特許 7234586 駆動力制御装置、駆動装置、及び駆動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-28

(45)【発行日】2023-03-08

(54)【発明の名称】駆動力制御装置、駆動装置、及び駆動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20230301BHJP

   B60K 17/356 20060101ALI20230301BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20230301BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20230301BHJP

   B60W 20/10 20160101ALI20230301BHJP

   B60W 10/10 20120101ALI20230301BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20230301BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20230301BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20230301BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 Y ZHV

B60K17/356 B

B60K6/52

B60K6/485

B60W20/10

B60W10/10 900

B60W10/02 900

B60W10/00 102

B60W10/08

B60W10/02

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018209816

(22)【出願日】2018-11-07

(65)【公開番号】P2020078166

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2021-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 哲也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 智章

(72)【発明者】

【氏名】平田 航

(72)【発明者】

【氏名】山本 敏彦

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０９０８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５６９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８８７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０３３９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４０８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２６２１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１２１８８３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ － １０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／００ － ２０／５０

Ｂ６０Ｋ １７／３５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪に伝達される駆動力を制御する駆動力制御装置であって、
前記車輪に空転が発生したとき、車両加速度に応じて算出した車両加速度対応フィードフォワード制御量及び車両走行状態に基づいて算出された駆動力の指令値のうち、何れか小さい方を、前記空転が発生した車輪に伝達する駆動力のフィードフォワード制御量として設定する、
駆動力制御装置。

【請求項2】

前記フィードフォワード制御量に対して、前記車輪のスリップ率の目標値を基にフィードバック制御を行う、
請求項１に記載の駆動力制御装置。

【請求項3】

前記車輪に空転が発生したときのスリップ率が当該車輪のスリップ率の目標値よりも大きい場合に、前記フィードバック制御を行う、
請求項２に記載の駆動力制御装置。

【請求項4】

前記車輪は４輪車両の後輪であり、
前記車両加速度は、車両前後方向の加速度を含み、
前記車両前後方向の加速度が高いほど前記車両加速度対応フィードフォワード制御量を大きく設定する、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の駆動力制御装置。

【請求項5】

前記車両加速度は、車両左右方向の加速度を含み、
前記車両左右方向の加速度が低いほど前記車両加速度対応フィードフォワード制御量を大きく設定する、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の駆動力制御装置。

【請求項6】

前記車輪は４輪車両の後輪であり、
前記車両加速度は、車両前後方向の加速度及び車両左右方向の加速度を含み、
前記車両前後方向の加速度に対応する前後Ｇ対応フィードフォワード制御量から前記車両左右方向の加速度に対応する横Ｇ対応フィードフォワード制御量を減算して前記車両加速度対応フィードフォワード制御量を算出する、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の駆動力制御装置。

【請求項7】

前記車両加速度対応フィードフォワード制御量を路面摩擦係数の推定値を加味して設定する、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の駆動力制御装置。

【請求項8】

車両の駆動源としての電動モータと、
前記電動モータの駆動力を車輪に伝達する駆動力伝達機構と、
前記電動モータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記車輪に空転が発生したとき、車両加速度に応じて算出した車両加速度対応フィードフォワード制御量及び車両走行状態に基づいて算出された駆動力の指令値のうち、何れか小さい方を、前記空転が発生した車輪に伝達する駆動力のフィードフォワード制御量として設定する、
駆動装置。

【請求項9】

車両の駆動源の駆動力を車輪に伝達する駆動力伝達装置であって、
前記車輪に伝達される駆動力を調節可能なクラッチと、
前記クラッチを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記車輪に空転が発生したとき、車両加速度に応じて算出した車両加速度対応フィードフォワード制御量及び車両走行状態に基づいて算出された駆動力の指令値のうち、何れか小さい方を、前記空転が発生した車輪に伝達する駆動力のフィードフォワード制御量として設定する、
駆動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車輪に伝達される駆動力を制御する駆動力制御装置、車両を駆動する駆動装置、及び車両の駆動源の駆動力を車輪に伝達する駆動力伝達装置に関する。
に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、左右一対の前輪及び左右一対の後輪に伝達される駆動力を調節可能な４輪駆動車には、前輪を内燃機関であるエンジンで駆動し、後輪を電動モータで駆動するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。このような４輪駆動車は、例えば後輪に空転によるスリップが発生した場合でも、前輪の駆動力により走行を維持することが可能であり、走破性に優れている。

