本申請(qǐng)涉及待安裝在輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)：

至今已知的輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)包括布置在車(chē)輪內(nèi)的馬達(dá)和減速器。在輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)中，當(dāng)馬達(dá)中的每個(gè)馬達(dá)的扭矩方向反向時(shí)，會(huì)擔(dān)心可能因減速器中的齒隙而產(chǎn)生打齒聲并且駕駛者會(huì)聽(tīng)到該打齒聲。專(zhuān)利文獻(xiàn)1提出了一種減小因減速器中的齒隙產(chǎn)生的打齒聲的技術(shù)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出的設(shè)置有減速器的輪內(nèi)馬達(dá)包括待配裝到轉(zhuǎn)子中的馬達(dá)輸出軸，馬達(dá)輸出軸被劃分為兩個(gè)部分。包括減速器的輸出部段聯(lián)接至馬達(dá)輸出軸的兩個(gè)部分中的每個(gè)部分。輸出部段中的一個(gè)輸出部段包括牢固地固定至該輸出部段的第一斜齒輪和待與第一斜齒輪嚙合的第二斜齒輪。另一輸出部段包括牢固地固定至該另一輸出部段的第三斜齒輪以及待與第三斜齒輪嚙合的第四斜齒輪，該第三斜齒輪設(shè)置成在與第一斜齒輪相反的方向上是螺旋形的。在輪內(nèi)馬達(dá)中，第二斜齒輪和第四斜齒輪配裝在同一輸出軸(輪軸)上以將扭矩傳遞至車(chē)輪。

上述輪內(nèi)馬達(dá)構(gòu)造成減小齒隙從而減小由于相對(duì)于第一斜齒輪和第二斜齒輪相互嚙合的位置移動(dòng)第三斜齒輪和第四斜齒輪沿周向方向相互嚙合的位置而由斜齒輪產(chǎn)生的打齒聲。

引用列表

[專(zhuān)利文獻(xiàn)]

[PTL 1]JP 2009-90923 A

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出的輪內(nèi)馬達(dá)中，馬達(dá)輸出軸分為一對(duì)(兩)部分，并且因而斜齒輪機(jī)構(gòu)需要設(shè)置于馬達(dá)輸出軸的每個(gè)部分。因此，減速器的尺寸增大，同時(shí)部件的數(shù)量增多。

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，并且因此本發(fā)明的目的是防止減速器的尺寸增大和/或部件的數(shù)量增多以減小減速器中產(chǎn)生的打齒聲。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)特征涉及待安裝在輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置(80)，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置(80)包括安裝在車(chē)輪內(nèi)的馬達(dá)(30)和減速器(50)，輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)構(gòu)造成通過(guò)減速器的中間作用而將馬達(dá)的扭矩傳遞至車(chē)輪，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置(80)構(gòu)造成根據(jù)目標(biāo)扭矩控制馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置包括：

相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備(S13)，相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備用于檢測(cè)減速器中所包括的輸入側(cè)齒輪(51)的齒(51t)與輸出側(cè)齒輪(52)的齒(52t)之間的相對(duì)位置(B)；以及

馬達(dá)速度控制設(shè)備(S11至S19)，馬達(dá)速度控制設(shè)備用于在目標(biāo)扭矩的方向從第一方向反向至第二方向時(shí)減小馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度并且用于在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段在基于相對(duì)位置確定的時(shí)刻增大馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，從而使輸入側(cè)齒輪的齒接近輸出側(cè)齒輪的齒的接近速度降低，其中，在空轉(zhuǎn)時(shí)期中，輸入側(cè)齒輪因輸入側(cè)齒輪與輸出側(cè)齒輪之間存在的齒隙而相對(duì)于輸出側(cè)齒輪沿第二方向旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置能夠安裝在輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)中以通過(guò)減速器的中間作用而將馬達(dá)的扭矩傳遞至車(chē)輪，并且控制馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)使得馬達(dá)的扭矩跟隨目標(biāo)扭矩。目標(biāo)扭矩是例如根據(jù)駕駛員的操作量以及車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)設(shè)定的馬達(dá)扭矩的目標(biāo)值，并且在預(yù)定計(jì)算周期中進(jìn)行計(jì)算。在輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)中，當(dāng)馬達(dá)扭矩的方向反向時(shí)，會(huì)擔(dān)心可能因減速器中的齒隙而產(chǎn)生打齒聲并且駕駛員會(huì)聽(tīng)到該打齒聲。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置包括相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備和馬達(dá)速度控制設(shè)備以減小打齒聲。

相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)減速器中所包括的輸入側(cè)齒輪的齒與輸出側(cè)齒輪的齒之間的相對(duì)位置。例如，相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備獲得輸入側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置和輸出側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置并且基于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)輸入側(cè)齒輪的齒與輸出側(cè)齒輪的齒之間的相對(duì)位置。

馬達(dá)速度控制設(shè)備在目標(biāo)扭矩的方向從第一方向反向至第二方向時(shí)減小馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。具體地，當(dāng)馬達(dá)待產(chǎn)生的目標(biāo)扭矩從驅(qū)動(dòng)扭矩反向至制動(dòng)扭矩時(shí)，馬達(dá)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩以降低馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。

當(dāng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度降低時(shí)，輸入側(cè)齒輪與輸出側(cè)齒輪的嚙合解除。馬達(dá)速度控制設(shè)備在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段在基于相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)的相對(duì)位置確定的時(shí)刻增大馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，從而使輸入側(cè)齒輪的齒接近輸出側(cè)齒輪的齒的接近速度降低，其中，在空轉(zhuǎn)時(shí)期中，輸入側(cè)齒輪因輸入側(cè)齒輪與輸出側(cè)齒輪之間存在的齒隙而相對(duì)于輸出側(cè)齒輪沿第二方向旋轉(zhuǎn)。

因此，可以減小輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒的抵接速度(|(輸出側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度)-(輸出側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度)|)。以這種方式，可以減小輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒時(shí)的碰撞能量。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以在不增大減速器的尺寸和/或不增加部件的數(shù)量的情況下減小減速器中產(chǎn)生的打齒聲。輸入側(cè)齒輪是從馬達(dá)輸入扭矩的齒輪，而輸出側(cè)齒輪是將扭矩傳遞至車(chē)輪的齒輪。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，馬達(dá)速度控制設(shè)備將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度控制成使得輸入側(cè)齒輪的齒在接近速度下降至用于減小打齒聲的預(yù)先設(shè)定速度的狀態(tài)下抵靠輸出側(cè)齒輪的齒。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，馬達(dá)速度控制設(shè)備將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度控制成使得輸入側(cè)齒輪的齒在接近速度下降至用于減小打齒聲的預(yù)先設(shè)定速度的狀態(tài)下抵靠輸出側(cè)齒輪的齒。例如，當(dāng)用于減小打齒聲的預(yù)先設(shè)定速度設(shè)定為零時(shí)，馬達(dá)速度控制設(shè)備將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度控制成使得在輸入側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度等于輸出側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度時(shí)，輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以以較好的方式減小減速器中產(chǎn)生的打齒聲。盡管用于減小打齒聲的設(shè)定速度優(yōu)選為零，但只要可以顯著減小減速器中產(chǎn)生的打齒聲，任何速度都可以使用。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及馬達(dá)速度控制設(shè)備，該馬達(dá)速度控制設(shè)備包括：

扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備(S15)，扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備基于相對(duì)位置設(shè)定第一時(shí)期(D1)和第二時(shí)期(D2)，其中，第一時(shí)期(D1)自目標(biāo)扭矩的方向從第一方向反向至第二方向的時(shí)刻開(kāi)始，在第一時(shí)期(D1)中，馬達(dá)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，第二時(shí)期(D2)自第一時(shí)期(D1)結(jié)束時(shí)開(kāi)始，在第二時(shí)期(D2)中，馬達(dá)產(chǎn)生沿第一方向的驅(qū)動(dòng)扭矩；以及

用于使控制在第二時(shí)期結(jié)束時(shí)返回到常規(guī)控制的常規(guī)控制返回設(shè)備(S20)，常規(guī)控制與根據(jù)目標(biāo)扭矩控制馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的控制模式相對(duì)應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，馬達(dá)速度控制設(shè)備包括扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備和常規(guī)控制返回設(shè)備。扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備基于相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的相對(duì)位置設(shè)定第一時(shí)期和第二時(shí)期，第一時(shí)期自目標(biāo)扭矩的方向從第一方向反向至第二方向的時(shí)刻開(kāi)始，在第一時(shí)期中，馬達(dá)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，第二時(shí)期自第一時(shí)期結(jié)束時(shí)開(kāi)始，在第二時(shí)期中，馬達(dá)產(chǎn)生沿第一方向的驅(qū)動(dòng)扭矩。常規(guī)控制返回設(shè)備使控制在第二時(shí)期結(jié)束時(shí)返回到常規(guī)控制，該常規(guī)控制與根據(jù)目標(biāo)扭矩控制馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的控制模式相對(duì)應(yīng)。

