JP5553162B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、第一動力伝達機構を介して内燃機関に駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構を介して車輪に駆動連結される回転電機の制御を行うための制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for controlling a rotating electrical machine that is drivably coupled to an internal combustion engine via a first power transmission mechanism and is drivably coupled to wheels via a second power transmission mechanism.
内燃機関から出力されるトルク振動が大きくなる内燃機関の運転領域が存在する。この高振動領域では、車両の駆動装置にトルク振動が伝達されてこもり音が発生するなど、運転者に不快感を与える恐れがある。この高振動領域に対して、例えば、下記の特許文献1には、以下のような技術が開示されている。すなわち、特許文献1の技術では、高振動領域を回避するように、トルク振動量に基づいて、内燃機関の動作ラインを設定する制御を行っている。そして、特許文献1の技術では、動作ラインを、燃費の悪化が最小になるように設定している。
There is an operating region of the internal combustion engine in which torque vibration output from the internal combustion engine increases. In this high vibration region, the driver may feel uncomfortable, for example, torque vibration is transmitted to the drive device of the vehicle and a booming noise is generated. For example,
しかしながら、特許文献1の技術では、高振動領域を回避するために、内燃機関の動作点を、燃費が最適になる動作ラインから変更する必要があり、その分の燃費の悪化は避けられない。よって、燃費向上の観点からは改善の余地がある。
However, in the technique of
そこで、内燃機関の動作点が高振動領域に設定されることを回避することなく、運転者に不快感を与えないようにすることができる回転電機の制御装置が求められる。 Accordingly, there is a need for a control device for a rotating electrical machine that can prevent the driver from feeling uncomfortable without avoiding that the operating point of the internal combustion engine is set in a high vibration region.
本発明に係る、第一動力伝達機構を介して内燃機関に駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構を介して車輪に駆動連結される回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、前記内燃機関から前記第一動力伝達機構を介して前記回転電機に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動に対し、当該伝達トルク振動を打ち消すためのトルク振動の指令である打消し振動トルク指令を生成し、当該打消し振動トルク指令に従って前記回転電機を制御するトルク振動打消し制御を実行可能であり、少なくとも前記内燃機関の回転速度に基づいて前記打消し振動トルク指令の振幅及び周波数を決定する振幅周波数決定部と、前記打消し振動トルク指令の位相を決定する位相決定部と、を備え、前記位相決定部は、前記回転電機の回転速度に基づいて導出される回転速度振幅の変化に基づき、前記打消し振動トルク指令の位相に対する前記回転速度振幅の傾きである位相制御結果を算出し、前記位相制御結果が正である場合は、位相調整方向を位相遅れ方向に決定し、位相遅れ方向に前記打消し振動トルク指令の位相を変化させ、前記位相制御結果が負である場合は、位相調整方向を位相進み方向に決定し、位相進み方向に前記打消し振動トルク指令の位相を変化させる点にある。 A characteristic configuration of a control device for controlling a rotating electrical machine that is drivingly connected to an internal combustion engine through a first power transmission mechanism and that is drivingly connected to wheels through a second power transmission mechanism according to the present invention is as follows. A canceling vibration torque command that is a torque vibration command for canceling the transmission torque vibration with respect to the transmission torque vibration that is a torque vibration transmitted from the internal combustion engine to the rotating electrical machine via the first power transmission mechanism Can be executed and torque vibration canceling control for controlling the rotating electrical machine according to the canceling vibration torque command can be executed, and the amplitude and frequency of the canceling vibration torque command are determined based on at least the rotational speed of the internal combustion engine. An amplitude frequency determination unit for determining the phase of the canceling vibration torque command, and the phase determination unit based on the rotational speed of the rotating electrical machine. Based on the change in the rotational velocity amplitude derived you are, calculates the rotational speed phase control result is the amplitude of the inclination with respect to the cancellation vibration torque command phase, when the phase control result is positive, the phase adjustment direction If the phase control result is negative, the phase adjustment direction is determined as the phase advance direction, and the phase advance direction is changed to the phase advance direction. The phase of the cancellation vibration torque command is changed .
なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦クラッチや噛み合い式クラッチ等が含まれていてもよい。
In the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that functions as both a motor and a generator as necessary.
Further, in the present application, “driving connection” refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or It is used as a concept including a state in which two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force via one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. In addition, as such a transmission member, an engagement element that selectively transmits rotation and driving force, such as a friction clutch or a meshing clutch, may be included.
この特徴構成によれば、内燃機関から第一動力伝達機構を介して回転電機に伝達される伝達トルク振動が大きい場合でも、伝達トルク振動を打ち消すためのトルクを回転電機に出力させるので、回転電機よりも車輪側に伝達されるトルク振動を低減することができる。よって、車両用駆動装置における回転速度振動を低減することができ、運転者に与える不快感を低減することができる。
また、上記の特徴構成によれば、少なくとも内燃機関の回転速度に基づいて、打消し振動トルク指令の振幅及び周波数を決定するので、伝達トルク振動と同じ振幅及び周波数を有する打消し振動トルク指令を生成することができ、伝達トルク振動の打ち消しを適切に行うことができる。
ところで、伝達トルク振動を打ち消すためには、伝達トルク振動と逆位相の振動トルクを回転電機に出力させればよい。しかし、伝達トルク振動を直接測定できず、また、伝達トルク振動の位相が変動するような場合には、伝達トルク振動の位相と打消し振動トルク指令の位相との相対位相を把握して、伝達トルク振動と逆位相の打消し振動トルク指令を生成することは容易でない。また、打消し振動トルク指令の位相を、伝達トルク振動の逆位相に一致させるように変化させる上で、打消し振動トルク指令の位相が、伝達トルク振動の逆位相に対して位相進み側及び位相遅れ側のいずれの側にあるかに応じて、位相調整方向を変更する必要があるが、いずれの側にあるかを判定することは容易でない。
上記の特徴構成によれば、回転電機の回転速度振幅が減少する方向は、打消し振動トルク指令の位相が伝達トルク振動の逆位相に近づく方向であるため、回転速度振幅の変化に基づき、回転速度振幅を減少させるように決定した位相調整方向に、打消し振動トルク指令の位相を変化させることで、打消し振動トルク指令の位相を、伝達トルク振動の逆位相に近づけることができる。
また、上記の特徴構成によれば、打消し振動トルク指令の位相に対する回転速度振幅の傾きである位相制御結果を算出しているので、位相制御結果が正である場合は、打消し振動トルク指令の位相を減少させれば回転速度振幅が減少すると判定できる。よって、現在の打消し振動トルク指令の位相は、伝達トルク振動の逆位相に対して位相進み側にあると判定でき、位相調整方向を位相遅れ方向に決定することができる。
一方、位相制御結果が負である場合は、打消し振動トルク指令の位相を増加させれば回転速度振幅が減少すると判定できる。よって、現在の打消し振動トルク指令の位相は伝達トルク振動の逆位相に対して位相遅れ側にあると判定でき、位相調整方向を位相進み方向に決定することができる。
従って、打消し振動トルク指令の位相を、位相制御結果に基づき決定した位相調整方向に変化させることで、打消し振動トルク指令の位相を、精度良く伝達トルク振動の逆位相に近づけることができる。
According to this characteristic configuration, even when the transmission torque vibration transmitted from the internal combustion engine to the rotating electrical machine via the first power transmission mechanism is large, the torque for canceling the transmitted torque vibration is output to the rotating electrical machine. Torque vibration transmitted to the wheel side can be reduced. Therefore, the rotational speed vibration in the vehicle drive device can be reduced, and the discomfort given to the driver can be reduced.