【0003】

特許文献１に記載の４輪駆動車は、後輪にスリップが発生した際、スリップの発生状況に応じてスリップ状態を解消可能なモータ出力トルクを算出し、これを基に電動モータに対するトルク指令値を生成する。その後、スリップ状態が解除された状態になっても、所定の時間が経過するまではスリップを解消可能な４輪駆動を行うために必要なトルク指令値を維持する。

【0004】

特許文献２に記載の４輪駆動車は、後輪にスリップが発生した際、後輪を駆動する電動モータのモータ駆動力を漸減し、後輪のグリップが回復した時点のモータ駆動力から路面摩擦係数を推定する。そして、推定した路面摩擦係数に応じて前輪及び後輪の駆動力を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－１２０１１９号公報

【文献】特開２０１１－６３０３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のものでは、どのようにしてスリップ状態を解消可能なモータ出力トルクを算出するか明らかにされていないが、算出方法によっては、スリップを解消するために必要なトルクよりも大幅に小さなトルクをモータ出力トルクとして設定してしまい、車両を前進させるための駆動力が回復するまでの時間が長くなってしまうおそれがある。

【0007】

また、特許文献２に記載のものでは、路面摩擦係数を求めるためにモータ駆動力を漸減するので、後輪のスリップが解消するまでの時間が長くなり、やはり車両を前進させるための駆動力が回復するまでの時間が長くなってしまうおそれがある。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車輪の空転によるスリップが発生した際に、速やかにスリップ状態を解消して車両を前進させるための駆動力を回復させることが可能な駆動力制御装置、駆動装置、及び駆動力伝達装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記の目的を達成するため、車輪に伝達される駆動力を制御する駆動力制御装置であって、前記車輪に空転が発生したとき、車両加速度に応じて算出した車両加速度対応フィードフォワード制御量及び車両走行状態に基づいて算出された駆動力の指令値のうち、何れか小さい方を、前記空転が発生した車輪に伝達する駆動力のフィードフォワード制御量として設定する、駆動力制御装置を提供する。

【0010】

本発明は、上記の目的を達成するため、車両の駆動源としての電動モータと、前記電動モータの駆動力を車輪に伝達する駆動力伝達機構と、前記電動モータを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車輪に空転が発生したとき、車両加速度に応じて算出した車両加速度対応フィードフォワード制御量及び車両走行状態に基づいて算出された駆動力の指令値のうち、何れか小さい方を、前記空転が発生した車輪に伝達する駆動力のフィードフォワード制御量として設定する、駆動装置を提供する。

【0011】

本発明は、上記の目的を達成するため、車両の駆動源の駆動力を車輪に伝達する駆動力伝達装置であって、前記車輪に伝達される駆動力を調節可能なクラッチと、前記クラッチを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車輪に空転が発生したとき、車両加速度に応じて算出した車両加速度対応フィードフォワード制御量及び車両走行状態に基づいて算出された駆動力の指令値のうち、何れか小さい方を、前記空転が発生した車輪に伝達する駆動力のフィードフォワード制御量として設定する、駆動力伝達装置を提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る駆動力制御装置、駆動装置、及び駆動力伝達装置によれば、車輪の空転によるスリップが発生した際に、速やかにスリップ状態を解消して車両を前進させるための駆動力を回復させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る差動装置が搭載された４輪駆動車の構成例を示す概略図である。

【図2】制御装置の制御部が行う制御処理を示すブロック図である。

【図3】車両加速度と前後Ｇ対応ＦＦ制御量及び横Ｇ対応ＦＦ制御量との関係を示すグラフである。

【図4】後輪スリップ率と、タイヤと路面との間の摩擦力との関係の一例を示すグラフである。

【図5】本発明の第２の実施の形態に係る４輪駆動車の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0015】