減速器中的打齒聲隨著輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒的抵接速度(輸入側(cè)齒輪的齒相對(duì)于輸出側(cè)齒輪的齒沿第二方向旋轉(zhuǎn)而抵靠輸出側(cè)齒輪的齒的抵接速度)變小而變小。另一方面，抵接速度根據(jù)第一時(shí)期(馬達(dá)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩的時(shí)期)和第二時(shí)期(馬達(dá)產(chǎn)生沿第一方向的驅(qū)動(dòng)扭矩的時(shí)期)變化。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，第一時(shí)期和第二時(shí)期基于空轉(zhuǎn)時(shí)期期間輸入側(cè)齒輪的齒與輸出側(cè)齒輪的齒之間的相對(duì)位置設(shè)定。因此，可以以較好的方式減小減速器中的打齒聲。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括用于檢測(cè)輸入側(cè)齒輪的齒與輸出側(cè)齒輪的齒之間的相對(duì)速度的相對(duì)速度檢測(cè)設(shè)備(S14)，以及

扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備，扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備基于相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的相對(duì)位置和相對(duì)速度檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的相對(duì)速度設(shè)定第一時(shí)期和第二時(shí)期。

在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段中，輸出側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)速度有時(shí)由于比如從路面輸入至車(chē)輪的外力的擾動(dòng)而發(fā)生波動(dòng)。在輸出側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)速度因上述擾動(dòng)而發(fā)生波動(dòng)的情況下，輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒的時(shí)刻變化。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，相對(duì)速度檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)輸入側(cè)齒輪的齒與輸出側(cè)齒輪的齒之間的相對(duì)速度，并且扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備基于相對(duì)位置和相對(duì)速度設(shè)定第一時(shí)期和第二時(shí)期。因此，即使當(dāng)輸出側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)速度因擾動(dòng)而發(fā)生波動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)可以被考慮以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一時(shí)期和第二時(shí)期。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以以較好的方式減小減速器中的打齒聲。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備，扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備將第一時(shí)期和第二時(shí)期設(shè)定成使得當(dāng)前齒隙(B)和通過(guò)使預(yù)測(cè)接近速度在從當(dāng)前時(shí)刻至輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒的時(shí)刻的時(shí)期對(duì)時(shí)間求積分得到的積分值(A)彼此相等，其中，當(dāng)前齒隙表示輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒所需的輸入側(cè)齒輪的齒相對(duì)于輸出側(cè)齒輪的齒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)量，該相對(duì)運(yùn)動(dòng)量基于相對(duì)位置而獲得，輸入側(cè)齒輪的齒以預(yù)測(cè)接近速度移動(dòng)以接近輸出側(cè)齒輪的齒。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備獲得表示輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒所需的輸入側(cè)齒輪的齒至輸出側(cè)齒輪的齒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)量的當(dāng)前齒隙。當(dāng)前齒隙基于相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的相對(duì)位置獲得，并且可以是由距離表示的量或旋轉(zhuǎn)角度表示的量。扭矩產(chǎn)生時(shí)期設(shè)定設(shè)備將第一時(shí)期和第二時(shí)期設(shè)定成使得當(dāng)前齒隙和通過(guò)使預(yù)測(cè)接近速度在從當(dāng)前時(shí)刻至輸入側(cè)齒輪的齒抵靠輸出側(cè)齒輪的齒的時(shí)刻的時(shí)期對(duì)時(shí)間求積分得到的積分值彼此相等，輸入側(cè)齒輪的齒以預(yù)測(cè)接近速度接近輸出側(cè)齒輪的齒。

以這種方式，在當(dāng)前齒隙變?yōu)榱銜r(shí)，可以使輸入側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度等于輸出側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度。換言之，在輸入側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度等于輸出側(cè)齒輪的齒的移動(dòng)速度時(shí)，輸入側(cè)齒輪的齒可以抵靠輸出側(cè)齒輪的齒。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以以更好的方式減小減速器中產(chǎn)生的打齒聲。

當(dāng)前齒隙可以通過(guò)例如相對(duì)位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的輸入側(cè)齒輪的齒與輸出側(cè)齒輪的齒之間的相對(duì)位置獲得。此外，預(yù)測(cè)接近速度可以通過(guò)例如相對(duì)速度檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度與當(dāng)前時(shí)刻之后的預(yù)測(cè)相對(duì)速度改變量之和獲得。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及將在空轉(zhuǎn)時(shí)期期間待由馬達(dá)產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩和沿第一方向的驅(qū)動(dòng)扭矩設(shè)定為具有相同的大小。

在用于根據(jù)目標(biāo)扭矩控制馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，即使當(dāng)目標(biāo)扭矩的方向反向時(shí)，馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩也需要快速跟隨目標(biāo)扭矩。響應(yīng)于上述要求，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在空轉(zhuǎn)時(shí)期期間待產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩的大小和沿第一方向的驅(qū)動(dòng)扭矩的大小設(shè)定為相同的值。因此，在空轉(zhuǎn)時(shí)期期間，在輸入側(cè)齒輪的齒相對(duì)于輸出側(cè)齒輪的齒的相對(duì)速度(接近速度)的第一時(shí)期以及在輸入側(cè)齒輪的齒相對(duì)于輸出側(cè)齒輪的齒的相對(duì)速度(接近速度)的第二時(shí)期中，可以產(chǎn)生在馬達(dá)的性能范圍內(nèi)的大的扭矩。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)減速器中產(chǎn)生的打齒聲的減小以及馬達(dá)扭矩的跟隨性。

在以上描述中，為便于理解本發(fā)明，實(shí)施方式中所使用的附圖標(biāo)記加以括號(hào)，并且分配給本發(fā)明的與實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的每個(gè)構(gòu)成部分，但本發(fā)明的每個(gè)構(gòu)成要件不限于附圖標(biāo)記指示的實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

圖1是安裝有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的車(chē)輛的示意性配置圖。

圖2是示意性地示出從車(chē)輛的前后方向觀察的內(nèi)部結(jié)合有馬達(dá)單元的車(chē)輪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖3是示出了打齒聲減小控制例程的流程圖。

圖4A至圖4C是示出了反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合狀態(tài)的說(shuō)明圖。

圖5是示出了在輸出馬達(dá)扭矩反向請(qǐng)求的情況下的周向速度、齒隙和馬達(dá)扭矩的轉(zhuǎn)變的曲線圖。

圖6是示出了在輸出馬達(dá)扭矩反向請(qǐng)求的情況下的馬達(dá)扭矩的設(shè)計(jì)的曲線圖。

圖7是示出了在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中間的馬達(dá)扭矩的設(shè)計(jì)的曲線圖。

圖8是在示出了在發(fā)生擾動(dòng)的情況下的馬達(dá)扭矩的設(shè)計(jì)的曲線圖。

圖9是示出了當(dāng)不執(zhí)行馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)時(shí)的周向速度、齒隙和馬達(dá)扭矩的轉(zhuǎn)變的曲線圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)控制裝置進(jìn)行描述。圖1示意性地示出了安裝有根據(jù)本實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的輪內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的配置。

車(chē)輛1包括左前輪10fl、右前輪10fr、左后輪10rl以及右后輪10rr。左前輪10fl、右前輪10fr、左后輪10rl以及右后輪10rr內(nèi)分別結(jié)合有輪內(nèi)馬達(dá)單元20fl、20fr、20rl和20rr。輪內(nèi)馬達(dá)單元20fl、20fr、20rl和20rr分別由懸架15fl、15fr、15rl和15rr支撐至車(chē)身b。在下文中，除非左前輪10fl、右前輪10fr、左后輪10rl和右后輪10rr中的任一者需要特別說(shuō)明，否則都簡(jiǎn)稱(chēng)為“車(chē)輪”10。類(lèi)似地，除非輪內(nèi)馬達(dá)單元20fl、20fr、20rl和20rr中的任一者需要特別說(shuō)明，否則都簡(jiǎn)稱(chēng)為“馬達(dá)單元20”，并且除非懸架15fl、15fr、15rl和15rr中的任一者需要特別說(shuō)明，否則都簡(jiǎn)稱(chēng)為“懸架15”。

