JP6421533B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御装置に関する。

従来、車両において、左右の駆動輪にトルクを伝達する駆動軸に駆動力を発生させるためのモータの回転を制御する車両用制御装置としては、例えば、特許文献１に記載の車両用制御装置がある。この特許文献１の車両用制御装置では、クラッチモータ及びアシストモータといったモータの回転を制御することで、駆動輪に伝達させるトルクを制御している。

そして、特許文献１のような車両用制御装置では、車両の後退時の制御として例示されるように、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じたトルクを出力するように目標値が導出される。この導出された目標値に応じて、クラッチモータ及びアシストモータにトルクを出力させるようにトルク指令値が設定される。

特開平９−３２２３１１号公報

ところで、各モータから駆動輪にトルクが伝達される間には、減速機を含む駆動ユニットを介在させる場合もある。このような駆動ユニットは、軸受により回転自在に支持される複数の歯車を有しており、車両の前進又は後退するときに、前記歯車の回転により前記軸受に負荷を与える。

上記駆動ユニットに、特許文献１の車両用制御装置を適用すると、目標値の導出の際には車両の前進及び後退を加味しないことから、車両の前進及び後退に関係なく上記駆動ユニットの軸受に同じように負荷を与えてしまい、上記駆動ユニットの軸受の長寿命化という点で不利である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる車両用制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用制御装置は、軸受により回転自在に支持される複数の歯車を有する減速機を含む駆動ユニットを介して、モータの回転を車両の駆動輪に伝達させるように、モータのトルクを制御する。また、車両用制御装置は、車両の前進及び後退の際にそれぞれでモータに発生させるトルク制限値を異なるように設定している。

車両の前進及び後退の際、車両の駆動方式の仕様によっては、前進及び後退で必ずしも同じだけのトルクを発生可能で無くても良く、車両の駆動方式の仕様等と駆動の状況に応じて異なるトルク制限値を設定することができる場合もある。すなわち、車両の駆動方式の仕様に応じて、モータに発生させようとするトルクよりも低いトルクしか発生させなくても車両の走行に支障がない場合もあり、こういった場合の駆動に対しては、もう一方の駆動の際に比べてトルク制限値を低く設定することができる。

こういった前提において、上記構成によれば、トルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際には、トルク制限値として高い制限値を設定する駆動の際に比べて駆動ユニットの軸受に与える負荷が低減されるようになる。したがって、駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

こういった車両用制御装置において、トルク制限値として高い制限値を設定する駆動は、車両の前後重量配分に関して前後重量配分が大きい方への駆動であることが好ましい。
車両において、前後重量配分が大きい方へ駆動する際には、前後重量配分が小さい方へ駆動する際に比べて、車両の走行開始時に特に大きなトルクを要する。このため、前後重量配分が大きい方への駆動に対して、トルク制限値として低い制限値を設定すると、車両の走行開始時にもたついたりして車両の走行に支障を与えてしまう。その点、上記構成によれば、前後重量配分に関して前後重量配分が大きい方へ駆動する際にトルク制限値として高い制限値を設定しているので、車両の走行が安定しない等の発生が抑制されるようになる。したがって、車両の走行に支障を与えることなく駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

また、前記車両用制御装置は、車両の前進及び後退の際に、モータに発生させるトルクを導出する導出処理と、トルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際に前記導出処理に基づき導出されるトルクが低い制限値を超える場合、モータに発生させるトルクとして低い制限値を設定する設定処理と、を実行する。

この構成によれば、導出処理については車両の前進及び後退といった駆動の間で共通化することができるようになる。そして、特にトルクを下げて発生させるといった設定処理が、トルク制限値として低い低減値を設定する駆動の際に実行される。したがって、駆動に関わる処理工程の削減を図りつつ駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

本発明によれば、駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

第１実施形態における車両の概略を示す図。 駆動ユニットの概略を示す図。 車両の前進時の駆動ユニットの動作を示す図。 車両の後退時の駆動ユニットの動作を示す図。 駆動時処理を示すフローチャート。 前進トルク及び後退トルクのトルク制限値を示す図。 第２実施形態における車両の概略を示す図。

