯領域の開始時期であると判断する。その後、統合ＥＣＵ６０は、開始時期ｔ２２の相対角速度Δωを所定値Δωａとするとき、相対角速度Δωが時刻ｔ２４で所定値Δωａまで減少すると、その時点で不感帯領域の終了時期であると判断する。統合ＥＣＵ６０は、時刻ｔ２２から時刻ｔ２４までの期間、ドライブシャフト２４の角速度ωｄと、予め定められた相対角速度Δωの角速度プロファイルとに基づいてモータジェネレータ２０の目標角速度を演算する。そして、統合ＥＣＵ６０は、モータジェネレータ２０の実際の角速度ωｍを目標角速度に追従させることが可能な不感帯用トルク目標値Ｔｈを設定するとともに、設定された不感帯用トルク目標値Ｔｈをモータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊として用いる。これにより、図５（Ｃ）に実線で示されるようにモータジェネレータ２０の出力トルクが増加した後に減少するように変化する。結果的に、図５（Ｄ）に実線で示されるように、時刻ｔ２２におけるモータジェネレータ２０の角速度を「ωｍａ」とすると、モータジェネレータ２０の角速度ωｍは、所定速度ωｍａから上昇した後に減少し、時刻ｔ２４で再び所定速度ωｍａとなるように変化する。モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍが低下することにより、時刻ｔ２３でバックラッシュが解消される際に、すなわちギア同士が接触する際に衝撃が発生し難くなる。結果的に、図５（Ｂ）に実線で示されるように、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが振動することなく推移するため、音や振動等を低減することができる。
　また、統合ＥＣＵ６０は、時刻ｔ２４以降、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を不感帯用トルク目標値Ｔｈから基本トルク目標値Ｔｂに向かって徐々に変化させる。そのため、図５（Ｃ）に実線で示されるように、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍが基本トルク目標値Ｔｂに向かって変化する。これにより、図５（Ｂ）に実線で示されるように、時刻ｔ２４以降、ドライブシャフト２４に振動が生じることなく、ドライブシャフト２４のトルクを増加させることができる。
　以上説明した本実施形態の統合ＥＣＵ６０によれば、以下の（１）～（７）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（１）回転状態検出部６１は、ドライブシャフト２４の回転状態として、ドライブシャフト２４のトルクＴｄを検出する。不感帯領域判定部６２は、ドライブシャフト２４のトルクＴｄに基づいて、モータジェネレータ２０からドライブシャフト２４までの動力伝達系に設けられるギアのバックラッシュに起因する動力伝達系の不感帯領域を判定する。この構成によれば、動力伝達系に設けられるギアのバックラッシュに起因して動力伝達系に不感帯領域が形成された場合にはドライブシャフト２４のトルクＴｄに変化が生じるため、不感帯領域判定部６２が不感帯領域の発生を検出することができる。一方、制御上の誤差や寸法誤差等により動力伝達系の不感帯領域にずれが生じた場合であっても、その不感帯領域のずれによる影響はドライブシャフト２４のトルクＴｄの変化として表れる。したがって、ドライブシャフト２４のトルクＴｄに基づいて動力伝達系の不感帯領域を判定すれば、制御上の誤差や寸法誤差等の影響が反映された不感帯領域を検出することができるため、より適切に動力伝達系の不感帯領域を検出することが可能となる。
　（２）目標トルク演算部６３は、不感帯領域判定部６２により判定される不感帯領域に基づいてモータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を演算する。モータ制御部６４は、トルク目標値Ｔ＊に基づいてモータジェネレータ２０を制御する。この構成によれば、モータジェネレータ２０の角速度ωｍから駆動輪１１，１２の角速度ωｗを減算した速度である相対角速度Δωを図４に実線や一点鎖線で示されるように変化させることができるため、バックラッシュが発生した後にギア同士が接触する際の音や振動を抑制することができる。
　（３）不感帯領域判定部６２は、ドライブシャフト２４のトルクＴｄに基づいて不感帯領域の開始時期を検出する。この構成によれば、より高い精度で不感帯領域の開始時期を検出することができる。