Further, according to the above characteristic configuration, since the amplitude and frequency of the cancellation vibration torque command are determined based on at least the rotational speed of the internal combustion engine, the cancellation vibration torque command having the same amplitude and frequency as the transmission torque vibration is determined. The transmission torque vibration can be appropriately canceled.
By the way, in order to cancel the transmission torque vibration, a vibration torque having a phase opposite to that of the transmission torque vibration may be output to the rotating electrical machine. However, if the transmission torque vibration cannot be measured directly and if the phase of the transmission torque vibration fluctuates, the relative phase between the phase of the transmission torque vibration and the phase of the canceling vibration torque command should be grasped and transmitted. It is not easy to generate a cancellation vibration torque command having a phase opposite to that of torque vibration. Further, in changing the phase of the cancellation vibration torque command so as to match the opposite phase of the transmission torque vibration, the phase of the cancellation vibration torque command is the phase advance side and phase with respect to the opposite phase of the transmission torque vibration. Although it is necessary to change the phase adjustment direction depending on which side of the delay side it is, it is not easy to determine which side it is.
According to the above characteristic configuration, the direction in which the rotational speed amplitude of the rotating electrical machine decreases is the direction in which the phase of the canceling vibration torque command approaches the opposite phase of the transmitted torque vibration. By changing the phase of the canceling vibration torque command in the phase adjustment direction determined so as to reduce the velocity amplitude, the phase of the canceling vibration torque command can be brought close to the opposite phase of the transmission torque vibration.
Further, according to the above characteristic configuration, since the phase control result that is the gradient of the rotational speed amplitude with respect to the phase of the canceling vibration torque command is calculated, if the phase control result is positive, the canceling vibration torque command It can be determined that the rotation speed amplitude is reduced by reducing the phase. Therefore, it can be determined that the phase of the current cancellation vibration torque command is on the phase advance side with respect to the opposite phase of the transmission torque vibration, and the phase adjustment direction can be determined as the phase delay direction.
On the other hand, when the phase control result is negative, it can be determined that if the phase of the canceling vibration torque command is increased, the rotational speed amplitude is decreased. Therefore, it can be determined that the phase of the current cancellation vibration torque command is on the phase lag side with respect to the reverse phase of the transmission torque vibration, and the phase adjustment direction can be determined as the phase advance direction.
Therefore, by changing the phase of the cancellation vibration torque command in the phase adjustment direction determined based on the phase control result, the phase of the cancellation vibration torque command can be brought close to the opposite phase of the transmission torque vibration with high accuracy.
また、前記位相決定部は、単位時間当たりの前記回転速度振幅の変化量を、単位時間当たりの前記打消し振動トルク指令の位相の変化量で除算して、前記位相制御結果を算出すると好適である。 Further, it is preferable that the phase determination unit calculates the phase control result by dividing the amount of change in the rotation speed amplitude per unit time by the amount of change in the phase of the cancellation vibration torque command per unit time. is there.
位相制御結果は、打消し振動トルク指令の位相に対する回転速度振幅の傾きであるため、位相領域での回転速度振幅の傾きである。一方、制御系は、時間領域で動作する。
上記の構成によれば、位相領域での位相制御結果を、単位時間当たりの回転速度振幅の変化量、及び単位時間当たりの打消し振動トルク指令の位相の変化量、すなわち時間領域での算出結果に基づき算出できるように変換している。よって、時間領域で動作する制御系において、位相領域での位相制御結果を効率良く、リアルタイムで算出することできる。従って、位相制御結果に基づき、フィードバック的に、打消し振動トルク指令の位相を変化させることができる。このため、打消し振動トルク指令の位相を、応答性良く、伝達トルク振動の逆位相に近づけることができる。
Since the phase control result is the inclination of the rotational speed amplitude with respect to the phase of the canceling vibration torque command, it is the inclination of the rotational speed amplitude in the phase region. On the other hand, the control system operates in the time domain.
According to the above configuration, the phase control result in the phase domain is obtained by calculating the amount of change in rotational speed amplitude per unit time and the amount of change in phase of the cancellation vibration torque command per unit time, that is, the calculation result in the time domain. It is converted so that it can be calculated based on. Therefore, in the control system operating in the time domain, the phase control result in the phase domain can be calculated efficiently and in real time. Accordingly, the phase of the canceling vibration torque command can be changed in a feedback manner based on the phase control result. For this reason, the phase of the cancellation vibration torque command can be brought close to the opposite phase of the transmission torque vibration with good responsiveness.
また、位相決定部は、前記回転速度振幅の大きさに応じて前記打消し振動トルク指令の位相を変化させると好適である。 Further, it is preferable that the phase determination unit changes the phase of the cancellation vibration torque command in accordance with the magnitude of the rotation speed amplitude.
この構成によれば、回転速度振幅の大きさに応じて、打消し振動トルク指令の位相の変化量又は変化速度を適切に設定することができる。例えば、回転速度振幅の大きさが大きい場合は、打消し振動トルク指令の位相と、伝達トルク振動の逆位相とのズレが大きいと判定できるため、打消し振動トルク指令の位相の変化量又は変化速度を増加させ、収束速度を向上させることができる。一方、回転速度振幅の大きさが小さい場合は、打消し振動トルク指令の位相が、伝達トルク振動の逆位相に近づいていると判定できるため、打消し振動トルク指令の位相の変化量又は変化速度を減少させ、打消し振動トルク指令の位相を伝達トルク振動の逆位相付近に安定させることができる。 According to this configuration, it is possible to appropriately set the change amount or change speed of the phase of the canceling vibration torque command in accordance with the magnitude of the rotation speed amplitude. For example, when the magnitude of the rotational speed amplitude is large, it can be determined that the deviation between the phase of the canceling vibration torque command and the opposite phase of the transmission torque vibration is large. The speed can be increased and the convergence speed can be improved. On the other hand, when the magnitude of the rotational speed amplitude is small, it can be determined that the phase of the canceling vibration torque command is approaching the opposite phase of the transmission torque vibration. And the phase of the canceling vibration torque command can be stabilized in the vicinity of the reverse phase of the transmission torque vibration.
また、前記内燃機関の点火時期に基づいて前記打消し振動トルク指令の位相を変化させると好適である。 Further, it is preferable that the phase of the cancellation vibration torque command is changed based on the ignition timing of the internal combustion engine.
この構成によれば、内燃機関の点火時期が変化して、伝達トルク振動の位相が変動した場合においても、内燃機関の点火時期の変化に応じて、打消し振動トルク指令の位相をフィードフォワード的に変化させることができる。よって、打消し振動トルク指令の位相を、変動した伝達トルク振動の逆位相に、迅速に収束させることができる。 According to this configuration, even when the ignition timing of the internal combustion engine changes and the phase of the transmission torque vibration fluctuates, the phase of the cancellation vibration torque command is fed forward in accordance with the change of the ignition timing of the internal combustion engine. Can be changed. Therefore, the phase of the canceling vibration torque command can be quickly converged to the opposite phase of the fluctuating transmission torque vibration.