如圖2中所示，馬達(dá)單元20設(shè)置在由車(chē)輪10的輪輞部101和輪輻部102包圍的筒形空間中。術(shù)語(yǔ)“輪內(nèi)”在文中是指筒形空間的內(nèi)部或包括筒形空間的附近區(qū)域的筒形空間的內(nèi)部。馬達(dá)單元20包括馬達(dá)30和減速機(jī)構(gòu)40，馬達(dá)30和減速機(jī)構(gòu)40設(shè)置在殼體21內(nèi)。馬達(dá)30例如是三相無(wú)刷馬達(dá)并且連接至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85，以通過(guò)從馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85供給至定子31的電力產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85設(shè)置于車(chē)身b。此外，馬達(dá)30還用作發(fā)電機(jī)，馬達(dá)30通過(guò)轉(zhuǎn)子32借助于車(chē)輪10的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生電力，并且使產(chǎn)生的電力通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85再生到電池86中。馬達(dá)30產(chǎn)生的扭矩的大小和方向由設(shè)置于車(chē)身b的用于馬達(dá)控制的電子控制單元80進(jìn)行控制。

馬達(dá)30的輸出軸33連接至減速機(jī)構(gòu)40。減速機(jī)構(gòu)40包括反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50和行星齒輪機(jī)構(gòu)60。反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50包括第一齒輪51和第二齒輪52。第一齒輪51是具有小直徑的主動(dòng)齒輪并且固定至馬達(dá)30的輸出軸33，而第二齒輪52是具有大直徑的從動(dòng)齒輪并且與第一齒輪51嚙合。例如，正齒輪或斜齒輪被用作第一齒輪51和第二齒輪52中的每一者。

反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50具有形成在第一齒輪51與第二齒輪52之間的齒隙。當(dāng)馬達(dá)30的扭矩方向反向時(shí)，第一齒輪51以齒隙的量相對(duì)于第二齒輪52空轉(zhuǎn)。當(dāng)齒隙消除時(shí)，第一齒輪51的齒51t沿相反方向抵靠第二齒輪52的齒52t。當(dāng)齒51t和齒52t相互抵靠時(shí)，產(chǎn)生打齒聲。在本實(shí)施方式中，減小了因反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的齒隙引起的打齒聲。因此，反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50與本發(fā)明的減速器相對(duì)應(yīng)，是要減小打齒聲的目標(biāo)。第一齒輪51與本發(fā)明的輸入側(cè)齒輪相對(duì)應(yīng)，而第二齒輪52與本發(fā)明的輸出側(cè)齒輪相對(duì)應(yīng)。

第二齒輪52的旋轉(zhuǎn)軸53連接至行星齒輪機(jī)構(gòu)60。行星齒輪機(jī)構(gòu)60包括中心齒輪61、齒圈62、多個(gè)行星齒輪63以及行星架64。中心齒輪61形成在第二齒輪52的旋轉(zhuǎn)軸53的外周上。齒圈62設(shè)置成與中心齒輪61同軸。多個(gè)行星齒輪63在中心齒輪61與齒圈62之間與中心齒輪61和齒圈62兩者嚙合。行星架64通過(guò)以相等間距設(shè)置的行星齒輪63的軌道運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。軸轂110連接至行星架64。

軸轂110通過(guò)軸承65以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于行星齒輪機(jī)構(gòu)60的殼體并且與行星架64一體地旋轉(zhuǎn)。軸轂110包括筒狀部111和環(huán)形板部112。筒狀部111覆蓋行星齒輪機(jī)構(gòu)60的在車(chē)輛寬度方向上的外側(cè)部。環(huán)形板部112從筒狀部111的外周表面沿徑向向外延伸。制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)子120固定至環(huán)形板部112。雙頭螺栓113沿著周向方向以預(yù)定間隔牢固地固定至環(huán)形板部112從而從內(nèi)側(cè)突出至外側(cè)。

車(chē)輪10以下述方式固定至軸轂110。在制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)子120安裝至軸轂110的狀態(tài)下，將雙頭螺栓113插入穿過(guò)輪輻部102形成的通孔103a。然后，在制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)子120夾持在車(chē)輪10與軸轂110之間的狀態(tài)下，將螺母114旋擰并且緊固在雙頭螺栓113上以將車(chē)輪10固定至軸轂110。

盡管行星齒輪機(jī)構(gòu)60也具有齒隙，但行星齒輪機(jī)構(gòu)60中的齒隙與反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的齒隙相比小到可以忽略。因此，不會(huì)產(chǎn)生駕駛員可聽(tīng)到的這樣大的打齒聲。因此，行星齒輪機(jī)構(gòu)60不是減小打齒聲的目標(biāo)。

馬達(dá)單元20設(shè)置有第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82。第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81輸出指示馬達(dá)30的輸出軸33的旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)信號(hào)。第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82輸出指示反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的第二齒輪52的旋轉(zhuǎn)軸53的旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)信號(hào)。盡管在本實(shí)施方式中使用旋轉(zhuǎn)變壓器作為第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82中的每一者，但也可以使用其他旋轉(zhuǎn)角度傳感器，比如編碼器。

上述馬達(dá)單元20設(shè)置于各車(chē)輪10并且具有相同的構(gòu)型。馬達(dá)單元20中的每一者通過(guò)減速機(jī)構(gòu)40將馬達(dá)30產(chǎn)生的扭矩傳遞至對(duì)應(yīng)的車(chē)輪10。馬達(dá)30中的每個(gè)馬達(dá)連接至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85例如為逆變器。四個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85設(shè)置成與相應(yīng)的馬達(dá)30對(duì)應(yīng)并且將供給自電池86的直流電轉(zhuǎn)換成交流電以向相應(yīng)的馬達(dá)30供給得到的交流電。以這種方式，馬達(dá)30中的每個(gè)馬達(dá)產(chǎn)生扭矩并且向?qū)?yīng)的車(chē)輪10施加驅(qū)動(dòng)力。馬達(dá)30中的每個(gè)馬達(dá)也用作發(fā)電機(jī)并且能夠通過(guò)車(chē)輪10中的每個(gè)車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)能量產(chǎn)生電力以使產(chǎn)生的電力通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85再生到電池86中。通過(guò)馬達(dá)30產(chǎn)生的電力而產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩向?qū)?yīng)的車(chē)輪10施加制動(dòng)力。

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85連接至用于馬達(dá)控制的電子控制單元80。用于馬達(dá)控制的電子控制單元80(下文中被稱(chēng)為“馬達(dá)ECU 80”)包括由CPU、ROM和RAM作為主要部件構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)并且執(zhí)行各種程序以獨(dú)立地控制各個(gè)馬達(dá)30的操作。馬達(dá)ECU 80連接至設(shè)置于馬達(dá)單元20中的每個(gè)馬達(dá)單元的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角度傳感器81和82(第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82)，使得從各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度傳感器81和82輸出的檢測(cè)信號(hào)輸入至馬達(dá)ECU 80。

第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81用于馬達(dá)30的相位控制(檢測(cè)電角度)，而第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82用于檢測(cè)車(chē)輪速度。第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度還用于檢測(cè)反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t之間的嚙合狀態(tài)(后面描述的齒隙B)。

此外，馬達(dá)ECU 80連接至用于檢測(cè)駕駛員執(zhí)行的操作的操作狀態(tài)的操作狀態(tài)檢測(cè)裝置83以控制車(chē)輛行駛，并且連接至用于檢測(cè)車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置84，使得從檢測(cè)裝置83和84輸出的檢測(cè)信號(hào)輸入至馬達(dá)ECU 80。

操作狀態(tài)檢測(cè)裝置83由下述傳感器構(gòu)成：用于基于加速器踏板的下壓量(或角度或壓力)檢測(cè)駕駛員的加速器操作量的加速器傳感器、用于基于制動(dòng)踏板的下壓量(或角度或壓力)檢測(cè)駕駛員的制動(dòng)器操作量的制動(dòng)器傳感器、用于檢測(cè)駕駛員對(duì)方向盤(pán)操作的轉(zhuǎn)向操作量的轉(zhuǎn)向角度傳感器等。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置84由下述傳感器的適當(dāng)組合構(gòu)成：用于檢測(cè)車(chē)身b的行駛速度的車(chē)速傳感器、用于檢測(cè)車(chē)身b的偏航率的偏航率傳感器、用于檢測(cè)車(chē)身b(簧載質(zhì)量)在每個(gè)車(chē)輪位置處的沿豎向方向的加速度的簧載質(zhì)量加速度傳感器、用于檢測(cè)車(chē)身b在橫向方向上的橫向加速度的橫向加速度傳感器、用于檢測(cè)車(chē)身b的俯仰率的俯仰率傳感器、用于檢測(cè)車(chē)身b的側(cè)傾率的側(cè)傾率傳感器、用于檢測(cè)每個(gè)懸架15的行程量的行程傳感器、用于檢測(cè)每個(gè)車(chē)輪10的非簧載質(zhì)量在豎向方向上的豎向加速度的非簧載質(zhì)量加速度傳感器等。