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置及び駆動装置が搭載された４輪駆動車の構成例を示す概略図である。この４輪駆動車１は、左右前輪１５Ｌ，１５Ｒが主たる駆動源としてのパワーユニット１１によって駆動され、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒが従たる駆動源としての電動モータ２１を有する駆動装置２によって駆動される。このパワーユニット１１としては、内燃機関であるエンジンを用いてもよいし、電動モータを用いてもよい。また、エンジンと電動モータとを組み合わせたハイブリッドシステムを用いてもよい。

【0016】

パワーユニット１１の駆動力は、トランスミッション１２で変速され、フロントディファレンシャル１３を介して左右のドライブシャフト１４Ｌ，１４Ｒに差動を許容して配分される。フロントディファレンシャル１３は、デフケース１３１と、デフケース１３１に両端部が支持されたピニオンシャフト１３２と、ピニオンシャフト１３２に軸支された一対のピニオンギヤ１３３，１３３と、一対のピニオンギヤ１３３，１３３にそれぞれギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤ１３４Ｌ，１３４Ｒとを有している。左右のドライブシャフト１４Ｌ，１４Ｒは、一対のサイドギヤ１３４Ｌ，１３４Ｒにそれぞれ相対回転不能に連結され、駆動力を左右前輪１５Ｌ，１５Ｒに伝達する。

【0017】

駆動装置２は、電動モータ２１と、電動モータ２１にモータ電流を供給する駆動力制御装置としての制御装置２０と、電動モータ２１の駆動力を左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力伝達機構２００とを有している。本実施の形態では、駆動力伝達機構２００が、減速機構２２、リヤディファレンシャル２３、及び左右のドライブシャフト２４Ｌ，２４Ｒからなる。電動モータ２１の駆動力は、減速機構２２によって減速され、リヤディファレンシャル２３を介して左右のドライブシャフト２４Ｌ，２４Ｒに差動を許容して配分される。

【0018】

制御装置２０は、例えば複数のスイッチング素子により三相ブリッジ回路が構成されたインバータ回路２０２と、インバータ回路２０２の各スイッチング素子をオン・オフさせるＰＷＭ信号を生成する制御部２０１とを有している。制御装置２０は、ＰＷＭ信号のデューティー比を増減させることで電動モータ２１に供給するモータ電流を調節し、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達される駆動力を制御する。電動モータ２１は、例えば三相ブラシレスモータである。

【0019】

リヤディファレンシャル２３は、デフケース２３１と、デフケース２３１に両端部が支持されたピニオンシャフト２３２と、ピニオンシャフト２３２に軸支された一対のピニオンギヤ２３３，２３３と、一対のピニオンギヤ２３３，２３３にそれぞれギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤ２３４Ｌ，２３４Ｒとを有している。左右のドライブシャフト２４Ｌ，２４Ｒは、一対のサイドギヤ２３４Ｌ，２３４Ｒにそれぞれ相対回転不能に連結され、駆動力を左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する。

【0020】

減速機構２２は、電動モータ２１のシャフトに固定されたピニオンギヤ２２１と、ピニオンギヤ２２１に噛み合う大径ギヤ部２２２ａ及びデフケース２３１に固定されたリングギヤ２３１ａに噛み合う小径ギヤ部２２２ｂが相対回転不能に連結された減速ギヤ２２２と、を有して構成されている。

【0021】

また、４輪駆動車１には、車両全体を統合的に制御する統合コントローラ１０が搭載されている。統合コントローラ１０は、アクセルペダル１６の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１０１、左右前輪１５Ｌ，１５Ｒを操舵するステアリングホイール１７の操舵角を検出する操舵角センサ１０２、車両前後方向の加速度（前後Ｇ）を検出する前後加速度センサ１０３、車両左右方向の加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ１０４、ならびに左右前輪１５Ｌ，１５Ｒ及び左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの回転速度を検出する回転速度センサ１０５～１０８の検出結果を示す検出信号を取得可能である。統合コントローラ１０は、制御装置２０に対する上位コントローラに相当する。

【0022】

統合コントローラ１０は、４輪駆動車１の車両走行状態に基づいて左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達すべき駆動力（トルク）の指令値であるトルク指令値を算出する。この車両走行状態は、例えば、アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダル１６の踏み込み量や操舵角センサ１０２によって検出されるステアリングホイール１７の操舵角である。統合コントローラ１０で演算されたトルク指令値は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介して制御装置２０に送られる。制御装置２０は、車載ネットワークを介して、上記各センサ１０１～１０８の検出結果を示す検出信号を取得可能である。