また、前記内燃機関の回転速度及び出力トルクに基づいて前記打消し振動トルク指令の振幅を決定すると好適である。 Further, it is preferable that the amplitude of the canceling vibration torque command is determined based on the rotational speed and output torque of the internal combustion engine.
この構成によれば、内燃機関の回転速度及び出力トルクに応じて変化する伝達トルク振動の振幅に合わせて、打消し振動トルク指令の振幅を設定することができる。よって、伝達トルク振動を回転電機により精度良く打ち消すことが可能となる。 According to this configuration, the amplitude of the canceling vibration torque command can be set in accordance with the amplitude of the transmission torque vibration that changes according to the rotational speed and output torque of the internal combustion engine. Therefore, the transmission torque vibration can be canceled with high accuracy by the rotating electrical machine.
〔第一の実施形態〕
本発明に係る回転電機制御装置32の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、車両用駆動装置1を搭載した車両は、車両の駆動力源として内燃機関であるエンジンEと回転電機MGを備えたハイブリッド車両とされている。この図において、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は信号の伝達経路を示している。本実施形態では、回転電機MGは、第一動力伝達機構10を介してエンジンEに駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構11を介して車輪Wに駆動連結される。本実施形態では、第一動力伝達機構10に、回転電機MGとエンジンEとの間の駆動連結を断接するエンジン分離クラッチCLが備えられており、第二動力伝達機構11に、変速機構TMが備えられている。
[First embodiment]
An embodiment of a rotating electrical
また、ハイブリッド車両は、エンジンEの制御を行うエンジン制御装置31と、回転電機MGの制御を行う回転電機制御装置32と、変速機構TM及びエンジン分離クラッチCLの制御を行う動力伝達制御装置33と、これらの制御装置を統合して車両用駆動装置1の制御を行う車両制御装置34と、を備える。なお、回転電機制御装置32が、本発明における「制御装置」である。
The hybrid vehicle also includes an
このような構成において、本実施形態に係る回転電機制御装置32は、図2及び図3に示すように、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGに伝達されるトルク振動である伝達トルク振動Teovに対し、当該伝達トルク振動Teovを打ち消すためのトルク振動の指令である打消し振動トルク指令Tpを生成し、当該打消し振動トルク指令Tpに従って回転電機MGを制御するトルク振動打消し制御を実行可能なトルク振動打消し制御部40を備えている。そして、トルク振動打消し制御部40は、少なくともエンジンEの回転速度ωeに基づいて打消し振動トルク指令Tpの振幅ΔTp及び周波数ωpを決定する振幅周波数決定部41と、打消し振動トルク指令の位相αを決定する位相決定部42と、を備えている。また、本実施形態では、トルク振動打消し制御部40は、振幅ΔTp、周波数ωp、及び位相αに基づいて、打消し振動トルク指令Tpを生成する打消し振動トルク指令生成部43を備えている。そして、位相決定部42は、回転電機MGの回転速度ωmに基づいて導出される回転速度振幅Δωmvの変化に基づき、回転速度振幅Δωmvを減少させるように位相調整方向を決定し、当該決定した位相調整方向に打消し振動トルク指令の位相αを変化させる点に特徴を有している。以下、本実施形態に係る回転電機制御装置32について、詳細に説明する。
In such a configuration, the rotating electrical
1.車両用駆動装置の構成
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の車両用駆動装置1の構成について説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両は、車両の駆動力源としてエンジンE及び回転電機MGを備え、これらのエンジンEと回転電機MGとが直列に駆動連結されるパラレル方式のハイブリッド車両となっている。ハイブリッド車両は、変速機構TMを備えており、当該変速機構TMにより、中間軸Mに伝達されたエンジンE及び回転電機MGの回転速度を変速すると共にトルクを変換して出力軸Oに伝達する。
1. Configuration of Vehicle Drive Device First, the configuration of the
エンジンEは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、エンジンEのクランクシャフト等のエンジン出力軸Eoが、エンジン分離クラッチCLを介して、回転電機MGに駆動連結された入力軸Iと選択的に駆動連結される。すなわち、エンジンEは、摩擦係合要素であるエンジン分離クラッチCLを介して回転電機MGに選択的に駆動連結される。また、エンジン出力軸Eoが、不図示のダンパーを介してエンジン分離クラッチCLの係合部材に駆動連結されている。 The engine E is an internal combustion engine that is driven by the combustion of fuel. For example, various known engines such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. In this example, an engine output shaft Eo such as a crankshaft of the engine E is selectively drive-coupled to an input shaft I that is drive-coupled to the rotating electrical machine MG via an engine separation clutch CL. That is, the engine E is selectively driven and connected to the rotating electrical machine MG via the engine separation clutch CL which is a friction engagement element. Further, the engine output shaft Eo is drivingly connected to an engagement member of the engine separation clutch CL via a damper (not shown).
回転電機MGは、非回転部材に固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持されたロータと、を有している。この回転電機MGのロータは、中間軸Mと一体回転するように駆動連結されている。すなわち、本実施形態においては、中間軸MにエンジンE及び回転電機MGの双方が駆動連結される構成となっている。回転電機MGは、蓄電装置としてのバッテリ(不図示)に電気的に接続されている。そして、回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機MGは、バッテリからの電力供給を受けて力行し、或いはエンジンEや車輪Wから伝達される回転駆動力により発電した電力をバッテリに蓄電する。なお、バッテリは蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。なお、以下では回転電機MGによる発電を回生と称し、発電中に回転電機MGが出力する負トルクを回生トルクと称する。回転電機の目標出力トルクが負トルクの場合には、回転電機MGは、エンジンEや車輪Wから伝達される回転駆動力により発電しつつ回生トルクを出力する状態となる。 The rotating electrical machine MG includes a stator fixed to a non-rotating member and a rotor that is rotatably supported on the radially inner side of the stator. The rotor of the rotating electrical machine MG is drivingly connected so as to rotate integrally with the intermediate shaft M. That is, in the present embodiment, both the engine E and the rotating electrical machine MG are drivingly connected to the intermediate shaft M. The rotating electrical machine MG is electrically connected to a battery (not shown) as a power storage device. The rotating electrical machine MG can perform a function as a motor (electric motor) that generates power upon receiving power supply and a function as a generator (generator) that generates power upon receiving power supply. It is possible. That is, the rotating electrical machine MG is powered by receiving power supplied from the battery, or stores in the battery the power generated by the rotational driving force transmitted from the engine E or the wheels W. Note that the battery is an example of a power storage device, and another power storage device such as a capacitor may be used, or a plurality of types of power storage devices may be used in combination. Hereinafter, power generation by the rotating electrical machine MG is referred to as regeneration, and negative torque output from the rotating electrical machine MG during power generation is referred to as regeneration torque. When the target output torque of the rotating electrical machine is a negative torque, the rotating electrical machine MG is in a state of outputting the regenerative torque while generating power by the rotational driving force transmitted from the engine E or the wheels W.