　（４）回転状態検出部６１は、ドライブシャフト２４の回転状態として、ドライブシャフト２４の角速度ωｄを検出する。不感帯領域判定部６２は、モータジェネレータ２０の回転状態として、モータジェネレータ２０の角速度ωｍを用いるとともに、ドライブシャフト２４の角速度ωｄとモータジェネレータ２０の角速度ωｍとの差である相対角速度Δωに基づいて不感帯領域の終了時期を推定する。本実施形態では、相対角速度Δωが、ドライブシャフト２４の回転状態とモータジェネレータ２０の回転状態との相対的な差に相当する。目標トルク演算部６３は、不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、相対角速度Δωに基づいて不感帯用トルク目標値Ｔｈを演算するとともに、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を不感帯用トルク目標値Ｔｈに設定する。この構成によれば、不感帯領域において相対角速度Δωをより適切に制御することができるため、音や振動の発生を更に抑制することができる。
　（５）目標トルク演算部６３は、予め設定された相対角速度Δωのマップである角速度プロファイルに基づいて不感帯用トルク目標値Ｔｈを設定する。この構成によれば、不感帯用トルク目標値Ｔｈを容易に設定することができる。
　（６）目標トルク演算部６３は、不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、不感帯用トルク目標値Ｔｈを一時的に変化させる。これにより、図５（Ｃ）に示されるように、不感帯領域の開始時期ｔ２２から終了時期ｔ２４までの期間において、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍを上昇させた後に減少するように変化させることができるため、音や振動の発生を抑制することができる。
　（７）回転状態検出部６１は、車輪速センサ４１，４２により検出される駆動輪１１，１２の車輪速ωｗ１１，ωｗ１２に基づいてドライブシャフト２４の角速度ωｄを検出する。この構成によれば、ドライブシャフト２４の角速度ωｄを容易に検出することができる。
　（第１変形例）
　次に、第１実施形態の統合ＥＣＵ６０の第１変形例について説明する。
　本変形例の不感帯領域判定部６２は、ドライブシャフト２４のトルクＴｄを用いて不感帯領域の開始時期を検出する方法に代えて、モータジェネレータ２０の角速度ωｍとドライブシャフト２４の角速度ωｄとの差である相対角速度Δωを用いて不感帯領域の開始時期を検出する。具体的には、不感帯領域判定部６２は、相対角速度Δωの時間微分値の絶対値である｜ｄ（Δω）／ｄｔ｜が、予め定められた判定値α以上になることに基づいて不感帯領域の開始時期を検出する。このような構成であっても、不感帯領域の開始時期を検出することが可能である。
　なお、本変形例の構成を用いる場合、ドライブシャフト２４のトルクを検出する必要がない。そのため、本変形例の構成は、トルクセンサ５１，５２が設けられていない車両にも適用可能である。
　（第２変形例）
　次に、第１実施形態の統合ＥＣＵ６０の第２変形例について説明する。
　本変形例の不感帯領域判定部６２は、モータジェネレータ２０の角速度ωｍとドライブシャフト２４の角速度ωｄとの差である相対角速度Δωに基づいて不感帯領域の終了時期を推定するという方法に代えて、モータジェネレータ２０の回転角θｍからドライブシャフト２４の回転角θｄを減算した角度である位相差Δθに基づいて不感帯領域の終了時期を推定する。
　具体的には、動力伝達系に不感帯領域が発生した場合、位相差Δθは、例えば図６に示されるように単調増加する。このとき、例えば時刻ｔ３０で不感帯領域の開始時期が検出されたとすると、不感帯領域判定部６２は、開始時期ｔ３０から所定時間Ｔ２０だけ経過後の時期を終了時期ｔ３１として定める。なお、所定時間Ｔ２０は、予め実験等により設定されていてもよいし、不感帯領域の通過時間を学習することにより得られる学習値を用いてもよい。なお、不感帯領域の通過時間を学習処理は、例えば図３に示されるステップＳ１５の処理で肯定判断した際に実行すればよい。
　本変形例では、回転状態検出部６１が、回転センサ２００の出力信号に基づいてモータジェネレータ２０の回転角θｍを検出する。また、回転状態検出部６１は、車輪速センサ４１，４２により検出される駆動輪１１，１２の車輪速ωｗ１１，ωｗ１２を用いることにより、あるいはドライブシャフト２４に設けられる回転センサを用いることにより、ドライブシャフト２４の回転角θｄを検出する。不感帯領域判定部６２は、回転状態検出部６１により検出されるモータジェネレータ２０の回転角θｍとドライブシャフト２４の回転角θｄとから、それらの位相差Δθを演算する。不感帯領域判定部６２は、開始時期ｔ３０における相対角の値「Δθａ」と、その時間的変化量とに基づいて、開始時期ｔ３０から所定時間Ｔ２０だけ経過した後の相対角の値「Δθｂ」を推定する。そして、不感帯領域判定部６２は、「Δθｂ」を判定値として、位相差Δθが判定値Δθｂに達することをもって不感帯領域の終了時期であると判断する。このような構成であっても、不感帯領域の終了時期を検出することが可能である。