（第１実施形態）
以下、車両用制御装置の第１実施形態を説明する。
図１に示すように、車両Ａは、該車両Ａの駆動源たる内燃機関２を備える。内燃機関２には、その動力を伝達可能にドライブシャフト３が機械的に連結されるとともに、該ドライブシャフト３を介して車両前方側の左右一対のフロントタイヤ４がそれぞれ連結される。

また、内燃機関２には、その動力により回転して発電する発電機（本実施形態では、三相ブラシレスモータ）５が機械的に連結される。発電機５には、その発電により充電される電源として、例えば、リチウムイオン電池からなる二次電池６が電気的に接続される。二次電池６には、この電力により動作する車両用制御装置３０が電気的に接続されるとともに、該車両用制御装置３０を介して車両Ａの駆動源たる駆動モータ（本実施形態では、三相ブラシレスモータ）１１が電気的に接続される。

車両用制御装置３０には、車両Ａの走行状態等を検出するブレーキセンサ７Ａ、アクセルセンサ８Ａ、車速センサ９Ａ、ポジションセンサ１０Ａ、及び回転速度センサ１１Ａの各種センサが電気的に接続される。このうち、ブレーキセンサ７Ａは、ブレーキペダル７のブレーキ操作量ＢＲＫを検出するセンサであり、アクセルセンサ８Ａは、アクセルペダル８のアクセル操作量ＡＣＣを検出するセンサである。また、車速センサ９Ａは、車両Ａの車速ＳＰを検出するセンサであり、ポジションセンサ１０Ａは、車両Ａの自動変速機のシフト位置ＰＳを検出するセンサである。なお、シフト位置としては、自動変速機のシフト位置がドライブ位置（前進位置）やバック位置（後退位置）にあるか等が検出される。また、回転速度センサ１１Ａは、駆動モータ１１の回転速度、すなわちモータ回転数Ｎを検出するセンサである。

そして、図２に示すように、車両用制御装置３０は、これらセンサからの検出信号に基づいて車両Ａの走行状態を把握し、その把握した走行状態に応じて各種車載装置を制御する。本実施形態では、こういった車載装置として例示する駆動モータ１１（車両Ａの駆動力を発生させる装置）の駆動を制御する。

また、駆動モータ１１には、その動力を調整してドライブシャフト１４に伝達する減速機１２及びディファレンシャルギア（以下、「デフ」という）１３が連結されるとともに、これら減速機１２及びデフ１３、さらにドライブシャフト１４を介して車両後方側の左右一対のリヤタイヤ１５がそれぞれ連結される。

前記車両Ａは、車両Ａの前方（フロント）側に装備される内燃機関２の動力により各フロントタイヤ４に車両Ａの駆動力を発生させる、所謂、ＦＦ方式の自動車である。また、前記車両Ａは、内燃機関２の動力により発電機５が発電して二次電池６を充電し、この二次電池６から電力を供給することによって、駆動モータ１１が車両Ａ（本実施形態では、各リヤタイヤ１５）の駆動力を発生させる、所謂、ハイブリッド自動車である。

こういった車両Ａの駆動力は、駆動モータ１１の動力がドライブシャフト１４を経由して各リヤタイヤ１５（負荷）に伝達されることにより発生する。
ここで、駆動モータ１１、減速機１２、デフ１３、及びドライブシャフト１４の構成について説明する。

図２に示すように、減速機１２及びデフ１３をハウジング２１に収容することにより駆動モータ１１からの動力をドライブシャフト１４（リヤタイヤ１５）に伝達する駆動ユニット２０を構成する。

具体的に、駆動ユニット２０は、駆動モータ１１に機械的に連結され、その動力を減速機１２に伝達（入力）する入力軸２２を備える。入力軸２２は、ハウジング２１に固定される第１入力軸受２２ａ及び第２入力軸受２２ｂにより回転自在に支持される。また、入力軸２２には、斜歯（図２中、右下がり）を有する入力歯車２３が該入力軸２２と一体回転可能に連結される。

入力歯車２３には、中間軸２４に一体回転可能に連結され、斜歯（図２中、左下がり）を有し、入力歯車２３に比べて径方向に大きい大径中間歯車２５が噛合される。中間軸２４は、ハウジング２１に固定される第１中間軸受２４ａ及び第２中間軸受２４ｂにより回転自在に支持される。また、中間軸２４の大径中間歯車２５が連結される他端側には、斜歯（図２中、左下がり）を有し、大径中間歯車２５に比べて径方向に小さい、かつ軸方向に長い小径中間歯車２６が一体回転可能に連結される。