駆動力源が駆動連結される中間軸Mには、変速機構TMが駆動連結されている。本実施形態では、変速機構TMは、変速比の異なる複数の変速段を有する有段の自動変速装置である。変速機構TMは、これら複数の変速段を形成するため、遊星歯車機構等の歯車機構と複数の摩擦係合要素B1、C1、・・・とを備えている。この変速機構TMは、各変速段の変速比で、中間軸Mの回転速度を変速するとともにトルクを変換して、出力軸Oへ伝達する。変速機構TMから出力軸Oへ伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸AXに分配されて伝達され、各車軸AXに駆動連結された車輪Wに伝達される。ここで、変速比は、変速機構TMにおいて各変速段が形成された場合の、出力軸Oの回転速度に対する中間軸Mの回転速度の比であり、本願では中間軸Mの回転速度を出力軸Oの回転速度で除算した値である。すなわち、中間軸Mの回転速度を変速比で除算した回転速度が、出力軸Oの回転速度になる。また、中間軸Mから変速機構TMに伝達されるトルクに、変速比を乗算したトルクが、変速機構TMから出力軸Oに伝達されるトルクになる。 A transmission mechanism TM is drivingly connected to the intermediate shaft M to which the driving force source is drivingly connected. In the present embodiment, the speed change mechanism TM is a stepped automatic transmission having a plurality of speed stages with different speed ratios. The speed change mechanism TM includes a gear mechanism such as a planetary gear mechanism and a plurality of friction engagement elements B1, C1,. The speed change mechanism TM shifts the rotational speed of the intermediate shaft M at the speed ratio of each speed stage, converts torque, and transmits the torque to the output shaft O. Torque transmitted from the speed change mechanism TM to the output shaft O is distributed and transmitted to the left and right axles AX via the output differential gear unit DF, and is transmitted to the wheels W that are drivingly connected to the respective axles AX. . Here, the gear ratio is the ratio of the rotational speed of the intermediate shaft M to the rotational speed of the output shaft O when each gear stage is formed in the transmission mechanism TM. In this application, the rotational speed of the intermediate shaft M is defined as the output shaft. The value divided by the rotation speed of O. That is, the rotation speed obtained by dividing the rotation speed of the intermediate shaft M by the gear ratio becomes the rotation speed of the output shaft O. Further, torque obtained by multiplying the torque transmitted from the intermediate shaft M to the transmission mechanism TM by the transmission ratio becomes the torque transmitted from the transmission mechanism TM to the output shaft O.
本例では、エンジン分離クラッチCL、及び複数の摩擦係合要素B1、C1、・・・は、それぞれ摩擦材を有して構成されるクラッチやブレーキ等の係合要素である。これらの摩擦係合要素CL、B1、C1、・・・は、供給される油圧を制御することによりその係合圧を制御して伝達トルク容量の増減を連続的に制御することが可能とされている。このような摩擦係合要素としては、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等が好適に用いられる。 In this example, the engine separation clutch CL and the plurality of friction engagement elements B1, C1,... Are engagement elements such as clutches and brakes each having a friction material. These friction engagement elements CL, B1, C1,... Can control the engagement pressure by controlling the hydraulic pressure supplied to continuously control the increase / decrease of the transmission torque capacity. ing. As such a friction engagement element, for example, a wet multi-plate clutch or a wet multi-plate brake is preferably used.
摩擦係合要素は、その係合部材間の摩擦により、係合部材間でトルクを伝達する。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がある場合は、動摩擦により回転速度の大きい方の部材から小さい方の部材に伝達トルク容量の大きさのトルク(スリップトルク)が伝達される。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がない場合は、摩擦係合要素は、伝達トルク容量の大きさを上限として、静摩擦により摩擦係合要素の係合部材間に作用するトルクを伝達する。ここで、伝達トルク容量とは、摩擦係合要素が摩擦により伝達することができる最大のトルクの大きさである。伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素の係合圧に比例して変化する。係合圧とは、入力側係合部材(摩擦板)と出力側係合部材(摩擦板)とを相互に押し付け合う圧力である。本実施形態では、係合圧は、供給されている油圧の大きさに比例して変化する。すなわち、本実施形態では、伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。 The friction engagement element transmits torque between the engagement members by friction between the engagement members. When there is a rotational speed difference (slip) between the engagement members of the friction engagement element, torque (slip torque) having a large transmission torque capacity is transmitted from the member with the higher rotational speed to the member with the lower rotational speed due to dynamic friction. Is done. When there is no rotational speed difference (slip) between the engagement members of the friction engagement element, the friction engagement element acts between the engagement members of the friction engagement element by static friction up to the size of the transmission torque capacity. Torque is transmitted. Here, the transmission torque capacity is the maximum torque that the friction engagement element can transmit by friction. The magnitude of the transmission torque capacity changes in proportion to the engagement pressure of the friction engagement element. The engagement pressure is a pressure that presses the input side engagement member (friction plate) and the output side engagement member (friction plate) against each other. In the present embodiment, the engagement pressure changes in proportion to the magnitude of the supplied hydraulic pressure. That is, in the present embodiment, the magnitude of the transmission torque capacity changes in proportion to the magnitude of the hydraulic pressure supplied to the friction engagement element.
各摩擦係合要素は、リターンばねを備えており、ばねの反力により解放側に付勢されている。そして、各摩擦係合要素に供給される油圧により生じる力がばねの反力を上回ると、各摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じ始め、各摩擦係合要素は、解放状態から係合状態に変化する。この伝達トルク容量が生じ始めるときの油圧を、ストロークエンド圧と称す。各摩擦係合要素は、供給される油圧がストロークエンド圧を上回った後、油圧の増加に比例して、その伝達トルク容量が増加するように構成されている。 Each friction engagement element includes a return spring and is biased toward the release side by the reaction force of the spring. When the force generated by the hydraulic pressure supplied to each friction engagement element exceeds the reaction force of the spring, a transmission torque capacity starts to be generated in each friction engagement element, and each friction engagement element is engaged from the released state. To change. The hydraulic pressure at which this transmission torque capacity begins to occur is called the stroke end pressure. Each friction engagement element is configured such that, after the supplied hydraulic pressure exceeds the stroke end pressure, the transmission torque capacity increases in proportion to the increase in the hydraulic pressure.
本実施形態において、係合状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じている状態であり、解放状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じていない状態である。また、滑り係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がある係合状態であり、直結係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がない係合状態である。また、非直結係合状態とは、直結係合状態以外の係合状態であり、解放状態と滑り係合状態とが含まれる。 In the present embodiment, the engaged state is a state where a transmission torque capacity is generated in the friction engagement element, and the released state is a state where no transmission torque capacity is generated in the friction engagement element. The slip engagement state is an engagement state in which there is a rotational speed difference (slip) between the engagement members of the friction engagement element, and the direct engagement state is between the engagement members of the friction engagement element. The engaged state has no rotational speed difference (slip). Further, the non-directly coupled state is an engaged state other than the directly coupled state, and includes a released state and a sliding engaged state.