【0023】

このトルク指令値は、例えばアクセルペダル１６の踏み込み量が大きいほど、またステアリングホイール１７の操舵角が大きいほど、大きな値となる。なお、トルク指令値は、統合コントローラ１０から送られるものに限らず、制御装置２０の制御部２０１において車両走行状態に基づいてトルク指令値を算出し、このトルク指令値を用いて後述する制御を行ってもよい。制御装置２０は、左後輪２５Ｌ又は右後輪２５Ｒに空転によるスリップが発生していない通常時には、トルク指令値に応じた駆動力が左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達されるように電動モータ２１を制御する。

【0024】

また、制御装置２０は、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの何れか又は両方に空転が発生したとき、空転状態を解消すべく、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達される駆動力を低減する。左後輪２５Ｌ及び右後輪２５Ｒは、サイドギヤ２３４Ｌ，２３４Ｒの差動を制限する差動制限機構を有しないリヤディファレンシャル２３から電動モータ２１の駆動力を受けるので、左後輪２５Ｌ及び右後輪２５Ｒのうち何れか一方の車輪が空転すると、他方の車輪にも駆動力が伝達されなくなる。

【0025】

本実施の形態では、制御装置２０の制御部２０１が、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達される駆動力の制御量を車両加速度に基づいて設定する。この車両加速度は、前後加速度センサ１０３によって検出される前後Ｇ、及び横加速度センサ１０４によって検出される横Ｇを含んでいる。

【0026】

次に、図２を参照して制御部２０１の制御内容の具体例について詳細に説明する。図２は、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの少なくとも何れか空転したとき、制御装置２０の制御部２０１が行う制御処理を示すブロック図である。制御部２０１は、ＣＰＵ（演算処理装置）及びプログラムを記憶する不揮発性メモリを有し、ＣＰＵがプログラムを実行することによって下記の制御処理が行われる。図２では、ＦＦ（フィードフォワード）制御を行うＦＦ制御部３１、及びＦＢ（フィードバック）制御を行うＦＢ制御部３２をそれぞれ破線で囲って示している。

【0027】

制御部２０１は、前後加速度センサ１０３によって検出された前後Ｇを前後Ｇマップに適用して前後Ｇ対応ＦＦ制御量を算出すると共に、横加速度センサ１０４によって検出された横Ｇを横Ｇマップに適用して横Ｇ対応ＦＦ制御量を算出する。なお、前後Ｇ対応ＦＦ制御量及び横Ｇ対応ＦＦ制御量は、共にゼロ又はゼロよりも大きい正値である。

【0028】

また、制御部２０１は、前後Ｇ対応ＦＦ制御量から横Ｇ対応ＦＦ制御量を減算した差分ＦＦ制御量を演算し、これに路面摩擦係数μの推定値を加味して車両加速度対応ＦＦ制御量として算出する。具体的には、差分ＦＦ制御量に路面摩擦係数μの推定値を乗じた積を車両加速度対応ＦＦ制御量として演算する。またさらに、制御部２０１は、車両加速度対応ＦＦ制御量と、車両走行状態に基づいて算出されたトルク指令値とを比較し、両者のうち何れか小さい方をＦＦ制御量とする。これにより、車両加速度対応ＦＦ制御量がＦＦ制御量の上限値となる。つまり、ＦＦ制御量が車両加速度対応ＦＦ制御量以下に制限される。車両加速度対応ＦＦ制御量は、前後Ｇが高いほど、また横Ｇが低いほど、大きく設定される。

【0029】

図３は、検出された車両加速度（前後Ｇ及び横Ｇ）と、前後Ｇ対応ＦＦ制御量及び横Ｇ対応ＦＦ制御量との関係を示すグラフである。制御部２０１の不揮発性メモリには、前後Ｇと前後Ｇ対応ＦＦ制御量との関係が前後Ｇマップとして、また横Ｇと横Ｇ対応ＦＦ制御量との関係が横Ｇマップとして、それぞれ記憶されている。横軸に示す加速度の大きさが同じ場合、前後Ｇ対応ＦＦ制御量は、横Ｇ対応ＦＦ制御量よりも大きい。