小径中間歯車２６には、駆動モータ１１から伝達される動力をデフ１３に伝達可能に機械的に連結され、斜歯（図２中、右下がり）を有し、小径中間歯車２６に比べて径方向に大きい出力歯車２７が噛合される。デフ１３は、出力歯車２７の回転に伴い回転可能な第１出力軸２８及び第２出力軸２９を備える。そして、デフ１３は、第１出力軸２８及び第２出力軸２９の相対回転を許容しつつ駆動モータ１１から伝達される動力を第１出力軸２８及び第２出力軸２９に伝達する。デフ１３は、ハウジング２１に固定される第１出力軸受２８ａ及び第２出力軸受２９ａにより回転自在に支持される。

第１出力軸２８及び第２出力軸２９には、ドライブシャフト１４がそれぞれ機械的に連結される。そして、各ドライブシャフト１４が減速機１２及びデフ１３を介した駆動モータ１１から伝達される動力を各リヤタイヤ１５に伝達する。本実施形態では、駆動モータ１１の動力をデフ１３に伝達するまでの入力軸２２、入力歯車２３、中間軸２４、大径中間歯車２５、小径中間歯車２６、及び出力歯車２７が減速機１２を構成する。

図３に示すように、駆動ユニット２０では、車両用制御装置３０が車両Ａの前進の駆動を指令（前進指令）して駆動モータ１１がＡ方向（前進方向）へ回転すると、同方向に入力軸２２及び入力歯車２３が回転する。また、入力歯車２３との噛合を通じて大径中間歯車２５がＡ方向と逆方向に回転し、その回転を通じて中間軸２４及び小径中間歯車２６がＡ方向と逆方向に一体回転する。また、小径中間歯車２６との噛合を通じて出力歯車２７がＡ方向に回転し、その回転を通じてデフ１３を介して第１出力軸２８及び第２出力軸２９がＡ方向に相対回転する。

こうした回転を通じては、入力歯車２３が受ける大径中間歯車２５の反力が、入力軸２２の軸方向の力として第１入力軸受２２ａ（図３中、色付き）に作用する。
また、こうした回転を通じては、大径中間歯車２５が受ける入力歯車２３の反力が、中間軸２４の軸方向の力として第２中間軸受２４ｂに作用する。一方、こうした回転を通じては、小径中間歯車２６が受ける出力歯車２７の反力が、中間軸２４の軸方向の力として第１中間軸受２４ａに作用する。本実施形態では、小径中間歯車２６に比べて大径中間歯車２５の方が径方向に大きいことから、入力歯車２３の反力に比べて出力歯車２７の反力が大きくなり、その差分が中間軸２４の軸方向の力として第１中間軸受２４ａ（図３中、色付き）に作用する。

また、こうした回転を通じては、出力歯車２７が受ける小径中間歯車２６の反力が、デフ１３の軸方向の力として第２出力軸受２９ａ（図３中、色付き）に作用する。
すなわち、前進といった駆動に伴っては、減速機１２（駆動ユニット２０）における第１入力軸受２２ａ、第１中間軸受２４ａ、及びデフ１３（駆動ユニット２０）における第２出力軸受２９ａといった各軸受が負荷として軸方向の力を受ける。

一方、図４に示すように、駆動ユニット２０では、車両用制御装置３０が車両Ａの後退の駆動を指令（後退指令）して駆動モータ１１がＢ方向（後退方向）へ回転すると、同方向に入力軸２２及び入力歯車２３が回転する。また、入力歯車２３との噛合を通じて大径中間歯車２５がＢ方向と逆方向に回転し、その回転を通じて中間軸２４及び小径中間歯車２６がＢ方向と逆方向に一体回転する。また、小径中間歯車２６との噛合を通じて出力歯車２７がＢ方向に回転し、その回転を通じてデフ１３を介して第１出力軸２８及び第２出力軸２９がＢ方向に相対回転する。