2.油圧制御系の構成
次に、車両用駆動装置1の油圧制御系について説明する。油圧制御系は、油圧ポンプから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための油圧制御装置PCを備えている。ここでは詳しい説明を省略するが、油圧制御装置PCは、油圧調整用のリニアソレノイド弁からの信号圧に基づき一又は二以上の調整弁の開度を調整することにより、当該調整弁からドレインする作動油の量を調整して作動油の油圧を一又は二以上の所定圧に調整する。所定圧に調整された作動油は、それぞれ必要とされるレベルの油圧で、変速機構TMやエンジン分離クラッチCLの各摩擦係合要素等に供給される。
2. Next, the hydraulic control system of the
3.制御装置の構成
次に、車両用駆動装置1の制御を行う制御装置31〜34の構成について説明する。
制御装置31〜34は、それぞれCPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている。そして、各制御装置のROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、図2に示すような回転電機制御装置32の各機能部40〜46が構成されている。また、制御装置31〜34は、互いに通信を行うように構成されており、センサの検出情報及び制御パラメータ等の各種情報を共有するとともに協調制御を行い、各機能部40〜46の機能が実現される。
3. Next, the configuration of the
Each of the
また、車両用駆動装置1は、センサSe1〜Se3を備えており、各センサから出力される電気信号は制御装置31〜34に入力される。制御装置31〜34は、入力された電気信号に基づき各センサの検出情報を算出する。エンジン回転速度センサSe1は、エンジン出力軸Eo(エンジンE)の回転速度を検出するためのセンサである。エンジン制御装置31は、エンジン回転速度センサSe1の入力信号に基づいてエンジンEの回転速度(角速度)ωeを検出する。入力軸回転速度センサSe2は、入力軸I及び中間軸Mの回転速度を検出するためのセンサである。入力軸I及び中間軸Mには回転電機MGのロータが一体的に駆動連結されているので、回転電機制御装置32は、入力軸回転速度センサSe2の入力信号に基づいて回転電機MGの回転速度(角速度)ωm、並びに入力軸I及び中間軸Mの回転速度を検出する。出力軸回転速度センサSe3は、変速機構TM近傍の出力軸Oに取り付けられ、変速機構TM近傍の出力軸Oの回転速度を検出するためのセンサである。動力伝達制御装置33は、出力軸回転速度センサSe3の入力信号に基づいて変速機構TM近傍の出力軸Oの回転速度(角速度)ωoを検出する。また、出力軸Oの回転速度は車速に比例するため、動力伝達制御装置33は、出力軸回転速度センサSe3の入力信号に基づいて車速を算出する。
The
3−1.車両制御装置
車両制御装置34は、エンジンE、回転電機MG、変速機構TM、及びエンジン分離クラッチCL等に対して行われる各種トルク制御、及び各摩擦係合要素の係合制御等を車両全体として統合する制御を行う機能部を備えている。
3-1. Vehicle Control Device The
車両制御装置34は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に応じて、中間軸M側から出力軸O側に伝達される目標駆動力である車両要求トルクを算出するとともに、エンジンE及び回転電機MGの運転モードを決定する。そして、車両制御装置34は、エンジンEに対して要求する出力トルクであるエンジン要求トルク、回転電機MGに対して要求する出力トルクである回転電機要求トルク、及びエンジン分離クラッチCLの目標伝達トルク容量を算出し、それらを他の制御装置31〜33に指令して統合制御を行う機能部である。
The
車両制御装置34は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に基づいて、各駆動力源の運転モードを決定する。ここで、バッテリの充電量は、バッテリ状態検出センサにより検出される。本実施形態では、運転モードとして、回転電機MGのみを駆動力源とする電動モードと、少なくともエンジンEを駆動力源とするパラレルモードと、エンジンEの回転駆動力により回転電機MGの回生発電を行うエンジン発電モードと、車輪から伝達される回転駆動力により回転電機MGの回生発電を行う回生発電モードと、回転電機MGの回転駆動力によりエンジンEを始動させるエンジン始動モードと、を有する。ここで、エンジン分離クラッチCLが直結係合状態にされる運転モードは、パラレルモード、エンジン発電モード、及びエンジン始動モードとなる。
The
3−2.エンジン制御装置
エンジン制御装置31は、エンジンEの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、エンジン制御装置31は、車両制御装置34からエンジン要求トルクが指令されている場合は、車両制御装置34から指令されたエンジン要求トルクを出力トルク指令値に設定し、エンジンEが出力トルク指令値の出力トルクTeを出力するように制御するトルク制御を行う。
また、エンジン制御装置31は、エンジンEの出力トルクTeを推定し、推定したトルクを推定エンジン出力トルクとして他の制御装置に伝達するように構成されている。エンジン制御装置31は、出力トルク指令値に基づき推定エンジン出力トルクを算出して伝達するようにしてもよい。
3-2. Engine Control Device The
The
3−3.動力伝達制御装置
動力伝達制御装置33は、変速機構TM、及びエンジン分離クラッチCLの制御を行う機能部を備えている。動力伝達制御装置33には、出力軸回転速度センサSe3等のセンサの検出情報が入力されている。
3-3. Power Transmission Control Device The power
3−3−1.変速機構の制御
動力伝達制御装置33は、変速機構TMに変速段を形成する制御を行う。本実施形態では、動力伝達制御装置33は、車速、アクセル開度、及びシフト位置などのセンサ検出情報に基づいて変速機構TMにおける目標変速段を決定する。そして、動力伝達制御装置33は、油圧制御装置PCを介して変速機構TMに備えられた各摩擦係合要素C1、B1、・・・に供給される油圧を制御することにより、各摩擦係合要素を係合又は解放して目標とされた変速段を変速機構TMに形成させる。具体的には、動力伝達制御装置33は、油圧制御装置PCに各摩擦係合要素B1、C1、・・・の目標油圧(指令圧)を指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧を各摩擦係合要素に供給する。
3-3-1. Control of transmission mechanism The power
3−3−2.エンジン分離クラッチの制御
また、動力伝達制御装置33は、エンジン分離クラッチCLの係合又は解放を行う。本実施形態では、動力伝達制御装置33は、エンジン分離クラッチCLの伝達トルク容量が、車両制御装置34から指令された目標伝達トルク容量に一致するように、油圧制御装置PCを介してエンジン分離クラッチCLに供給される油圧を制御する。具体的には、動力伝達制御装置33は、目標伝達トルク容量に基づき設定した目標油圧(指令圧)を、油圧制御装置PCに指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧をエンジン分離クラッチCLに供給する。なお、本実施形態では、特に断らない限り、エンジン分離クラッチCLは、直結係合状態にあるもとする。
3-3-2. Control of Engine Separation Clutch Further, the power
3−4.回転電機制御装置
回転電機制御装置32は、回転電機MGの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、回転電機制御装置32は、車両制御装置34から指令された回転電機要求トルクなどに基づき設定されたベーストルク指令値Tbを設定する。また、回転電機制御装置32は、図2に示すように、打消し振動トルク指令Tpを算出するトルク振動打消し制御部40を備えている。そして、回転電機制御装置32は、ベーストルク指令値Tbと、後述する打消し振動トルク指令Tpとに基づき、出力トルク指令値Tmoを設定し、回転電機MGが出力トルク指令値Tmoの出力トルクTmを出力するように制御する。
3-4. Rotating electrical machine control device The rotating electrical
3−4−1.トルク振動打消し制御部
図2に示すように、トルク振動打消し制御部40は、図2及び図3に示すように、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGに伝達されるトルク振動である伝達トルク振動Teovに対し、当該伝達トルク振動Teov(図4〜図6等参照)を打ち消すためのトルク振動の指令である打消し振動トルク指令Tpを生成し、当該打消し振動トルク指令Tpに従って回転電機MGを制御するトルク振動打消し制御を実行する機能部である。
3-4-1. Torque Vibration Cancellation Control Unit As shown in FIG. 2, the torque vibration
このようなトルク振動打消し制御を実行するために、トルク振動打消し制御部40は、図2に示すように、振幅周波数決定部41、位相決定部42、及び打消し振動トルク指令生成部43を備えている。
振幅周波数決定部41は、少なくともエンジンEの回転速度ωeに基づいて打消し振動トルク指令Tpの振幅ΔTp及び周波数ωpを決定する。また、位相決定部42は、打消し振動トルク指令の位相αを決定する。そして、打消し振動トルク指令生成部43は、振幅ΔTp、周波数ωp、及び位相αに基づいて、打消し振動トルク指令Tpを生成する。
そして、位相決定部42は、回転電機MGの回転速度ωmに基づいて導出される回転速度振幅Δωmvの変化に基づき、回転速度振幅Δωmvを減少させるように位相調整方向を決定し、当該決定した位相調整方向に打消し振動トルク指令の位相αを変化させる。
以下で、トルク振動打消し制御部40によって実行されるトルク振動打消し制御の処理について、詳細に説明する。