車(chē)輪10通過(guò)懸架15聯(lián)接至車(chē)身b。車(chē)輪10上的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力通過(guò)懸架連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成在車(chē)身b的豎向方向上的力。沿豎向方向作用在車(chē)身b上的力的取向由懸架15的幾何結(jié)構(gòu)確定。例如，在前輪10f的懸架15的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心位于前輪10f的后上方并且后輪10r的懸架15的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心位于后輪10r的前上方的車(chē)輛中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩施加至前輪10f時(shí)，在前輪10f中的每個(gè)前輪的接地點(diǎn)處產(chǎn)生沿車(chē)身b降低的方向上的力，并且當(dāng)制動(dòng)扭矩施加至前輪10f時(shí)，在前輪10f中的每個(gè)前輪的接地點(diǎn)處產(chǎn)生沿車(chē)身b向上偏置的方向上的力。此外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩施加至后輪10r時(shí)，在后輪10r中的每個(gè)后輪的接地點(diǎn)處產(chǎn)生沿車(chē)身b向上偏置的方向上的力，并且當(dāng)制動(dòng)扭矩施加至后輪10r時(shí)，在后輪10r中的每個(gè)后輪的接地點(diǎn)處產(chǎn)生沿車(chē)身b降低的方向上的力。因此，通過(guò)對(duì)作用于每個(gè)車(chē)輪10的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力(被稱(chēng)為“制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力”)的獨(dú)立控制，能夠?qū)⒇Q向力施加至車(chē)身b以控制車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。例如，在當(dāng)車(chē)輛行駛的同時(shí)車(chē)身b在前輪10f側(cè)向下移動(dòng)的情況下，制動(dòng)扭矩施加至前輪10f的馬達(dá)30以使車(chē)身b在前輪10f側(cè)向上偏置從而抑制車(chē)身b的向下運(yùn)動(dòng)。

馬達(dá)ECU 80基于操作狀態(tài)檢測(cè)裝置83檢測(cè)到的加速器操作量計(jì)算駕駛員請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力F_{請(qǐng)求}，并且基于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置84檢測(cè)到的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)獨(dú)立計(jì)算針對(duì)每個(gè)車(chē)輪10的控制制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力Fc。馬達(dá)ECU 80將駕駛員請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力F_{請(qǐng)求}分配至四個(gè)車(chē)輪(例如，分成四分之一)以計(jì)算每個(gè)車(chē)輪10上的駕駛員請(qǐng)求分配驅(qū)動(dòng)力Fd。然后，馬達(dá)ECU 80將駕駛員請(qǐng)求分配驅(qū)動(dòng)力Fd和控制制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力Fc之和設(shè)定為針對(duì)每個(gè)車(chē)輪10的目標(biāo)制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力F*(＝Fd+Fc)。馬達(dá)ECU 80計(jì)算與目標(biāo)制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力F*相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)扭矩T*并且控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85的開(kāi)關(guān)元件使得每個(gè)馬達(dá)30產(chǎn)生目標(biāo)扭矩T*。

對(duì)于控制制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力Fc，扭矩的方向根據(jù)車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定。因此，目標(biāo)扭矩T*從正向變成負(fù)向或從負(fù)向變成正向。具體地，馬達(dá)30的操作從電力運(yùn)行操作變成再生操作或從再生操作變成電力運(yùn)行操作。每次馬達(dá)扭矩的方向轉(zhuǎn)換，第一齒輪51與第二齒輪52之間的齒隙消除從而在反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中產(chǎn)生打齒聲。因此，在本實(shí)施方式中，用于減小反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的打齒聲的控制程序存儲(chǔ)在馬達(dá)ECU 80的微型計(jì)算機(jī)中。該控制程序配置成在目標(biāo)扭矩T*反向時(shí)執(zhí)行。

在執(zhí)行制動(dòng)器踏板操作的情況下，馬達(dá)ECU 80基于制動(dòng)器操作量計(jì)算負(fù)的駕駛員請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力F_{請(qǐng)求}(再生制動(dòng)力)。因此，當(dāng)將加速器操作轉(zhuǎn)換成制動(dòng)器操作或?qū)⒅苿?dòng)器操作轉(zhuǎn)換成加速器操作時(shí)，目標(biāo)扭矩T*從正向變成負(fù)向或從負(fù)向變成正向。即使在該情況下，馬達(dá)ECU 80也執(zhí)行用于減小反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的打齒聲的控制程序。

接下來(lái)，對(duì)由馬達(dá)ECU 80執(zhí)行的打齒聲減小控制處理進(jìn)行描述。圖3是示出了打齒聲減小控制例程的流程圖。在這里，在描述打齒聲減小控制例程之前，首先描述打齒聲減小的原理和術(shù)語(yǔ)定義。

當(dāng)在馬達(dá)30產(chǎn)生扭矩的狀態(tài)下使扭矩的方向反向時(shí)，馬達(dá)30產(chǎn)生的扭矩從驅(qū)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換成制動(dòng)扭矩。因此，反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50的第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t之間的抵接解除(被稱(chēng)為“抵接解除”)。當(dāng)?shù)谝积X輪51相對(duì)于第二齒輪52沿相反方向旋轉(zhuǎn)達(dá)齒隙的量時(shí)，第一齒輪51的齒51t和第二齒輪52的齒52t再次相互抵靠(被稱(chēng)為“再抵接”)。打齒聲減小控制處理調(diào)節(jié)從抵接解除時(shí)刻至再抵接時(shí)刻的空轉(zhuǎn)時(shí)期的馬達(dá)扭矩(制動(dòng)扭矩或驅(qū)動(dòng)扭矩)來(lái)執(zhí)行控制，使得第一齒輪51的齒51t在周向方向上的移動(dòng)速度在再抵接時(shí)接近第二齒輪52的齒52t在周向方向上的移動(dòng)速度，從而減小打齒聲。在下文中，周向方向上的移動(dòng)速度被稱(chēng)為“周向速度”。

第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t相互抵靠的位置根據(jù)馬達(dá)30產(chǎn)生的扭矩的方向而不同。當(dāng)馬達(dá)30產(chǎn)生沿第一方向的扭矩使得第一齒輪51使第二齒輪52旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖4A中所示，第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t抵靠的位置被稱(chēng)為“第一方向側(cè)抵接位置”。當(dāng)馬達(dá)30產(chǎn)生沿第二方向(與第一方向相反的方向)的扭矩使得第一齒輪51使第二齒輪52旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖4C中所示，第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t抵靠的位置被稱(chēng)為“第二方向側(cè)抵接位置”。此外，第一齒輪51的齒51t在第一方向側(cè)抵接位置處保持與第二齒輪52的齒52t抵靠的狀態(tài)被稱(chēng)為“第一方向抵接狀態(tài)”，而第一齒輪51的齒51t在第二方向側(cè)抵接位置處保持與第二齒輪52的齒52t抵靠的狀態(tài)被稱(chēng)為“第二方向抵接狀態(tài)”。在本實(shí)施方式中，給出了關(guān)于目標(biāo)扭矩T*的方向剛反向(驅(qū)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換成制動(dòng)扭矩)之前扭矩的方向?yàn)榈谝环较虻拿枋觥?/p>

馬達(dá)ECU 80在空轉(zhuǎn)期間基于第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81檢測(cè)到的第一齒輪51的旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82檢測(cè)到的第二齒輪52的旋轉(zhuǎn)角度獲得第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t之間的相對(duì)位置，使得第一齒輪51的齒51t的周向速度在再抵接時(shí)接近第二齒輪52的齒52t的周向速度。在本實(shí)施方式中，使用齒隙B作為指示相對(duì)位置的參數(shù)。在這里，當(dāng)馬達(dá)扭矩的方向在第一方向抵接狀態(tài)下反向時(shí)，以當(dāng)前時(shí)刻第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t之間的相對(duì)位置為參照，齒51t與齒52t在第二方向側(cè)抵接位置處抵靠所需的齒51t相對(duì)于齒52t的相對(duì)運(yùn)動(dòng)量(周向方向上的距離)被限定為齒隙B。

在馬達(dá)扭矩剛反向之前，第一齒輪51的齒51t和第二齒輪52的齒52t在第一方向側(cè)抵接位置處保持相互抵靠，如圖4A中所示。因此，齒隙B具有最大值。具有最大值的齒隙B被稱(chēng)為“初始齒隙B0”。初始齒隙B0由反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50的結(jié)構(gòu)唯一地限定。當(dāng)馬達(dá)扭矩的方向反向時(shí)，第一齒輪51的齒51t與第二齒輪52的齒52t之間的抵接解除。因此，第一齒輪51的齒51t相對(duì)于第二齒輪52的齒52t沿第二方向移動(dòng)。通過(guò)這種相對(duì)移動(dòng)，齒隙B減小，如圖4B所示。圖4C示出了第一齒輪51的齒51t和第二齒輪52的齒52t相互抵靠使得齒隙B變?yōu)榱愕臓顟B(tài)。