こうした回転を通じては、入力歯車２３が受ける大径中間歯車２５の反力が、入力軸２２の軸方向の力として第２入力軸受２２ｂ（図４中、色付き）に作用する。
また、こうした回転を通じては、大径中間歯車２５が受ける入力歯車２３の反力が、中間軸２４の軸方向の力として第１中間軸受２４ａに作用する。一方、こうした回転を通じては、小径中間歯車２６が受ける出力歯車２７の反力が、中間軸２４の軸方向の力として第２中間軸受２４ｂに作用する。本実施形態では、小径中間歯車２６に比べて大径中間歯車２５の方が径方向に大きいことから、入力歯車２３の反力に比べて出力歯車２７の反力が大きくなり、その差分が中間軸２４の軸方向の力として第２中間軸受２４ｂ（図４中、色付き）に作用する。

また、こうした回転を通じては、出力歯車２７が受ける小径中間歯車２６の反力が、デフ１３の軸方向の力として第１出力軸受２８ａ（図４中、色付き）に作用する。
すなわち、後退といった駆動に伴っては、減速機１２（駆動ユニット２０）における第２入力軸受２２ｂ、第２中間軸受２４ｂ、及びデフ１３（駆動ユニット２０）における第１出力軸受２８ａといった各軸受が負荷として軸方向の力を受ける。

次に、車両用制御装置３０が駆動モータ１１の駆動を制御するための処理について説明する。
車両用制御装置３０は、車両Ａの前進及び後退といった駆動を指令して駆動モータ１１を回転させる場合、その回転により発生させるトルクをトルク指令値Ｔ＊として指令する。

このトルク指令値Ｔ＊には、駆動モータ１１の性能上、発生可能なトルクの上限内で、これを超えるトルクの指令を制限するトルク制限値が予め定められている。そして、ブレーキ操作量ＢＲＫ、アクセル操作量ＡＣＣ、車速ＳＰ、及びモータ回転数Ｎといった各種検出信号に応じて、マップを用いてトルク指令値Ｔ＊が演算により導出される。

また、シフト位置ＰＳに応じて、前進（駆動モータ１１の正回転（＋側））の駆動の際のトルク（前進トルクＴ（＋）［Ｎ］）、及び後退（駆動モータ１１の逆回転（−側））の駆動の際のトルク（後退トルクＴ（−）［Ｎ］）を指令するトルク指令値Ｔ＊が演算される。本実施形態では、前進及び後退の駆動が同一マップを用いて駆動モータ１１に発生させるトルクの絶対値としてトルク指令値Ｔ＊を演算するとともに、この演算に際してはモータ回転数Ｎ［ｒｐｍ］が閾値αを超えるまでトルク制限値とし、閾値αを超えるとモータ回転数Ｎが大きいほど、低いトルク指令値Ｔ＊を演算するように設定される。

車両用制御装置３０は、シフト位置ＰＳに基づく前進の駆動の際、駆動時処理として、各種検出信号から上記マップを用いてトルク指令値Ｔ＊を演算し（図５中、ステップＳ１００）、そのトルク指令値Ｔ＊のトルクを出力（トルク出力）するように駆動モータ１１の回転（正回転）を制御する。車両用制御装置３０は、前進の駆動時に駆動モータ１１に発生させるとして設定可能なトルクの上限、すなわちＴ（＋）ｍａｘとして、上記マップに基づくトルク制限値としている。

一方、図５に示すように、車両用制御装置３０は、シフト位置ＰＳに基づく後退の駆動の際、駆動時処理を実行する。
具体的に、車両用制御装置３０は、各種検出信号から上記マップを用いてトルク指令値Ｔ＊を演算する導出処理を実行する（ステップＳ１００）。続いて、車両用制御装置３０は、ステップＳ１００で演算したトルク指令値Ｔ＊がＴ（−）ｍａｘを超えているか否か（Ｔ＊＞Ｔ（−）ｍａｘ）を判定する（ステップＳ１０１）。Ｔ（−）ｍａｘ（低い制限値）は、後退の駆動時に駆動モータ１１に発生させるとして設定可能なトルクの上限であって、Ｔ（＋）ｍａｘ（高い制限値）、すなわち上記マップに基づくトルク制限値未満としている。