In order to execute such torque vibration cancellation control, the torque vibration
The amplitude
Then, the
Hereinafter, the torque vibration canceling control process executed by the torque vibration canceling
3−4−2.車両用駆動装置の動力伝達系
まず、車両用駆動装置1の動力伝達系について説明する。図4に、動力伝達系のモデルを示す。動力伝達系を3慣性の軸ねじれ振動系にモデル化している。
エンジンE、回転電機MG、及び負荷(車両)を、それぞれ慣性モーメント(イナーシャ)Je、Jm、Jlを有する剛体としている。
エンジンEと回転電機MGとの間は、弾性を有する第一動力伝達機構10により連結され、回転電機MGと負荷(車両)との間は、弾性を有する第二動力伝達機構11により連結されている。本実施形態では、第一動力伝達機構10は、ダンパー、エンジン出力軸Eo、入力軸Iなどの部材により構成されている。第一動力伝達機構10は、所定のねじりばね定数と、粘性摩擦係数を有し、軸ねじれが生じる。第二動力伝達機構11は、中間軸M、変速機構TM、出力軸O及び車軸AXなどの部材により構成されている。特に、出力軸Oと車軸AXとの軸ねじれが大きく、出力軸O及び車軸AXをまとめて、出力シャフトと称する。第二動力伝達機構11は、所定のねじりばね定数と、粘性摩擦係数を有し、軸ねじれが生じる。
3-4-2. First, the power transmission system of the
The engine E, the rotating electrical machine MG, and the load (vehicle) are rigid bodies having moments of inertia (inertia) Je, Jm, and Jl, respectively.
The engine E and the rotating electrical machine MG are connected by a first
ここで、TeはエンジンEが出力する出力トルクであり、当該出力トルクには当該出力トルクの平均値に対する振動成分である出力トルク振動Tevが生じている。ωeはエンジンEの回転速度(角速度)である。
Teoは、振動をしているエンジンEの出力トルクTeが、第一動力伝達機構10を介して、回転電機MGに伝達された伝達トルクであり、当該伝達トルクには当該伝達トルクの平均値に対する振動成分である伝達トルク振動Teovが生じている。Tmは、回転電機MGが出力する出力トルクであり、当該出力トルクには、後述するトルク振動打消し制御により、伝達トルク振動Teovを打ち消すための打消し振動トルク指令Tpのトルク振動が生じている。ここで、打消し振動トルク指令Tpは、回転電機MGの出力トルクTmの平均値に対する振動成分となる。
Here, Te is an output torque output by the engine E, and an output torque vibration Tev that is a vibration component with respect to an average value of the output torque is generated in the output torque. ωe is the rotational speed (angular speed) of the engine E.
Teo is a transmission torque in which the output torque Te of the vibrating engine E is transmitted to the rotating electrical machine MG via the first
伝達トルクTeoと回転電機MGの出力トルクTmを合計した合計トルクToには、伝達トルク振動Teovと打消し振動トルク指令Tpとを合計したトルク振動である合計トルク振動Tovが生じる。ここで、合計トルク振動Tovは、合計トルクToの平均値に対する振動成分である。そして、合計トルクToと、第二動力伝達機構12から回転電機MGに伝達されるトルクと合計したトルクを、回転電機MGの慣性モーメントJmで除算し、積分した値が、回転電機MGの回転速度(角速度)となる。回転電機MGの回転速度ωmには、合計トルク振動Tovを、慣性モーメントJmで除算し、積分した値の、回転速度振動ωmvが生じる。ここで、回転速度振動ωmvは、回転電機MGの回転速度ωmの平均値に対する振動成分である。なお、ωlは出力シャフトの負荷側端部の回転速度(角速度)であって、負荷(車輪)の回転速度(角速度)である。
In the total torque To obtained by summing the transmission torque Teo and the output torque Tm of the rotating electrical machine MG, a total torque vibration Tov that is a torque vibration obtained by summing the transmission torque vibration Teov and the canceling vibration torque command Tp is generated. Here, the total torque vibration Tov is a vibration component with respect to the average value of the total torque To. Then, the sum of the total torque To and the torque transmitted from the second
3−4−3.エンジンから伝達されるトルク振動
次に、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGに伝達される伝達トルク振動Teovについて、より詳細に説明する。
図5に示すように、エンジンEの出力トルクTeは、エンジンEの燃焼工程における燃焼により生じる。火花点火式エンジンの場合は、点火時期の後に燃焼が開始する。すなわち、燃焼により上昇した燃焼室内の圧力が、ピストン及びコネクティングロッドを介して、クランク角度等の幾何学的関係に従い、クランクシャフト(エンジン出力軸Eo)に伝達され、エンジンEの出力トルクTeに変換される。エンジンEの出力トルクTeは、点火時期の後に増加していき、ピストンが下死点に近づくにつれ減少していく。よって、エンジンEの出力トルクTeは、図5に示すように、回転同期で周期的に振動する。エンジンEの出力トルクTeの振動周波数(角周波数)ωpは、エンジンEの回転速度ωeに応じて変化する。気筒数Nの4サイクルエンジンでは、ωp=N/2×ωeとなり、4気筒エンジンでは、ωp=2×ωeとなる。なお、ディーゼルエンジンなどの圧縮自着火エンジンでは、点火時期、すなわち、燃焼開始時期は、燃焼室内への燃料噴射時期とすることができる。
3-4-3. Torque vibration transmitted from the engine Next, the transmission torque vibration Teov transmitted from the engine E to the rotating electrical machine MG via the first
As shown in FIG. 5, the output torque Te of the engine E is generated by combustion in the combustion process of the engine E. In the case of a spark ignition engine, combustion starts after the ignition timing. That is, the pressure in the combustion chamber that has risen due to combustion is transmitted to the crankshaft (engine output shaft Eo) via the piston and the connecting rod according to the geometrical relationship such as the crank angle, and converted into the output torque Te of the engine E. Is done. The output torque Te of the engine E increases after the ignition timing, and decreases as the piston approaches the bottom dead center. Therefore, the output torque Te of the engine E periodically oscillates in rotation synchronization as shown in FIG. Oscillation frequency (angular frequency) .omega.p the output torque Te of the engine E is varied in accordance with the rotational speed omega e of the engine E. In a four-cycle engine with N cylinders, ωp = N / 2 × ωe, and in a four-cylinder engine, ωp = 2 × ωe. Note that in a compression auto-ignition engine such as a diesel engine, the ignition timing, that is, the combustion start timing, can be the fuel injection timing into the combustion chamber.