如果馬達(dá)扭矩的方向在馬達(dá)扭矩反向之后保持在第二方向上，則齒51t與齒52t之間的在周向方向上的相對(duì)速度在第一齒輪51與第二齒輪52再抵接時(shí)變大。因此，產(chǎn)生打齒聲。因此，在打齒聲減小控制處理中，馬達(dá)扭矩的方向在第一齒輪51的空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段從第二方向(制動(dòng)扭矩)轉(zhuǎn)換成第一方向(驅(qū)動(dòng)扭矩)，使得第一齒輪51的齒51t的周向速度接近第二齒輪52的齒52t的周向速度。以這種方式，齒51t的周向速度和齒52t的周向速度能夠在第一齒輪51再次抵靠第二齒輪52時(shí)彼此基本匹配。在圖4A至圖4C中,第一齒輪51上的箭頭指示馬達(dá)扭矩的方向。圖4B中所示的兩個(gè)箭頭指示在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段馬達(dá)扭矩的方向從第二方向轉(zhuǎn)換至第一方向。

齒隙B能夠以下面的方式計(jì)算。

假設(shè)第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81檢測(cè)到的第一齒輪51的旋轉(zhuǎn)角度為第一旋轉(zhuǎn)角度θ1，第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82檢測(cè)到的第二齒輪52的旋轉(zhuǎn)角度為第二旋轉(zhuǎn)角度θ2，并且用于將第二齒輪52的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換成第一齒輪51的旋轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)換系數(shù)為k(＝第二齒輪52的齒數(shù)/第一齒輪51的齒數(shù))。則通過(guò)將第二旋轉(zhuǎn)角度θ2轉(zhuǎn)換成第一齒輪51的旋轉(zhuǎn)角度獲得的旋轉(zhuǎn)角度為k·θ2。

第一齒輪51相對(duì)于第二齒輪52的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ通過(guò)表達(dá)式(1)表示。

θ＝θ1-k·θ2 (1)

假設(shè)當(dāng)?shù)谝积X輪51與第二齒輪52之間的嚙合處于第一方向抵接狀態(tài)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ為θp，當(dāng)?shù)谝积X輪51與第二齒輪52之間的嚙合處于第二方向抵接狀態(tài)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ為θn，并且第一齒輪51的從旋轉(zhuǎn)中心至嚙合部的半徑為R。則初始齒隙B0通過(guò)表達(dá)式(2)表示。

B0＝R×(|θp-θn|) (2)

初始齒隙B0具有恒定值。馬達(dá)ECU 80計(jì)算任意時(shí)刻的初始齒隙B0并且將計(jì)算得的初始齒隙B0存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。

當(dāng)馬達(dá)扭矩的方向在馬達(dá)30沿第一方向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下反向時(shí)，齒隙B從初始齒隙B0減小。假設(shè)在馬達(dá)扭矩的方向剛反向之前的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ是初始相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ0，并且當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ是當(dāng)前相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θx。則通過(guò)將半徑R乘以當(dāng)前相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θx與初始相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ0之差(|θx-θ0|)得到的值(R·(|θx-θ0|))為齒隙的減小量。因此，當(dāng)前時(shí)刻的齒隙B通過(guò)表達(dá)式(3)表示。

B＝B0-R·(|θx-θ0|)(3)

盡管在本文的描述中齒隙B通過(guò)距離表示，但齒隙B還可以通過(guò)第一齒輪51的旋轉(zhuǎn)角度表示。

在打齒聲減小控制處理中，馬達(dá)ECU 80控制馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度使得第一齒輪51的齒51t的周向速度(被稱(chēng)為“第一齒輪周向速度V1”)和第二齒輪52的齒52t的周向速度(被稱(chēng)為“第二齒輪周向速度V2”)在第一齒輪51與第二齒輪52再抵接時(shí)大致相互匹配。例如，如圖5中所示，當(dāng)輸出馬達(dá)扭矩反向請(qǐng)求時(shí)，具體地，在目標(biāo)扭矩T*的方向(符號(hào))在時(shí)刻T1反向時(shí)，馬達(dá)30產(chǎn)生沿與在剛輸出反向請(qǐng)求之前的馬達(dá)扭矩的方向(第一方向)相反的方向的設(shè)定扭矩(被稱(chēng)為“反向設(shè)定扭矩Tn”)(參見(jiàn)圖5的部分(c))。反向設(shè)定扭矩Tn是預(yù)設(shè)定成具有一定大小的制動(dòng)扭矩。以這種方式，解除了第一齒輪51與第二齒輪52之間的抵接，并且因而第一齒輪51開(kāi)始空轉(zhuǎn)。通過(guò)空轉(zhuǎn)，第一齒輪周向速度V1以恒定斜率α減小(參見(jiàn)圖5的部分(a))。因此，第一齒輪周向速度V1與第二齒輪周向速度V2之間的相對(duì)速度V(＝V2-V1)增大，表示為從時(shí)刻t1經(jīng)過(guò)的時(shí)間tx和斜率α的乘積(α·tx)。同時(shí)，齒隙B減小。齒隙B的減小量表示為該乘積(α·tx)的時(shí)間積分值。斜率α是根據(jù)馬達(dá)扭矩的大小確定的周向速度變化系數(shù)，并且預(yù)存儲(chǔ)在馬達(dá)ECU 80中。

在打齒聲減小控制處理中，馬達(dá)ECU 80在第一齒輪51空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段將馬達(dá)扭矩從反向設(shè)定扭矩Tn轉(zhuǎn)換至返回設(shè)定扭矩Tp(參見(jiàn)圖5的部分(c))。返回設(shè)定扭矩Tp是大小(絕對(duì)值)與反向設(shè)定扭矩Tn相同并且方向(符號(hào))與反向設(shè)定扭矩Tn相反的預(yù)設(shè)定恒定驅(qū)動(dòng)扭矩。在圖5中所示的示例中，在時(shí)刻t2處，馬達(dá)扭矩從反向設(shè)定扭矩Tn轉(zhuǎn)換至返回設(shè)定扭矩Tp。因此，第一齒輪周向速度V1在時(shí)刻t2以恒定斜率α開(kāi)始增大。因此，第一齒輪周向速度V1與第二齒輪周向速度V2之間的相對(duì)速度V(＝V2-V1)在時(shí)刻t2以斜率α開(kāi)始減小。同時(shí)，齒隙B開(kāi)始減小。

作為齒隙B減小的結(jié)果，第一齒輪51的齒51t在時(shí)刻t3再次抵靠第二齒輪52的齒52t。當(dāng)在再抵接時(shí)，具體地，當(dāng)齒隙B變?yōu)榱銜r(shí)，相對(duì)速度V接近零時(shí)，能夠進(jìn)一步減小打齒聲。因此，在打齒聲減小控制處理中，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度控制成使得在再抵接時(shí)的相對(duì)速度V變?yōu)榱?齒51t和齒52t在相對(duì)速度V變?yōu)榱銜r(shí)再次相互抵靠)。馬達(dá)ECU 80設(shè)計(jì)產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn的時(shí)期D1和產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期D2，并且控制馬達(dá)30以根據(jù)該設(shè)計(jì)產(chǎn)生扭矩。因此，再抵接時(shí)的相對(duì)速度V如上所述那樣控制。

通過(guò)使相對(duì)速度V對(duì)時(shí)間求積分得到的值與齒隙B的減小量相對(duì)應(yīng)。因此，為了控制相對(duì)速度V在齒隙B變?yōu)榱愕臅r(shí)刻變?yōu)榱悖瑫r(shí)期D1和D2需要設(shè)定成使得通過(guò)使預(yù)測(cè)相對(duì)速度V(＝預(yù)測(cè)接近速度)從當(dāng)前時(shí)刻至再抵接時(shí)刻對(duì)時(shí)間求積分得到的值等于當(dāng)前時(shí)刻的齒隙B。例如，在當(dāng)前時(shí)刻緊接在對(duì)馬達(dá)扭矩的反向請(qǐng)求的輸出之后時(shí)(在抵接解除時(shí))，圖6的部分(a)中的純灰色區(qū)域的面積A0與通過(guò)使預(yù)測(cè)相對(duì)速度V從當(dāng)前時(shí)刻至再抵接時(shí)刻對(duì)時(shí)間求積分得到的值相對(duì)應(yīng)。在這種情況下，通過(guò)將時(shí)期D1和D2設(shè)定成使得面積A0等于初始齒隙B0，再抵接時(shí)刻(時(shí)刻t3)的相對(duì)速度V能夠設(shè)定為零。時(shí)期D1和D2能夠以幾何方法計(jì)算。在該情況下，D1＝D2成立。因此，在齒隙B變?yōu)槌跏箭X隙B0的一半(B0/2)時(shí)，反向設(shè)定扭矩Tn需要轉(zhuǎn)換至返回設(shè)定扭矩Tp。因此，在時(shí)期D2結(jié)束時(shí)，相對(duì)速度V變?yōu)榱?。在再抵接之后，馬達(dá)扭矩設(shè)定成輸出反向請(qǐng)求時(shí)的目標(biāo)扭矩T*。