ステップＳ１０１にて、トルク指令値Ｔ＊がＴ（−）ｍａｘよりも大きい（−側に大きい）ことを判断するとき（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、車両用制御装置３０は、トルク指令値Ｔ＊としてステップＳ１００で演算した値に替えてＴ（−）ｍａｘを設定する設定処理を実行する（ステップＳ１０２）。その後、車両用制御装置３０は、ステップＳ１０２で設定したトルク指令値Ｔ＊のトルクを出力（トルク出力）するように駆動モータ１１の回転（逆回転）を制御する（ステップＳ１０３）。

一方、ステップＳ１０１にて、トルク指令値Ｔ＊がＴ（−）ｍａｘ以下を判断するとき（ステップＳ１０１：ＮＯ）、車両用制御装置３０は、トルク指令値Ｔ＊としてステップＳ１００で演算した値のトルクを出力（トルク出力）するように駆動モータ１１の回転（逆回転）を制御する（ステップＳ１０３）。

以上に説明した車両用制御装置３０によれば、以下の（１）〜（４）に示す作用及び効果を奏する。
（１）車両の前進及び後退といった駆動の際、車両の駆動方式の仕様によっては、前進及び後退といった駆動で必ずしも同じだけのトルクを発生可能でなくてもよく、車両の駆動方式の仕様等と駆動の状況に応じて異なるトルク制限値を設定することができる場合もある。すなわち、車両の駆動方式の仕様に応じて、モータに発生させようとするトルクよりも低いトルクしか発生させなくても車両の走行に支障がない場合もあり、こういった場合の駆動に対しては、もう一方の駆動の際に比べてトルク制限値を低く設定することができる。

具体的には、車両において、前後重量配分が小さい方へ駆動する際には、前後重量配分が大きい方へ駆動する際に比べて、車両の走行開始時に小さなトルクで車両の走行に支障を与えない。すなわち、ＦＦ方式の自動車である本実施形態の車両Ａでは、車両Ａの前後重量配分に関して車両後方（リヤ）側の配分が小さいことになる。

そこで、本実施形態では、後退の駆動の際に駆動モータ１１に発生させるトルク制限値として、前進の駆動の際に駆動モータ１１に発生させるトルク制限値よりも低い制限値（Ｔ（−）ｍａｘ＜Ｔ（＋）ｍａｘ）を設定している。

図６に示すように、前進の駆動の際に発生させるトルクを前進トルクＴ（＋）とする場合、駆動モータ１１が発生させる前進トルクＴ（＋）は、モータ回転数Ｎが閾値αを超えるまでの間、Ｔ（＋）ｍａｘとなる。また、駆動モータ１１が発生させる前進トルクＴ（＋）は、モータ回転数Ｎが閾値αを超えると、徐々に低くなる。すなわち、前進トルクＴ（＋）については、Ｔ（＋）ｍａｘがトルク制限値となる。

また、図６に示すように、後退の駆動の際に発生させるトルクを後退トルクＴ（−）とする場合、駆動モータ１１が発生させる後退トルクＴ（−）は、モータ回転数Ｎが閾値αを超えるまでの間、Ｔ（−）ｍａｘとなる。この間に、駆動モータ１１が発生させる後退トルクＴ（−）は、トルク指令値Ｔ＊がＴ（−）ｍａｘを超える状況で、強制的にＴ（−）ｍａｘまで下げられる。また、駆動モータ１１が発生させる後退トルクＴ（−）は、モータ回転数Ｎが閾値αを超えると、徐々に低くなる。すなわち、後退トルク（−）については、Ｔ（＋）ｍａｘに比べて低いＴ（−）ｍａｘがトルク制限値となる。

上述した前提において、トルク制限値としてＴ（−）ｍａｘ（低い制限値）を設定する後退の駆動の際には、トルク制限値としてＴ（＋）ｍａｘ（高い制限値）を設定する前進の駆動の際に比べて駆動ユニット２０の軸受に与える負荷が低減されるようになる。本実施形態では、特に後退の駆動の際に軸方向の力が作用する第２入力軸受２２ｂ、第２中間軸受２４ｂ、及び第１出力軸受２８ａの軸受に与える負荷が低減される。したがって、駆動ユニット２０の軸受、特に第２入力軸受２２ｂ、第２中間軸受２４ｂ、及び第１出力軸受２８ａの長寿命化を図ることができる。