図5に示すように、エンジンEの出力トルクTeを、フーリエ変換すると、振動周波数ωpに対して、0次(周波数=0)、1次(周波数(Hz)=ωp/2π)、2次(周波数(Hz)=2ωp/2π)、3次(周波数(Hz)=3ωp/2π)、4次(周波数(Hz)=4ωp/2π)、...の周波数成分の振幅が得られる。フーリエ変換における0次の周波数成分の振幅は、エンジンEの出力トルクTeの平均値に対応している。フーリエ変換における1次の周波数成分の振幅は、概ね、出力トルク振動のTevの振幅に対応している。フーリエ変換における2次以上の周波数成分の振幅は、1次の周波数成分の振幅より小さく、高次になるに従い、振幅が減少する。
また、エンジンEの出力トルクTeは、ゼロ付近まで変動するため、出力トルク振動Tevの振幅が大きい。この出力トルク振動Tevの振幅は、エンジンEの出力トルクTeの平均値の増加に、概ね比例して増加する。なお、以下で、エンジンEの出力トルクTeは、特に断らない限り、振動をしているトルクの平均値を示すものとする。
As shown in FIG. 5, when the output torque Te of the engine E is Fourier-transformed, the zero-order (frequency = 0), the first-order (frequency (Hz) = ωp / 2π), the second-order (frequency) Frequency (Hz) = 2ωp / 2π), 3rd order (frequency (Hz) = 3ωp / 2π), 4th order (frequency (Hz) = 4ωp / 2π),. . . The amplitude of the frequency component is obtained. The amplitude of the zeroth-order frequency component in the Fourier transform corresponds to the average value of the output torque Te of the engine E. The amplitude of the primary frequency component in the Fourier transform generally corresponds to the amplitude of Tev of the output torque vibration. The amplitude of the second or higher frequency component in the Fourier transform is smaller than the amplitude of the first frequency component, and the amplitude decreases as the order becomes higher.
Further, since the output torque Te of the engine E varies to near zero, the amplitude of the output torque vibration Tev is large. The amplitude of the output torque vibration Tev increases approximately in proportion to the increase in the average value of the output torque Te of the engine E. In the following description, the output torque Te of the engine E indicates an average value of the vibrating torque unless otherwise specified.
この振動をしているエンジンEの出力トルクTeが、第一動力伝達機構10を介して、回転電機MGに伝達され、伝達トルクTeoとなる。第一動力伝達機構10のトルク伝達特性は、エンジンEの回転速度ωeの運転領域に対応する振動周波数ωpの帯域では、図5及び図10の(b)に示す、トルク伝達特性のボード線図の例のように、振動周波数ωpが増加するにつれ、ゲインが0dBより減少していく。例えば、振動周波数ωpの帯域では、ゲインは、約−40dB/decで減少する。よって、図5のボード線図の例に示すように、1次の周波数成分のゲインも0dBより減少しているが、2次以上の周波数成分のゲインの減少は、1次よりも大きい。この2次以上のゲインの減少は、dB単位での減少であるため指数関数的な減少であり、減少量が大きい。なお、0次の周波数成分のゲインは、0dBであるため、エンジンEの出力トルクTeの平均値は、減少せずに、そのまま、出力トルク振動Tevの平均値となる。
The output torque Te of the engine E that is vibrating is transmitted to the rotating electrical machine MG via the first
よって、出力トルク振動Tevにおける、2次以上の振動成分の振幅は、第一動力伝達機構10の伝達特性により、1次の振動成分における振幅の減少に比べて、大幅に減少され、回転電機MGに伝達される。よって、伝達トルクTeoにおける伝達トルク振動Teovは、図5に示すように、2次以上の振動成分の振幅が大幅に減少され、1次の振動成分に近づいている。なお、1次の振動成分の振幅も減少している。従って、伝達トルク振動Teovを、次式で示すように、振動周波数ωpに対する1次の振動成分で近似できる。
また、図5に示すように、出力トルク振動Tevは、第一動力伝達機構10の伝達特性により、位相遅れが生じて、回転電機MGに伝達される。図10の(b)のボード線図の位相曲線の例に示すように、約−180deg〜−160degの位相遅れが生じる。
Therefore, the amplitude of the second or higher order vibration component in the output torque vibration Tev is greatly reduced by the transfer characteristic of the first
Further, as shown in FIG. 5, the output torque vibration Tev is transmitted to the rotating electrical machine MG with a phase delay due to the transmission characteristics of the first
なお、図10の(b)に第一動力伝達機構10のトルク伝達特性を示すように、エンジンEの運転領域において、エンジンEの回転速度ωeに比例してゲインが低下することがわかる。よって、低い回転速度ωe(例えば、1000pm)では、ゲインの減少が小さくなり、伝達トルク振動の振幅ΔTeovが大きくなる。また、エンジンEの出力トルクTeの平均値が大きいほど、当該出力トルクTeにおける出力トルク振動Tevの振幅が大きくなり、同じゲイン(回転速度)でも、伝達トルク振動の振幅が大きくなる。
よって、図12に示すように、低い回転速度ωeであって、高い出力トルクTeである領域が、伝達トルク振動Teovが、運転者に不快感を与えるレベルまで大きくなる、高振動領域となる。この高振動領域は、図12に示すように、エンジンEの熱効率が高くなる、高効率領域と重複している。本願のような、トルク振動打消し制御を行わない場合は、高振動領域を避けて、エンジンEを運転する必要があり、エンジンEの高効率領域を使用できない場合が生じる。そのため、本実施形態に係る制御装置では、トルク振動打消し制御を行い、伝達トルク振動Teovを打ち消して、高振動領域を使用できるようにしている。
As shown in FIG. 10B, the torque transmission characteristic of the first
Therefore, as shown in FIG. 12, the region where the rotational speed ωe is low and the output torque Te is high is a high vibration region where the transmission torque vibration Teov increases to a level that makes the driver feel uncomfortable. As shown in FIG. 12, the high vibration region overlaps with the high efficiency region where the thermal efficiency of the engine E is high. When the torque vibration canceling control is not performed as in the present application, it is necessary to operate the engine E while avoiding the high vibration region, and the high efficiency region of the engine E may not be used. Therefore, in the control device according to the present embodiment, torque vibration canceling control is performed to cancel the transmission torque vibration Teov so that the high vibration region can be used.
3−4−4.打消し振動トルク指令
振動周波数ωpに対する1次の振動成分で近似できる伝達トルク振動Teovを、打ち消すためには、式(1)の伝達トルク振動Teovと逆位相、すなわち、π(180deg)だけ位相が進み又は遅れたトルク振動を、回転電機MGに出力させればよいことがわかる。
よって、図6及び次式に示すように、トルク振動打消し制御部40は、打消し振動トルク指令Tpを、振動周波数ωpに対する1次の振動成分で形成する。
Therefore, as shown in FIG. 6 and the following equation, the torque vibration canceling
伝達トルク振動Teovと、打消し振動トルク指令Tpとの合計トルク振動Tovは、式(1)と式(2)に基づき、整理すると次式となる。
この式から、合計トルク振動Tovの振幅ΔTovは、次式となる。
From this equation, the amplitude ΔTov of the total torque vibration Tov is expressed by the following equation.