除非第二齒輪周向速度V2在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段在擾動(dòng)(從路面至車(chē)輪10的輸入)的影響下變化，否則只要反向設(shè)定扭矩Tn和返回設(shè)定扭矩Tp根據(jù)初始設(shè)計(jì)的時(shí)期D1和D2產(chǎn)生，再抵接時(shí)的相對(duì)速度V就能夠設(shè)定為零。具體地，如果反向設(shè)定扭矩Tn在齒隙B變?yōu)槌跏箭X隙B0的一半(B0/2)時(shí)轉(zhuǎn)換成返回設(shè)定扭矩Tp，則再抵接時(shí)刻的相對(duì)速度V能夠設(shè)定為零。以這種方式，能夠減小打齒聲。

然而，在第二齒輪周向速度V2在空轉(zhuǎn)時(shí)期的中段在輸入至車(chē)輪10的擾動(dòng)的影響下變化的情況下，相對(duì)速度V不會(huì)如所想的那樣轉(zhuǎn)變。因此，如果直接使用在抵接解除時(shí)刻設(shè)計(jì)的時(shí)期D1和D2，則再抵接時(shí)刻的相對(duì)速度V不能設(shè)定為零。因此，在本實(shí)施方式中，如圖7中所示，從當(dāng)前時(shí)刻至再抵接時(shí)刻的時(shí)期內(nèi)的面積A(純灰色區(qū)域的面積)用于更新時(shí)期D1和D2的設(shè)計(jì)，并且時(shí)期D1和D2的設(shè)計(jì)隨后被更新成使得面積A等于當(dāng)前時(shí)刻的齒隙B。面積A是通過(guò)使預(yù)測(cè)相對(duì)速度V(＝預(yù)測(cè)接近速度)從當(dāng)前時(shí)刻至預(yù)估再抵接時(shí)刻(預(yù)測(cè)相對(duì)速度V變?yōu)榱愕臅r(shí)刻)對(duì)時(shí)間求積分得到的積分值。預(yù)測(cè)相對(duì)速度V通過(guò)將預(yù)測(cè)相對(duì)速度變化量(α×從當(dāng)前時(shí)間起經(jīng)過(guò)的時(shí)間)加上當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V(＝V2-V1)得到。

例如，從當(dāng)前時(shí)刻至再抵接時(shí)刻的時(shí)期的面積A使用圖7通過(guò)表達(dá)式(4)以幾何方法得到。

A＝V_{當(dāng)前}·D1+(α/2)·D1²+(α/2)·D2² (4)

在這里，V_{當(dāng)前}是當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V，D1是從產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn的當(dāng)前時(shí)刻起的時(shí)期(時(shí)間)的長(zhǎng)度，而D2是產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期(時(shí)間)的長(zhǎng)度。表達(dá)式(4)右側(cè)的第一項(xiàng)和第二項(xiàng)之和與時(shí)期D1的面積相對(duì)應(yīng)，而表達(dá)式右側(cè)的第三項(xiàng)與時(shí)期D2的面積相對(duì)應(yīng)。相對(duì)速度V_{當(dāng)前}作為第一齒輪周向速度V1_{當(dāng)前}與第二齒輪周向速度V2_{當(dāng)前}之差(V2_{當(dāng)前}-V1_{當(dāng)前})而獲得。第一齒輪周向速度V1_{當(dāng)前}通過(guò)將由第一旋轉(zhuǎn)角度θ1的時(shí)間導(dǎo)數(shù)計(jì)算得的當(dāng)前時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)換成第一齒輪51的齒51t的周向速度而獲得，而第二齒輪周向速度V2_{當(dāng)前}通過(guò)將由第二旋轉(zhuǎn)角度θ2的時(shí)間導(dǎo)數(shù)計(jì)算得的當(dāng)前時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)換成第二齒輪52的齒52t的周向速度而得到。

為了將再抵接時(shí)刻的相對(duì)速度V設(shè)為零，需要設(shè)定表達(dá)式(5)表達(dá)的關(guān)系。

α·D2＝V_{當(dāng)前}+α·D1 (5)

根據(jù)表達(dá)式(5)，D2通過(guò)表達(dá)式(6)用D1表示。

D2＝V_{當(dāng)前}/α+D1 (6)

通過(guò)使當(dāng)前時(shí)刻的齒隙B代替表達(dá)式(4)中的A并且將關(guān)于D2的表達(dá)式(6)代入表達(dá)式(4)，表達(dá)式(4)變形為表達(dá)式(7)。

B＝V_{當(dāng)前}·D1+(α/2)·D1²+(α/2)·(V_{當(dāng)前}/α+D1)² (7)

通過(guò)將表達(dá)式(7)以D1的二次方程的形式表示，得到表達(dá)式(8)。

α·D1²+2V_{當(dāng)前}·D1+(V_{當(dāng)前}²/(2α)-B)＝0 (8)

通過(guò)求解表達(dá)式(8)，能夠計(jì)算出自當(dāng)前時(shí)刻起反向設(shè)定扭矩Tn持續(xù)的時(shí)期D1。此外，能夠通過(guò)將計(jì)算得的D1代入表達(dá)式(6)計(jì)算出產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期D2。在這種情況下，當(dāng)D1的解并未獲得為正值時(shí)，當(dāng)前時(shí)刻包含在時(shí)期D2中，具體地，當(dāng)前時(shí)刻包含在產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期中。因此，設(shè)定D1＝0。當(dāng)齒隙B具有比(V_{當(dāng)前}²/(2α))小的值時(shí)，不存在滿足表達(dá)式(8)的D1的正值。因此，當(dāng)前時(shí)刻包含在產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期D2中。在這種情況下，D2通過(guò)將D1＝0代入表達(dá)式(6)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)V_{當(dāng)前}等于或小于零時(shí)，D2設(shè)定為零(D2＝0)。在D2為零時(shí)，馬達(dá)30產(chǎn)生的扭矩轉(zhuǎn)換成原始目標(biāo)扭矩T*。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3的流程圖描述由馬達(dá)ECU 80執(zhí)行的打齒聲減小控制例程。對(duì)于各車(chē)輪10的每個(gè)馬達(dá)30來(lái)說(shuō)，打齒聲減小控制例程獨(dú)立執(zhí)行。在這種情況下，對(duì)用于設(shè)置于車(chē)輪10中的任一車(chē)輪的馬達(dá)30的打齒聲減小控制例程進(jìn)行描述。當(dāng)馬達(dá)30被驅(qū)動(dòng)時(shí)，具體地當(dāng)目標(biāo)扭矩T*不為零時(shí)，執(zhí)行打齒聲減小控制例程。

在步驟S11中，馬達(dá)ECU 80判斷是否產(chǎn)生對(duì)目標(biāo)扭矩T*(由目標(biāo)制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力F*設(shè)定的目標(biāo)扭矩)的反向請(qǐng)求。馬達(dá)ECU80在預(yù)定計(jì)算周期中計(jì)算出每個(gè)馬達(dá)30的目標(biāo)扭矩T*。在步驟S11中，馬達(dá)ECU 80判斷目標(biāo)扭矩T*的方向(符號(hào))是否反向。馬達(dá)ECU 80在與目標(biāo)扭矩T*的計(jì)算周期相同的周期中重復(fù)步驟S11的判斷。當(dāng)產(chǎn)生對(duì)目標(biāo)扭矩T*的反向請(qǐng)求時(shí)，處理進(jìn)入步驟S12。

在步驟S12中，馬達(dá)ECU 80讀取第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81檢測(cè)到的第一旋轉(zhuǎn)角度θ1和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82檢測(cè)到的第二旋轉(zhuǎn)角度θ2。隨后，在步驟S13中，馬達(dá)ECU 80通過(guò)使用表達(dá)式(3)計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻的齒隙B。馬達(dá)ECU 80在預(yù)定計(jì)算周期中反復(fù)執(zhí)行步驟S12和隨后的步驟中的處理。當(dāng)在步驟S13中第一次計(jì)算齒隙B時(shí)，該計(jì)算所需的初始相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ0——即，為當(dāng)產(chǎn)生反向請(qǐng)求時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ的初始相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置θ0——存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。

隨后，在步驟S14中，馬達(dá)ECU 80以上述方式(V_{當(dāng)前}＝V2_{當(dāng)前}-V1_{當(dāng)前})計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V_{當(dāng)前}。隨后，在步驟S15中，馬達(dá)ECU 80產(chǎn)生從當(dāng)前時(shí)刻至預(yù)測(cè)再抵接時(shí)刻的馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)。例如，馬達(dá)ECU 80通過(guò)上述計(jì)算表達(dá)式計(jì)算時(shí)期D1和D2的長(zhǎng)度(時(shí)間)。