　また、不感帯領域判定部６２が不感帯領域を学習することにより、より正確な不感帯領域を検出することが可能となるため、音や振動を回避するためのモータ制御を高い精度で実行することが可能となる。
　（第３変形例）
　次に、第１実施形態の統合ＥＣＵ６０の第３変形例について説明する。
　本変形例の不感帯領域判定部６２は、トルクセンサ５１，５２により検出されるドライブシャフト２４のトルクＴｄに基づいて不感帯領域の終了時期を検出する。例えば、図７に示されるようにドライブシャフト２４のトルクＴｄが増加傾向を示しているときに不感帯領域が形成された場合、ドライブシャフト２４のトルクＴｄは、不感帯領域の開始時期ｔ４０で零になった後、不感帯領域の終了時期ｔ４１から再び増加傾向を示す。これを利用し、本変形例の不感帯領域判定部６２は、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが零から変化することに基づいて不感帯領域の終了時期を検出する。このような構成であっても、不感帯領域の終了時期を検出することが可能である。
　（第４変形例）
　次に、第１実施形態の統合ＥＣＵ６０の第４変形例について説明する。
　本変形例の不感帯領域判定部６２は、モータジェネレータ２０の角速度ωｍを用いて不感帯領域の終了時期を検出する。例えば、不感帯領域が形成された場合、モータジェネレータ２０の角速度ωｍは図８に示されるように変化する。すなわち、モータジェネレータ２０の角速度ωｍは、不感帯領域の開始時期ｔ５０で増加傾向を示しているが、その後の時刻ｔ５１で不感帯領域が終了すると、時刻ｔ５１以降、モータジェネレータ２０の角速度ωｍは減少傾向を示す。したがって、不感帯領域の終了時期の前後でモータジェネレータ２０の角速度ωｍの変化傾向が異なる。これを利用し、本変形例の不感帯領域判定部６２は、相対角速度Δωが増加傾向から減少傾向に変化することに基づいて、あるいは相対角速度Δωが減少傾向から増加傾向に変化することに基づいて不感帯領域の終了時期を検出する。このような構成であっても、不感帯領域の終了時期を検出することが可能である。
　なお、モータジェネレータ２０の角速度ωｍに代えて、モータジェネレータ２０の角速度ωｍとドライブシャフト２４の角速度ωｄとの差である相対角速度Δωを用いることにより、同様に不感帯領域の終了時期を検出することが可能である。
　＜第２実施形態＞
　次に、統合ＥＣＵ６０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の統合ＥＣＵ６０との相違点を中心に説明する。
　本実施形態の目標トルク演算部６３は、図３に示されるステップＳ１３の処理において、不感帯用トルク目標値Ｔｈを零（＝０［Ｎｍ］）に設定する。また、モータ制御部６４は、ステップＳ１３に続くステップＳ１４の処理として、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を不感帯用トルク目標値Ｔｈに設定した上で、すなわちトルク目標値Ｔ＊を零に設定した上で、モータジェネレータ２０の実際の出力トルクＴｍがトルク目標値Ｔ＊となるようにモータジェネレータ２０を制御する。
　次に、図９を参照して、本実施形態の車両１０の動作例について説明する。
　図９に示されるように、本実施形態の統合ＥＣＵ６０は、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが時刻ｔ６０で零になったことを検知すると、時刻ｔ６０が不感帯領域の開始時期であると判断する。これにより、統合ＥＣＵ６０は、不感帯領域の開始時期ｔ６０から終了時期ｔ６１までの期間、モータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を零に設定するため、図９（Ｃ）に実線で示されるように、モータジェネレータ２０の出力トルクは、時刻ｔ６０から時刻ｔ６１までの期間、零となる。これにより不感帯領域が終了した際にギア同士が接触する際の衝撃が緩和されるため、図９（Ｂ）に実線で示されるように、ドライブシャフト２４のトルクＴｄが振動することなく推移する。よって、音や振動を低減することができる。
　なお、図９（Ａ）及び（Ｄ）に示される実線は、本実施形態の車両１０における基本トルク目標値Ｔｂの推移及びモータジェネレータ２０の角速度ωｍの推移を示したものである。また、図９（Ｂ）～（Ｄ）に示される一点鎖線は、不感帯領域が発生した際にモータジェネレータ２０のトルクを格別に制御しない場合におけるドライブシャフト２４のトルクＴｄの推移、モータジェネレータ２０の出力トルクの推移、及びモータジェネレータ２０の角速度ωｍの推移を参考のために示したものである。さらに、図９（Ｂ）～（Ｄ）に示される二点鎖線は、従来の特許文献１に記載の制御装置のようにトルク目標値に基づいて不感帯領域を推定するとともに、不感帯領域の期間においてモータジェネレータ２０の出力トルクを制限するという方法を用いた場合におけるドライブシャフト２４のトルクＴｄの推移、モータジェネレータ２０の出力トルクの推移、及びモータジェネレータ２０の角速度ωｍの推移を参考のために示したものである。