（２）車両において、前後重量配分が大きい方へ駆動する際には、前後重量配分が小さい方へ駆動する際に比べて、車両の走行開始時に特に大きなトルクを要する。すなわち、ＦＦ方式の自動車である本実施形態の車両Ａでは、車両Ａの前後重量配分が大きい前進の駆動に対して、トルク制限値として低い制限値を設定すると、車両Ａの走行開始時にもたついたりして車両の走行に支障を与えてしまう。

その点、本実施形態では、前後重量配分に関して前後重量配分が大きい前進の駆動の際にトルク制限値として高い制限値を設定しているので、車両Ａの走行が安定しない等の発生が抑制されるようになる。したがって、車両Ａの走行に支障を与えることなく駆動ユニット２０の軸受の長寿命化を図ることができる。

（３）トルク指令値Ｔ＊を演算する処理（ステップＳ１００の処理等）については同一マップに基づく演算をすることで、前進及び後退といった駆動の間で共通化するようにしている。そして、特にトルクを下げて発生させるといったステップＳ１０２の処理が、後退の駆動の際に実行される。したがって、駆動に関わる処理工程の削減を図りつつ駆動ユニット２０の軸受の長寿命化を図ることができる。

（４）状況に関係なくトルクに制限をかけるのは、駆動ユニット２０（減速機１２）の軸受の長寿命化を図る上では有効であるが、車両の走行に支障を与えかねない。
この点、本実施形態では、ステップＳ１０１にて、トルク指令値Ｔ＊がＴ（−）ｍａｘを超えない場合、ステップＳ１００で演算したトルクを発生させるように駆動モータ１１を制御するようにしている。これにより、車両Ａの走行に支障を与えない程度にはトルクを発生させることができるようになり、車両Ａの走行に支障を与えることなく駆動ユニット２０の軸受の長寿命化を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、車両用制御装置の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、車両の駆動方式である。このため、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御内容などは、同一の符号を付すなどして、その重複する説明を省略する。

図７に示すように、車両Ｂの内燃機関２には、ドライブシャフト１４が機械的に連結されるとともに、該ドライブシャフト１４を介して車両後方側の左右一対のリヤタイヤ１５がそれぞれ連結される。

また、車両Ｂの駆動モータ１１には、その動力を調整してドライブシャフト３に伝達する減速機１２及びデフ１３が連結されるとともに、これら減速機１２及びデフ１３、さらにドライブシャフト３を介して車両前方側の左右一対のフロントタイヤ４がそれぞれ連結される。

前記車両Ｂは、車両Ｂの後方（リヤ）側に装備される内燃機関２の動力により各リヤタイヤ１５に車両Ｂの駆動力を発生させる、所謂、ＲＲ方式の自動車である。また、前記車両Ｂは、内燃機関２の動力により発電機５が発電して二次電池６を充電し、この二次電池６から電力を供給することによって、駆動モータ１１が車両Ｂ（本実施形態では、各フロントタイヤ４）の駆動力を発生させる、所謂、ハイブリッド自動車である。

そして、本実施形態の車両用制御装置３０は、シフト位置ＰＳに基づく後退の駆動の際、駆動時処理として、各種検出信号から上記マップを用いてトルク指令値Ｔ＊を演算し、そのトルク指令値Ｔ＊のトルクを出力（トルク出力）するように駆動モータ１１の回転（逆回転）を制御する。車両用制御装置３０は、後退の駆動時に駆動モータ１１に発生させるとして設定可能なトルクの上限、すなわちＴ（−）ｍａｘとして、上記マップに基づくトルク制限値としている。

一方、車両用制御装置３０は、シフト位置ＰＳに基づく前進の駆動の際、図５に相当する駆動時処理を実行する。
具体的に、車両用制御装置３０は、各種検出信号から上記マップを用いてトルク指令値Ｔ＊を演算する導出処理を実行する。続いて、車両用制御装置３０は、演算したトルク指令値Ｔ＊がＴ（＋）ｍａｘを超えているか否か（Ｔ＊＞Ｔ（＋）ｍａｘ）を判定する。Ｔ（＋）ｍａｘ（低い制限値）は、車両Ｂの前進の駆動時に駆動モータ１１に発生させるとして設定可能なトルクの上限であって、Ｔ（−）ｍａｘ（高い制限値）、すなわち上記マップに基づくトルク制限値未満としている。