隨后，在步驟S16中，馬達(dá)ECU 80判斷D1是否不為零。具體地，馬達(dá)ECU 80判斷當(dāng)前時(shí)刻是否包含在馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)的時(shí)期D1中。緊接在對(duì)目標(biāo)扭矩T*的反向請(qǐng)求的產(chǎn)生之后，表達(dá)式(8)中的相對(duì)速度V_{當(dāng)前}為零。因此，存在具有正值的D1。因此，馬達(dá)ECU 80確定為“是”。然后，過(guò)程進(jìn)入步驟S17。在步驟S17中，馬達(dá)ECU 80將馬達(dá)待產(chǎn)生的扭矩設(shè)定為反向設(shè)定扭矩Tn。以這種方式，馬達(dá)ECU 80控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85的開(kāi)關(guān)元件使得馬達(dá)30產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn。具體地，產(chǎn)生了與在輸出反向請(qǐng)求時(shí)的目標(biāo)扭矩T*不同的反向設(shè)定扭矩Tn。

在步驟S17中的處理完成之后，馬達(dá)ECU 80使處理回到步驟S12從而以預(yù)定計(jì)算周期重復(fù)處理。因此，重復(fù)產(chǎn)生馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)。在確定D1不為零(S16：是)的時(shí)期期間，馬達(dá)30產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn。因此，如從圖5的時(shí)刻t1至?xí)r刻t2的時(shí)期中所示的，相對(duì)速度(V2-V1)以斜率α增大，而齒隙B減小。隨著齒隙B的減小，D1(當(dāng)前時(shí)刻的剩余D1)也減小。

然后，在步驟S16中，當(dāng)確定D1＝0，具體地，在當(dāng)前時(shí)刻離開(kāi)時(shí)期D1時(shí)，馬達(dá)ECU 80在步驟S18中判斷D2是否不為零。具體地，馬達(dá)ECU 80判斷當(dāng)前時(shí)刻是否包含在馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)的時(shí)期D2中。時(shí)期D2通過(guò)將D1＝0代入表達(dá)式(6)計(jì)算為V_{當(dāng)前}/α。因此，在當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V_{當(dāng)前}不變?yōu)榱慊虿蛔兊偷臅r(shí)期期間，D2保持為具有正值。因此，在時(shí)期D1結(jié)束時(shí)，當(dāng)前時(shí)刻包含在時(shí)期D2中(S18：是)。在這種情況下，在步驟S19中，馬達(dá)ECU 80將馬達(dá)30待產(chǎn)生的扭矩設(shè)定為返回設(shè)定扭矩Tp。以這種方式，ECU 80控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器85的開(kāi)關(guān)元件使得馬達(dá)30產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp。具體地，產(chǎn)生了與反向設(shè)定扭矩Tn的方向相反并且絕對(duì)值相等的返回設(shè)定扭矩Tp。

在步驟S19中的處理完成之后，馬達(dá)ECU 80使處理回到步驟S12從而以預(yù)定計(jì)算周期重復(fù)進(jìn)行處理。在產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期期間，相對(duì)速度V減小，如從圖5的時(shí)刻t2至?xí)r刻t3的時(shí)期所示。以這種方式，在步驟S18中，當(dāng)確定D2＝0時(shí)，具體地，在當(dāng)前時(shí)刻離開(kāi)時(shí)期D2時(shí)，馬達(dá)ECU 80在步驟S20中將馬達(dá)30待產(chǎn)生的扭矩轉(zhuǎn)換成初始目標(biāo)扭矩T*(產(chǎn)生目標(biāo)制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力F*(＝Fd+Fc)的扭矩)并且終止打齒聲減小控制例程。因此，控制返回到與根據(jù)目標(biāo)扭矩T*控制馬達(dá)30的驅(qū)動(dòng)的控制模式相對(duì)應(yīng)的常規(guī)控制。在預(yù)定短間隔過(guò)去之后，重新開(kāi)始打齒聲減小控制例程。因此，在對(duì)目標(biāo)扭矩T*的反向請(qǐng)求再次產(chǎn)生時(shí)，執(zhí)行步驟S12和隨后步驟的處理。

根據(jù)上述打齒聲減小控制例程，當(dāng)輸出對(duì)目標(biāo)扭矩T*的反向請(qǐng)求時(shí)，馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度控制成使得第一齒輪51的齒51t的周向速度和第二齒輪52的齒52t的周向速度在再抵接時(shí)彼此相等。具體地，馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度控制成使得第一齒輪51的齒51t在相對(duì)速度V降低至零的時(shí)刻抵靠第二齒輪52的齒52t。因此，減小了再抵接時(shí)第一齒輪51與第二齒輪52之間產(chǎn)生的碰撞能量。因此，可以減小反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中產(chǎn)生的打齒聲。此外，由于打齒聲的減小可以通過(guò)對(duì)馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度的控制實(shí)現(xiàn)，因此，減速機(jī)構(gòu)40的尺寸和部件的數(shù)量不會(huì)增加。

作為對(duì)比示例，對(duì)在空轉(zhuǎn)時(shí)期不控制馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度的情況進(jìn)行描述。如圖9中所示，在目標(biāo)扭矩T*的方向反向的時(shí)刻t1，開(kāi)始對(duì)馬達(dá)30的通電進(jìn)行控制使得馬達(dá)30產(chǎn)生目標(biāo)扭矩T*(制動(dòng)扭矩)。因此，在第一齒輪51和第二齒輪52再次相互抵靠的時(shí)刻t2，相對(duì)速度V增大。因此，第一齒輪51的齒51t和第二齒輪52的齒52t有力地相互碰撞。因此，產(chǎn)生了駕駛員可聽(tīng)到的很大的打齒聲。

在本實(shí)施方式中，對(duì)馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制使得再抵接時(shí)的相對(duì)速度V變?yōu)榱?，在空轉(zhuǎn)時(shí)期的第一半部分中產(chǎn)生了具有恒定大小的反向設(shè)定扭矩Tn，而在空轉(zhuǎn)時(shí)期的第二半部分中產(chǎn)生了具有恒定大小的返回設(shè)定扭矩Tp。因此，有利于對(duì)馬達(dá)30的扭矩控制(旋轉(zhuǎn)速度控制)。此外，在空轉(zhuǎn)時(shí)期中，產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn的時(shí)期D1和產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期D2順序地設(shè)定成使得在從當(dāng)前時(shí)刻至第一齒輪51與第二齒輪52之間再抵接的時(shí)刻的時(shí)期中的預(yù)測(cè)相對(duì)速度V的積分值(面積A)等于基于當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V_{當(dāng)前}的當(dāng)前時(shí)刻的齒隙B。因此，即使第二周向速度V2在第一齒輪51的空轉(zhuǎn)時(shí)期期間在擾動(dòng)的影響下變化，第二齒輪周向速度V2的變化也會(huì)被反饋以根據(jù)擾動(dòng)發(fā)生之后的最新相對(duì)速度V_{當(dāng)前}計(jì)算預(yù)測(cè)相對(duì)速度V的積分值(面積A)。因此，可以適當(dāng)修正初始設(shè)計(jì)的時(shí)期D1和D2。因此，即使發(fā)生擾動(dòng)，也可以以較好的方式減小打齒聲。

例如，當(dāng)?shù)诙X輪周向速度V2在時(shí)刻t4由于擾動(dòng)(來(lái)自路面的輸入)而增大時(shí)，如圖8中所示，在緊接時(shí)刻4之后產(chǎn)生馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)的時(shí)刻t_{當(dāng)前}，時(shí)期D1和D2根據(jù)發(fā)生擾動(dòng)之后的最新相對(duì)速度V_{當(dāng)前}進(jìn)行計(jì)算。因此，產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn的時(shí)期D1更新并且設(shè)定得更短。具體地，與初始設(shè)計(jì)正時(shí)相比，反向設(shè)定扭矩Tn轉(zhuǎn)換成返回設(shè)定扭矩Tp的正時(shí)(時(shí)刻t5)提前了。因此，再抵接時(shí)刻(時(shí)刻t6)的相對(duì)速度V可以設(shè)定為零。根據(jù)發(fā)生擾動(dòng)的時(shí)刻或擾動(dòng)的大小，存在再抵接時(shí)刻的相對(duì)速度V不能設(shè)定為零的一些情況。然而，可以使相對(duì)速度V更接近零。因而，可以減小反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中產(chǎn)生的打齒聲。