【0030】

本実施の形態では、前後Ｇマップに、前後Ｇが大きくなるほど前後Ｇ対応ＦＦ制御量が大きくなる関係が定義されている。これは、加速中や登坂路走行中などで前後Ｇが大きく、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの荷重が増大している場合には、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒのタイヤの接地荷重が大きくなるので、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに大きな駆動力を伝達しても空転によるスリップが発生しにくいこと、換言すれば空転が発生しても早期に収束しやすいことを考慮したものである。

【0031】

また、本実施の形態では、横Ｇマップに、横Ｇが大きくなるほど横Ｇ対応ＦＦ制御量が大きくなる関係が定義されている。これは、旋回中などで横Ｇが大きいと、タイヤ摩擦円におけるコーナリングフォース（横力）が大きくなり、前進方向の推進力に割り当てることができる摩擦力が小さくなることを考慮したものである。このため、横Ｇが大きくなると、前後Ｇ対応ＦＦ制御量から減算される横Ｇ対応ＦＦ制御量の値が大きくなり、車両加速度対応ＦＦ制御量が小さくなる。

【0032】

制御部２０１は、路面摩擦係数μの推定値を、例えば統合コントローラ１０から取得することができる。路面摩擦係数μの推定方法としては、例えば車載カメラで撮像した路面の画像解析により行うことができる。なお、路面摩擦係数μを取得できない場合には、前後Ｇ対応ＦＦ制御量から横Ｇ対応ＦＦ制御量を減算した値に路面摩擦係数μの推定値を乗じる演算を行わなくてもよい。この場合、前後Ｇ対応ＦＦ制御量と横Ｇ対応ＦＦ制御量との差が車両加速度対応ＦＦ制御量となる。換言すれば、路面摩擦係数μの推定値を１として演算することとなる。

【0033】

車両加速度対応ＦＦ制御量及びトルク指令値のうち小さい方をＦＦ制御量とするのは、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒが空転したとき、車両加速度対応ＦＦ制御量がトルク指令値よりも小さい場合に限り、車両加速度を加味して左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力を制限するためである。換言すれば、ＦＦ制御量がトルク指令値よりも大きくならないようにするためである。車両加速度対応ＦＦ制御量が車両走行状態に基づいて算出されたトルク指令値以上であれば、このトルク指令値がそのままＦＦ制御量となる。

【0034】

また、本実施の形態では、ＦＦ制御量に対して、後輪スリップ率の目標値を基にフィードバック制御を行う。後輪スリップ率は、車速をＶ_１とし、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの回転速度を車速に変換した車速変換値をＶ_２とした場合に、（Ｖ_２－Ｖ_１）／Ｖ_１の演算式により求めることができる。車速Ｖ_１は、統合コントローラ１０から取得してもよく、あるいは左右前輪１５Ｌ，１５Ｒ及び左右後輪２５Ｌ，２５Ｒのうち最も回転速度が低い（スリップしていない）車輪の回転速度及び操舵角に基づいて算出してもよい。

【0035】

図４は、後輪スリップ率と、タイヤと路面との間の摩擦力との関係の一例を示すグラフである。タイヤと路面との間の摩擦力は、後輪スリップ率が所定値（図４に示す例では０．１）であるときに極大値となり、後輪スリップ率がこの所定値を超えて大きくなると徐々に低下する。フィードバック制御に用いる後輪スリップ率の目標値は、この所定値に相当する値であり、効率よく電動モータ２１の駆動力を左右後輪２５Ｌ，２５Ｒから路面に伝達して４輪駆動車１の推進力とすることができるように、例えば実験によって求められた値である。

【0036】

制御部２０１は、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに空転が発生したときの後輪スリップ率が上記の目標値よりも大きい場合に、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力の制御量を車両加速度（前後Ｇ及び横Ｇ）に基づいて設定する。換言すれば、後輪スリップ率が上記の目標値以下の場合には、上記のフィードバック制御を行わない。