続いて、トルク指令値Ｔ＊がＴ（＋）ｍａｘよりも大きい（＋側に大きい）ことを判断するとき、車両用制御装置３０は、トルク指令値Ｔ＊として上記演算した値に替えてＴ（＋）ｍａｘを設定する設定処理を実行する。その後、車両用制御装置３０は、上記Ｔ（＋）ｍａｘを設定したトルク指令値Ｔ＊のトルクを出力（トルク出力）するように駆動モータ１１の回転（正回転）を制御する。

一方、トルク指令値Ｔ＊がＴ（＋）ｍａｘ以下を判断するとき、車両用制御装置３０は、トルク指令値Ｔ＊として上記演算した値のトルクを出力（トルク出力）するように駆動モータ１１の回転（正回転）を制御する。

以上に説明した車両用制御装置３０によれば、第１実施形態の（３）、（４）に準じた作用及び効果に加え、以下の（５）、（６）に示す作用及び効果を奏する。
（５）ＲＲ方式の自動車である本実施形態の車両Ｂでは、車両Ｂの前後重量配分に関して車両前方（フロント）側の配分が小さいことになる。

そこで、本実施形態では、車両Ｂの前進の駆動の際に駆動モータ１１に発生させるトルク制限値として、車両Ｂの後退の駆動の際に駆動モータ１１に発生させるトルク制限値よりも低い制限値（Ｔ（＋）ｍａｘ＜Ｔ（−）ｍａｘ）を設定している。すなわち、後退トルクＴ（−）については、Ｔ（−）ｍａｘがトルク制限値となる。また、前進トルク（＋）については、Ｔ（−）ｍａｘに比べて低いＴ（＋）ｍａｘがトルク制限値となる。

上述した前提において、トルク制限値としてＴ（＋）ｍａｘ（低い制限値）を設定する車両Ｂの前進の駆動の際には、トルク制限値としてＴ（−）ｍａｘ（高い制限値）を設定する後退の駆動の際に比べて駆動ユニット２０の軸受に与える負荷が低減されるようになる。本実施形態では、特に車両Ｂの前進の駆動の際に軸方向の力が作用する第１入力軸受２２ａ、第１中間軸受２４ａ、及び第２出力軸受２９ａの軸受に与える負荷が低減される。したがって、駆動ユニット２０の軸受、特に第１入力軸受２２ａ、第１中間軸受２４ａ、及び第２出力軸受２９ａの長寿命化を図ることができる。

（６）ＲＲ方式の自動車である本実施形態の車両Ｂでは、車両Ｂの前後重量配分が大きい後退の駆動に対して、トルク制限値として低い制限値を設定すると、車両Ｂの走行開始時にもたついたりして車両の走行に支障を与えてしまう。

その点、本実施形態では、前後重量配分に関して前後重量配分が大きい後退の駆動の際にトルク制限値として高い制限値を設定しているので、車両Ｂの走行が安定しない等の発生が抑制されるようになる。したがって、車両Ｂの走行に支障を与えることなく駆動ユニット２０の軸受の長寿命化を図ることができる。

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・減速機１２の各歯車の歯は、斜歯を有する歯車と、平歯を有する歯車とが混在していてもよい。これらの場合でも、上記各実施形態について、トルク制限値を低く設定する側への駆動時に各軸受に与える負荷が低減されるようになる。

・減速機１２における駆動モータ１１の動力を調整する機能は、中間軸２４をなくした１段階での調整としてもよいし、入力軸２２及び中間軸２４に第２中間軸をさらに加えた３段階での調整としてもよい。

・駆動時処理では、トルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際、トルク指令値Ｔ＊がその駆動の際のトルク制限値以下を判断する場合、各種検出信号や他の検出信号に基づき駆動モータ１１に発生させるトルクを制限したり、高くしたりするといった処理も考えられる。

・トルク制限値として高い制限値を設定する駆動は、車両の使用状況、例えば、積載物の重量を考慮して積載物の積載時の前後重量配分から設定することもできる。トルク制限値として高い制限値を設定する駆動は、上述した車両の使用状況に応じて、前進及び後退を切り替えるといったこともできる。