　以上説明した本実施形態の統合ＥＣＵ６０によれば、上記の（６）に代わる作用及び効果として、以下の（８）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（８）目標トルク演算部６３は、不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、不感帯用トルク目標値Ｔｈを零に維持する。この構成によれば、不感帯領域が発生した後にギア同士が再び接触する際に衝撃が発生し難くなるため、音や振動を低減することが可能となる。
　＜他の実施形態＞
　なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
　・第１実施形態の目標トルク演算部６３は、不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、相対角速度Δωに基づいてモータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を設定するものであったが、相対角速度Δωと相関関係があるパラメータに基づいてモータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を設定してもよい。また、目標トルク演算部６３は、モータジェネレータ２０の回転角θｍとドライブシャフト２４の回転角θｄとの差である位相差Δθ、又は位相差Δθと相関関係のあるパラメータに基づいてモータジェネレータ２０のトルク目標値Ｔ＊を設定してもよい。なお、相対角速度Δωと相関関係があるパラメータとしては、例えばドライブシャフト２４と一体的に回転するハブや車輪の回転角及び角速度等を用いることができる。また、位相差Δθと相関関係があるパラメータとしては、例えばモータジェネレータ２０の回転角θｍと、ドライブシャフト２４と一体的に回転するハブや車輪の回転角との差を用いることができる。
　・第２実施形態の統合ＥＣＵ６０には、第１実施形態の第１～第４変形例の構成を適用することが可能である。
　・各実施形態の統合ＥＣＵ６０は、その機能毎に複数のＥＣＵとして構成されていてもよい。
　・各実施形態の車両１０には、トルクセンサ５１，５２のうちのいずれか一方のみが設けられていてもよい。
　・各実施形態の車両１０は、二輪駆動の構成に限らず、四輪駆動の構成であってもよい。なお、車両１０が四輪駆動の構成である場合、前二輪に対応するドライブシャフト、及び後二輪に対応するドライブシャフトのそれぞれにトルクセンサを設けることにより、各実施形態の制御処理を各ドライブシャフトに対して行ってもよい。
　・回転状態検出部６１は、トルクセンサ５１，５２により検出されるドライブシャフト２４のトルクに代えて、ドライブシャフト２４の捩れ量や角速度、角加速度等をセンサにより検出してもよい。また、不感帯判定部６２は、ドライブシャフト２４の捩れ量や角速度、角加速度等に基づいて動力伝達系の不感帯領域を判定してもよい。
　・モータジェネレータ２０、インバータ装置２１、差動装置２３、及び統合ＥＣＵ６０が一つのモジュールとして構成されていてもよい。
　・本開示に記載の統合ＥＣＵ６０及びその制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の統合ＥＣＵ６０及びその制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の統合ＥＣＵ６０及びその制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。
　・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims (13)

  1. 　モータ（２０）から出力されるトルクが動力伝達系（２３）を介してドライブシャフト（２４）から駆動輪（１１，１２）に伝達される車両（１０）に設けられ、前記モータを制御する制御装置（６０）であって、
    　前記ドライブシャフトの回転状態を検出する回転状態検出部（６１）と、
    　前記ドライブシャフトの回転状態に基づいて、前記動力伝達系に設けられるギアのバックラッシュに起因する前記動力伝達系の不感帯領域を判定する不感帯領域判定部（６２）と、を備える
    　車両の制御装置。
  2. 　前記回転状態検出部は、前記モータの回転状態を更に検出し、
    　前記不感帯領域判定部は、前記ドライブシャフトの回転状態と前記モータの回転状態との相対的な差に基づいて前記不感帯領域を判定する