【0037】

制御部２０１は、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒが空転して後輪スリップ率が目標値よりも大きくなったとき、４輪駆動車１における実際の後輪スリップ率が目標値に近づくようにフィードバック制御を行う。空転によるスリップが発生すると、通常、後輪スリップ率は上記の目標値よりも相当程度大きな値となるので、制御部２０１によるフィードバック制御により、後輪スリップ率が目標値よりも大きな値（図４のグラフの横軸における右側）から徐々に目標値に近づき、これに伴って摩擦力が増大することとなる。

【0038】

制御部２０１は、比例積分制御（ＰＩ制御）によりＦＢ制御部３２の処理を行う。図２において、Ｋｐは比例ゲインを示し、Ｋｉは積分ゲインを示している。１／Ｓは積分項である。比例要素の演算結果と積分要素の演算結果とは、足し合わされてＦＢ制御量となる。このＦＢ制御量は、加算部３３においてＦＦ制御量と足し合わされ、この合算値に応じて電動モータ２１が発生すべきトルクである目標トルクが演算される。

【0039】

制御部２０１は、この目標トルクに基づいて、インバータ回路２０２のスイッチング素子をオン・オフさせるＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をインバータ回路２０２に出力する。インバータ回路２０２は、ＰＷＭ制御されたモータ電流を電動モータ２１に出力し、電動モータ２１が左右後輪２５Ｌ，２５Ｒを駆動する駆動力を発生する。

【0040】

なお、制御部２０１は、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒが空転したスリップ状態が解消されるまで、上記の制御処理を継続して実行する。スリップ状態が解消されたことは、例えば左右前輪１５Ｌ，１５Ｒの平均回転速度と左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの平均回転速度との差が所定値以下であることにより判定することができる。左右後輪２５Ｌ，２５Ｒのスリップ状態が解消された後は、車両走行状態に基づいて算出されたトルク指令値に応じた駆動力が発生するように、制御部２０１が電動モータ２１を制御する。

【0041】

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの空転によるスリップが発生した際、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力の制御量（ＦＦ制御量）を車両加速度に基づいて設定するので、例えば固定値によって左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力の上限値を設定する場合に比較して、速やかにスリップ状態を解消して車両を前進させるための駆動力を回復させることが可能となる。

【0042】

つまり、固定値によって左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力の上限値を設定する場合には、その固定値を、どのような走行状態及びスリップ状態であっても左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの空転を解消し得る程度に小さな値に設定しておかなければならないが、本実施の形態によれば、車両加速度に基づいて、前後Ｇが高いほど、また横Ｇが低いほど、ＦＦ制御量の上限値である車両加速度対応ＦＦ制御量が大きく設定される。これにより、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの荷重や旋回状態に応じて、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒのスリップを抑制しながらも可及的に大きな駆動力を左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達することができ、４輪駆動車１の走破性を高めることが可能となる。

【0043】

また、第１の実施の形態によれば、車両加速度対応ＦＦ制御量を路面摩擦係数μの推定値を加味して設定するので、より適切に車両加速度対応ＦＦ制御量を設定することが可能となる。またさらに、ＦＢ制御部３２の制御により、ＦＦ制御量に対して後輪スリップ率の目標値を基にフィードバック制御を行うので、走行に伴う細かな路面状態の変化にも対応して、４輪駆動車１の推進力となる左右後輪２５Ｌ，２５Ｒの接地面の摩擦力を増大させることが可能となる。

【0044】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態に係る４輪駆動車１Ａの構成を示す概略図である。図５において、図１等を参照して説明した第１の実施の形態に係る４輪駆動車１の構成要素に対応する構成要素については、第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0045】

第１の実施の形態では、４輪駆動車１の左右後輪２５Ｌ，２５Ｒが電動モータ２１によって駆動される場合について説明したが、本実施の形態に係る４輪駆動車１Ａでは、トランスファギヤ１８及びプロペラシャフト１９を介して伝達されるパワーユニット１１の駆動力により、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒが駆動される。トランスファギヤ１８は、フロントディファレンシャル１３のデフケース１３１に固定されたリングギヤ１８１、及びプロペラシャフト１９の一端部に固定されたピニオンギヤ１８２からなる。