此外，在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)角度傳感器81設(shè)置于反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50的輸入軸(馬達(dá)30的輸出軸33)，而旋轉(zhuǎn)角度傳感器82設(shè)置于輸出軸(旋轉(zhuǎn)軸53)。因此，通過(guò)使用第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81，可以以?xún)?yōu)良的精度檢測(cè)出馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)角度，而不受反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的齒隙的影響。通過(guò)使用第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82，可以以?xún)?yōu)良的精度檢測(cè)出車(chē)輪10的旋轉(zhuǎn)角度，而不受反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的齒隙的影響。因此，可以以?xún)?yōu)良的精度執(zhí)行對(duì)馬達(dá)30的相位控制和車(chē)輪速度檢測(cè)。

此外，如果第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器81和第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82中的任一者發(fā)生故障，則不能執(zhí)行打齒聲減小控制例程。然而，可以通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)角度傳感器中的未發(fā)生故障的另一者繼續(xù)對(duì)馬達(dá)30的驅(qū)動(dòng)控制。

在用于根據(jù)目標(biāo)扭矩T*控制馬達(dá)30的驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，即使當(dāng)目標(biāo)扭矩T*的方向反向時(shí)，馬達(dá)30待產(chǎn)生的扭矩也需要快速跟隨目標(biāo)扭矩T*。為此，第一方向抵接狀態(tài)需要快速轉(zhuǎn)換成第二方向抵接狀態(tài)從而在反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中不產(chǎn)生盡可能多的打齒聲。響應(yīng)于上述請(qǐng)求，在本實(shí)施方式中，反向設(shè)定扭矩Tn的大小和返回設(shè)定扭矩Tp的大小設(shè)定成彼此相等。因此，時(shí)期D1和時(shí)期D2在空轉(zhuǎn)時(shí)期期間設(shè)定成大致相同的長(zhǎng)度。另外，在時(shí)期D1和D2中，在馬達(dá)30的性能范圍內(nèi)可以產(chǎn)生大的扭矩。因此，通過(guò)有效利用馬達(dá)30的性能，可以實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的打齒聲的減小和馬達(dá)扭矩的跟隨性(followability)。

上面描述了根據(jù)本實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式?？梢栽诓幻撾x本發(fā)明的要旨的情況下對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改。

例如，在本實(shí)施方式中，馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度控制成使得在相對(duì)速度V(接近速度)變?yōu)榱愕臅r(shí)刻實(shí)現(xiàn)再抵接。然而，不必需要將相對(duì)速度V變?yōu)榱愕臅r(shí)刻設(shè)定為再抵接的目標(biāo)時(shí)刻。馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度僅需要控制成使得在相對(duì)速度V下降到預(yù)定設(shè)定速度V_參照(可以減小打齒聲的速度)的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)再抵接。例如，時(shí)期D2結(jié)束的時(shí)刻僅需要設(shè)定為檢測(cè)到相對(duì)速度V_{當(dāng)前}等于或小于設(shè)定速度V_參照的時(shí)刻。在這種情況下，時(shí)期D2可以設(shè)定成比本實(shí)施方式的時(shí)期D2短V_參照/α。即使在這種改型中，也可以減小打齒聲，而不會(huì)增大減速機(jī)構(gòu)40的尺寸和部件的數(shù)量。

此外，在本實(shí)施方式中，馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)(時(shí)期D1和D2)基于齒隙B和當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V_{當(dāng)前}設(shè)定。然而，馬達(dá)扭矩設(shè)計(jì)(時(shí)期D1和D2)可以不使用當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)速度V_{當(dāng)前}而僅基于齒隙B簡(jiǎn)單地設(shè)定。例如，馬達(dá)ECU 80可以將從馬達(dá)扭矩響應(yīng)于反向請(qǐng)求的輸出而反向的時(shí)刻至齒隙B等于預(yù)定第一設(shè)定齒隙B_參照1(例如，初始齒隙B0的一半)的時(shí)刻的時(shí)期設(shè)定為產(chǎn)生反向設(shè)定扭矩Tn的時(shí)期D1，并且可以將從時(shí)期D1結(jié)束至齒隙B等于預(yù)定第二設(shè)定齒隙B_參照2的時(shí)刻的時(shí)期設(shè)定為產(chǎn)生返回設(shè)定扭矩Tp的時(shí)期D2。第二設(shè)定齒隙B_參照2僅需要是小于第一設(shè)定齒隙B_參照1的齒隙，并且具有比零大的量，并且具有允許相對(duì)速度V在空轉(zhuǎn)時(shí)期期間降低以減小打齒聲的量。即使根據(jù)這種改型，也可以減小打齒聲，而不增大減速機(jī)構(gòu)40的尺寸和部件的數(shù)量。此外，在這種改型中，不再需要計(jì)算相對(duì)速度V_{當(dāng)前}。因而，可以減小馬達(dá)ECU 80的計(jì)算負(fù)荷。在這種情況下，與本發(fā)明的實(shí)施方式類(lèi)似，反向設(shè)定扭矩Tn的大小優(yōu)選地設(shè)定成等于返回設(shè)定扭矩Tp的大小。

替代性地，例如，馬達(dá)ECU 80可以將從馬達(dá)扭矩反向的時(shí)刻至齒隙B等于或小于預(yù)定第一設(shè)定齒隙B_參照1(例如，初始齒隙B0的一半)的時(shí)刻的時(shí)期設(shè)定為時(shí)期D1，并且可以將從時(shí)期D1結(jié)束至相對(duì)速度V_{當(dāng)前}等于或小于預(yù)定設(shè)定速度V_參照(可以減小打齒聲的速度)的時(shí)刻的時(shí)期設(shè)定為時(shí)期D2。

此外，盡管在本實(shí)施方式中反向設(shè)定扭矩Tn和返回設(shè)定扭矩Tp分別是預(yù)定的恒定值，但反向設(shè)定扭矩Tn和返回設(shè)定扭矩Tp中的至少任一者可以是可變的。例如，在返回設(shè)定扭矩Tp為恒定值的情況下，當(dāng)齒隙B在空轉(zhuǎn)時(shí)期的第二半部分(B<B0/2)中因擾動(dòng)而突然減小(相對(duì)速度突然增大)時(shí)，再抵接時(shí)刻的相對(duì)速度V不能設(shè)定為零。然而，通過(guò)增大返回設(shè)定扭矩Tp的大小(絕對(duì)值)，相對(duì)速度V可以設(shè)定為零或可以更接近零。這是因?yàn)橄鄬?duì)速度V的斜率α可以通過(guò)增大返回設(shè)定扭矩Tp的大小而增大。

例如，當(dāng)在圖3的步驟S15中設(shè)計(jì)馬達(dá)扭矩時(shí)，在再抵接時(shí)刻的預(yù)測(cè)相對(duì)速度V不為零的情況下，返回設(shè)定扭矩Tp僅需要增大成使得預(yù)測(cè)相對(duì)速度V更接近零。在這種情況下，僅需要將指示返回設(shè)定扭矩Tp的大小與相對(duì)速度V的斜率α的大小之間的關(guān)系的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在馬達(dá)ECU 80中，使得馬達(dá)ECU 80設(shè)定返回設(shè)定扭矩Tp的大小，由此使再抵接時(shí)刻的預(yù)測(cè)相對(duì)速度V最接近零。

此外，在本實(shí)施方式中，第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82設(shè)定成檢測(cè)反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50的旋轉(zhuǎn)軸53的旋轉(zhuǎn)角度。然而，當(dāng)行星齒輪機(jī)構(gòu)60中的齒隙與反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)50中的齒隙相比小到可以忽略時(shí)，例如，可以使用用于檢測(cè)行星齒輪機(jī)構(gòu)60的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度、具體地用于檢測(cè)軸轂110的旋轉(zhuǎn)角度的第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82’(由圖2中的虛線指示)代替上述第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器82。

附圖標(biāo)記列表

1…車(chē)輛，10…車(chē)輪，15…懸架，20…馬達(dá)單元，30…馬達(dá)，33…輸出軸，40…減速機(jī)構(gòu)，50…反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)，51…第一齒輪，51t,52t…齒，52…第二齒輪，53…旋轉(zhuǎn)軸，60…行星齒輪機(jī)構(gòu)，80…用于馬達(dá)控制的電子控制單元(馬達(dá)ECU),81…第一旋轉(zhuǎn)角度傳感器，82…第二旋轉(zhuǎn)角度傳感器，83…操作狀態(tài)檢測(cè)裝置，84…運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，85…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，86…電池，A…面積，B…齒隙，B0…初始齒隙，D1…第一時(shí)期，D2…第二時(shí)期，T*…目標(biāo)扭矩，Tn…反向設(shè)定扭矩，Tp…返回設(shè)定扭矩，V1…第一齒輪周向速度，V2…第二齒輪周向速度，θ1…第一旋轉(zhuǎn)角度，θ2…第二旋轉(zhuǎn)角度。