    　請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 　前記不感帯領域判定部により判定された前記不感帯領域に基づいて、前記モータのトルク目標値を演算する目標トルク演算部（６３）と、
    　前記トルク目標値に基づいて前記モータを制御するモータ制御部（６４）と、を更に備える
    　請求項２に記載の車両の制御装置。
  4. 　前記回転状態検出部は、前記ドライブシャフトの回転状態として、前記ドライブシャフトに付与されているトルクを検出する
    　請求項３に記載の車両の制御装置。
  5. 　前記不感帯領域判定部は、前記回転状態検出部により検出されるトルクに基づいて前記不感帯領域の開始時期を検出する
    　請求項４に記載の車両の制御装置。
  6. 　前記回転状態検出部は、前記ドライブシャフトの回転状態として、前記ドライブシャフトの角速度を検出するとともに、前記モータの回転状態として、前記モータの角速度を検出し、
    　前記不感帯領域判定部は、前記ドライブシャフトの角速度と前記モータの角速度とに基づいて前記不感帯領域の終了時期を推定し、
    　前記目標トルク演算部は、前記不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、前記モータの角速度と前記ドライブシャフトの角速度との差である相対角速度、又は前記相対角速度と相関関係があるパラメータに基づいて前記トルク目標値を設定する
    　請求項５に記載の車両の制御装置。
  7. 　前記目標トルク演算部は、予め設定された前記相対角速度の時間的な推移を示すマップに基づいて、前記不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間における前記相対角速度を設定する
    　請求項６に記載の車両の制御装置。
  8. 　前記回転状態検出部は、前記ドライブシャフトの回転状態として、前記ドライブシャフトの回転角を検出するとともに、前記モータの回転状態として、前記モータの回転角を検出し、
    　前記不感帯領域判定部は、前記ドライブシャフトの回転角と前記モータの回転角とに基づいて前記不感帯領域の終了時期を検出し、
    　前記目標トルク演算部は、前記不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、前記ドライブシャフトの回転角と前記モータの回転角との差である位相差、又は前記位相差と相関関係があるパラメータに基づいて前記トルク目標値を設定する
    　請求項５に記載の車両の制御装置。
  9. 　前記目標トルク演算部は、前記不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、前記トルク目標値を一時的に変化させる
    　請求項６～８のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  10. 　前記目標トルク演算部は、前記不感帯領域の開始時期から終了時期までの期間、前記トルク目標値を零に設定する
    　請求項６～８のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  11. 　前記モータには、その回転角を検出する回転センサ（２００）が設けられ、
    　前記回転状態検出部は、前記モータの回転状態として、前記回転センサにより検出される前記モータの回転角を用いる
    　請求項２～１０のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  12. 　前記駆動輪の角速度を検出する車輪速センサ（４１，４２）を更に備え、
    　前記回転状態検出部は、前記ドライブシャフトの回転状態として、前記車輪速センサにより検出される前記駆動輪の角速度に基づいて前記ドライブシャフトの角速度を検出する
    　請求項１～１１のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  13. 　前記不感帯領域判定部は、前記不感帯領域を学習する
    　請求項１～１２のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183231A1 (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置
WO2018020679A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 日産自動車株式会社 車両の制御方法および制御装置

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