【0046】

プロペラシャフト１９とリヤディファレンシャル２３との間には、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達される駆動力を調節可能なクラッチ４３を有するトルクカップリング４が配置されている。トルクカップリング４は、プロペラシャフト１９と共に回転する有底円筒状のクラッチドラム４１と、クラッチドラム４１の内側に同軸配置されたインナシャフト４２と、クラッチドラム４１とインナシャフト４２との間に配置されたクラッチ４３と、カム機構４４と、カム機構４４を作動させるためのパイロットクラッチ４５及び電磁コイル４６と、インナシャフト４２に相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト４７と、を有している。

【0047】

ピニオンギヤシャフト４７は、デフケース２３１に固定されたリングギヤ２３１ａに噛み合っている。クラッチ４３は、クラッチドラム４１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能な複数のアウタクラッチプレートと、インナシャフト４２に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能な複数のインナクラッチプレートとからなる多板クラッチである。

【0048】

カム機構４４は、パイロットクラッチ４５を介して伝達されるクラッチドラム４１の回転力を軸方向のスラスト力に変換するものであり、例えばボールカム機構によって構成されている。パイロットクラッチ４５は、電磁コイル４６が発生する磁力に応じた回転力をカム機構４４に伝達する。カム機構４４は、パイロットクラッチ４５から伝達される回転力に応じた押圧力でクラッチ４３を軸方向に押圧する。これにより、クラッチ４３のアウタクラッチプレートとインナクラッチプレートが摩擦接触し、クラッチドラム４１からインナシャフト４２に駆動力が伝達される。

【0049】

電磁コイル４６には、制御装置２０Ａから励磁電流が供給される。制御装置２０Ａは、第１の実施の形態と同様の制御処理を実行する制御部２０１と、スイッチング素子及び平滑回路等を有するスイッチング回路２０３とを有している。制御部２０１は、スイッチング回路２０３のスイッチング素子をオン・オフさせるＰＷＭ信号を生成する。スイッチング回路２０３は、ＰＷＭ信号のデューティー比に応じた大きさの励磁電流を電磁コイル４６に供給する。これにより、励磁電流の大きさに応じた押圧力でクラッチ４３が押圧され、クラッチドラム４１及びインナシャフト４２を介してプロペラシャフト１９からリヤディファレンシャル２３に駆動力が伝達される。このように、制御装置２０Ａは、電磁コイル４６に供給する励磁電流により、クラッチ４３を制御する。

【0050】

制御装置２０Ａ及びトルクカップリング４は、パワーユニット１１の駆動力を左右後輪２５Ｌ，２５Ｒ側に伝達する駆動力伝達装置２Ａを構成する。制御装置２０Ａは、第１の実施の形態に係る制御装置２０と同様に、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに空転が発生したとき、左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力の制御量を車両加速度（前後Ｇ及び横Ｇ）に基づいて設定する。この第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

【0051】

（付記）
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0052】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記第１及び第２の実施の形態では、制御装置２０，２０Ａが左右後輪２５Ｌ，２５Ｒに伝達する駆動力を制御する場合について説明したが、左右前輪１５Ｌ，１５Ｒに伝達する駆動力を制御する制御装置（駆動力制御装置）に本発明を適用することも可能である。この場合、前後Ｇが高いほど左右前輪１５Ｌ，１５Ｒの接地荷重が小さくなるので、前後Ｇマップに定義される前後Ｇ対応ＦＦ制御量の勾配が図３に示したものとは逆となり、前後Ｇが高いほど前後Ｇ対応ＦＦ制御量が小さくなる。

【0053】

また、本発明を、４輪車両の各車輪に対応して設けられたインホイールモータの制御装置に適用することも可能である。この場合、前輪側のインホイールモータの制御装置では、前後Ｇが高いほど前後Ｇ対応ＦＦ制御量を小さくし、後輪側のインホイールモータの制御装置では、前後Ｇが高いほど前後Ｇ対応ＦＦ制御量を大きくする。

【符号の説明】

【0054】

２…駆動装置
２Ａ…駆動力伝達装置
１０…統合コントローラ（上位コントローラ）
１１…パワーユニット（駆動源）
１５Ｌ，１５Ｒ…左右前輪
２０，２０Ａ…制御装置（駆動力制御装置）
２１…電動モータ（駆動源）
２５Ｌ，２５Ｒ…左右後輪（車輪）
４３…クラッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】