・車両用制御装置３０は、駆動時処理として、シフト位置ＰＳを確認してからシフト位置ＰＳに応じて、前進及び後退の駆動について専用のマップを用いてトルク指令値Ｔ＊を演算するようにしてもよい。この場合、第１実施形態であれば、後退の駆動についてのマップとして、後退トルクＴ（−）のトルク制限値が前進トルクＴ（＋）のトルク制限値に比べて低く設定されていればよい。また、第２実施形態であれば、前進の駆動についてのマップとして、前進トルクＴ（＋）のトルク制限値が後退トルクＴ（−）のトルク制限値に比べて低く設定されていればよい。

・内燃機関２と直結しないフロントタイヤ４又はリヤタイヤ１５については、駆動モータ１１の代わりにインホイールモータにより駆動力を発生させるようにしてもよい。
・車両Ａ，Ｂは、駆動方式の異なるハイブリッド自動車や、所謂、電気自動車であってもよい。その他、車両Ａ，Ｂは、電源として燃料電池を用いる燃料電池自動車であってもよい。

次に、上記各実施形態及び別例（変形例）から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記設定処理では、前記トルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際に前記低い制限値を超えない場合、前記モータに発生させるトルクとして前記導出処理に基づき導出するトルクを設定する。状況に関係なくトルクに制限をかけるのは、駆動ユニットの軸受の長寿命化を図る上では有効であるが、車両の走行に支障を与えかねない。この点、上記構成によれば、車両の走行に支障を与えない程度にはトルクを発生させることができるようになり、車両の走行に支障を与えることなく駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

（ロ）前記減速機の前記複数の歯車の歯は、斜歯で構成される。この構成によれば、特にトルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際に軸力が作用する軸受に与える負荷が低減されるようになる。したがって、特にトルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際に軸力が作用する軸受の長寿命化を図ることができる。

（ハ）車両は、内燃機関の動力により車両前方の駆動輪の駆動力を発生させ、モータの回転により車両後方の駆動輪の駆動力を発生させることで走行する。この構成によれば、所謂、ＦＦ方式であって、車両後方の駆動輪をモータの回転により駆動させる方式の車両について、車両の走行に支障を与えることなく駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

（二）車両は、内燃機関の動力により車両後方の駆動輪の駆動力を発生させ、モータの回転により車両前方の駆動輪の駆動力を発生させることで走行する。この構成によれば、所謂、ＲＲ方式であって、車両前方の駆動輪をモータの回転により駆動させる方式の車両について、車両の走行に支障を与えることなく駆動ユニットの軸受の長寿命化を図ることができる。

Ｔ（＋）…前進トルク、Ｔ（−）…後退トルク、Ｔ（＋）ｍａｘ，Ｔ（−）ｍａｘ…トルク制限値、Ａ，Ｂ…車両、３，１４…ドライブシャフト、４…フロントタイヤ、１１…駆動モータ、１２…減速機、１３…ディファレンシャルギア、１４…ドライブシャフト、１５…リヤタイヤ、２０…駆動ユニット、２２…入力軸、２２ａ…第１入力軸受、２２ｂ…第２入力軸受、２３…入力歯車、２４…中間軸、２４ａ…第１中間軸受、２４ｂ…第２中間軸受、２５…大径中間歯車、２６…小径中間歯車、２７…出力歯車、２８…第１出力軸、２８ａ…第１出力軸受、２９…第２出力軸、２９ａ…第２出力軸受、３０…車両用制御装置。

Claims (2)

1. 軸受により回転自在に支持される複数の歯車を有する減速機を含む駆動ユニットを介して、モータの回転を車両の駆動輪に伝達させるように、前記モータのトルクを制御する車両用制御装置において、
   車両の前進及び後退の際にそれぞれで前記モータに発生させるトルクを指令するトルク指令値の上限であるトルク制限値を異なるように設定し、
   前記トルク制限値として高い制限値を設定する駆動は、車両の前後重量配分に関して前後重量配分が大きい方への駆動である車両用制御装置。
2. 車両の前進及び後退の際に、前記モータに発生させるトルクを導出する導出処理と、
   前記トルク制限値として低い制限値を設定する駆動の際に前記導出処理に基づき導出されるトルクが前記低い制限値を超える場合、前記モータに発生させるトルクとして前記低い制限値を設定する設定処理と、を実行する請求項１に記載の車両用制御装置。