合計トルク振動Tovにより生じる回転速度振動ωmvは、式(3)の合計トルク振動Tovを、慣性モーメントJmで除算し、積分した次式となる。
打消し振動トルク指令の位相αと、伝達トルク振動の位相βとの位相差α−βに対する、合計トルク振動の振幅ΔTov、及び回転速度振幅Δωmvの特性を図6に示す。
位相差α−βがπの場合に、振幅ΔTov及び振幅Δωmvが最小となり、位相差α−βがπより、進み(増加)方向又は、遅れ(減少)方向に変化すると、振幅ΔTov及び振幅Δωmvが増加することがわかる。
また、打消し振動トルク指令の振幅ΔTpが、伝達トルク振動の振幅ΔTeovに等しい場合は、位相差α−βがπになるときに、振幅ΔTov及び振幅Δωmvがゼロの最小値になる。一方、振幅ΔTpが、振幅ΔTeovに一致していない場合でも、位相差α−βがπになるときに、振幅ΔTov及び振幅Δωmvがゼロより大きい最小値になる。
FIG. 6 shows the characteristics of the total torque vibration amplitude ΔTov and the rotational speed amplitude Δωmv with respect to the phase difference α−β between the phase α of the canceling vibration torque command and the phase β of the transmission torque vibration.
When the phase difference α-β is π, the amplitude ΔTov and the amplitude Δωmv are minimized, and when the phase difference α-β changes from π in the advance (increase) direction or the lag (decrease) direction, the amplitude ΔTov and the amplitude Δωmv It can be seen that increases.
Further, when the amplitude ΔTp of the canceling vibration torque command is equal to the amplitude ΔTeov of the transmission torque vibration, the amplitude ΔTov and the amplitude Δωmv are minimum values of zero when the phase difference α−β becomes π. On the other hand, even when the amplitude ΔTp does not coincide with the amplitude ΔTeov, when the phase difference α−β becomes π, the amplitude ΔTov and the amplitude Δωmv become minimum values larger than zero.
従って、打消し振動トルク指令の振幅ΔTpが、伝達トルク振動の振幅ΔTeovに一致しているか否かに関わらず、位相差α−βがπになるように、打消し振動トルク指令の位相αを変化させれば、振幅ΔTov及び振幅Δωmvを最小化できることがわかる。すなわち、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βに一致するように、位相αを変化させればよい。
また、トルクセンサなどが備えられておらず、合計トルクToを直接測定できない場合でも、回転速度振幅Δωmvと合計トルク振動の振幅ΔTovとが比例関係にあることから、回転速度振幅Δωmvを最小化すれば、合計トルク振動の振幅ΔTovも最小化できることがわかる。
Therefore, the phase α of the cancellation vibration torque command is set so that the phase difference α−β becomes π regardless of whether the amplitude ΔTp of the cancellation vibration torque command matches the amplitude ΔTeov of the transmission torque vibration. It can be seen that the amplitude ΔTov and the amplitude Δωmv can be minimized if they are changed. That is, the phase α may be changed so that the phase α of the cancellation vibration torque command matches π + β.
Further, even if the torque sensor is not provided and the total torque To cannot be measured directly, the rotational speed amplitude Δωmv and the total torque vibration amplitude ΔTov are in a proportional relationship, so the rotational speed amplitude Δωmv can be minimized. Thus, it can be seen that the amplitude ΔTov of the total torque vibration can also be minimized.
図8に示すように、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βより大きい(位相進み側にある)場合、例えば、位相αがα1である場合は、回転速度振幅Δωmv及び合計トルク振動の振幅ΔTovを減少させるためには、打消し振動トルク指令の位相αを、位相遅れ方向(減少方向)に変化させる必要がある。一方、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βより小さい(位相遅れ側にある)場合、例えば、位相αがα2である場合は、回転速度振幅Δωmv及び合計トルク振動の振幅ΔTovを減少させるためには、打消し振動トルク指令の位相αを、位相進み方向(増加方向)に変化させる必要がある。
よって、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βに対して、位相進み側及び位相遅れ側のいずれにあるかによって、位相αの位相調整方向を反転させる必要がある。
As shown in FIG. 8, when the phase α of the cancellation vibration torque command is larger than π + β (on the phase advance side), for example, when the phase α is α1, the rotational speed amplitude Δωmv and the amplitude of the total torque vibration In order to decrease ΔTov, it is necessary to change the phase α of the cancellation vibration torque command in the phase delay direction (decrease direction). On the other hand, when the phase α of the canceling vibration torque command is smaller than π + β (on the phase delay side), for example, when the phase α is α2, the rotational speed amplitude Δωmv and the total torque vibration amplitude ΔTov are decreased. Therefore, it is necessary to change the phase α of the cancellation vibration torque command in the phase advance direction (increase direction).
Therefore, it is necessary to reverse the phase adjustment direction of the phase α depending on whether the phase α of the cancellation vibration torque command is on the phase advance side or the phase delay side with respect to π + β.
3−4−5.伝達トルク振動の位相の変動
打消し振動トルク指令の位相αの、π+βに対する相対位相を把握する上で、打消し振動トルク指令の位相αは、回転電機制御装置32により、比較的精度良く制御できる。一方、伝達トルク振動の位相βは、トルクセンサなどが備えられていない場合は容易に測定できず、また後述する変動要因により変動するため、相対位相を容易に把握できないという課題がある。相対位相が把握できないと、回転速度振幅Δωmv及び合計トルク振動の振幅ΔTovを最小化するために、打消し振動トルク指令の位相αを、位相進み又は位相遅れのいずれの方向に変化させるか、位相調整方向を決定できないため、打消し振動トルク指令の位相αを変化させることができない。
3-4-5. Variation in phase of transmission torque vibration In grasping the relative phase of the cancellation vibration torque command phase α with respect to π + β, the phase α of the cancellation vibration torque command can be controlled by the rotating electrical
伝達トルク振動の位相βの変動要因には、図7に示すように、(1)点火時期の変動、(2)燃焼速度の変動、(3)第一動力伝達機構10の位相遅れの変動、などがある。
(1)点火時期の変動は、エンジン制御装置31による点火時期の変更などにより生じる。エンジン制御装置31は、エンジンEの回転速度ωe及び出力トルクTeなどの運転動作点が変化すると、運転動作点毎に設定された点火時期に点火時期を変更したり、ノッキング防止制御により、点火時期を遅角方向及び進角方向にリアルタイムに変更したりする。点火時期が位相進み又は位相遅れ方向に変化すると、その変化量に応じて、出力トルク振動Tevの位相も変化する。そして、出力トルク振動Tevの位相の変化量に応じて、伝達トルク振動Teovの位相も変化する。
(2)燃焼速度の変動は、燃焼室内の排気ガス再循環量の変化、燃焼室内の流動の変化、点火時期の変化などにより生じる。燃焼速度の変化に応じて、出力トルク振動Tevの位相も変化して、伝達トルク振動Teovの位相も変化する。
(3)第一動力伝達機構10の位相遅れの変動は、ダンパーなどの、ねじりばね定数及び粘性摩擦係数が変化することにより生じる。この位相遅れの変動に応じて、伝達トルク振動Teovの位相も変化する。
この内、(1)点火時期の変動は、エンジン制御装置30との通信などにより、回転電機制御装置32でも把握できるため、後述するように、トルク振動打消し制御部40は、点火時期の変動に応じて、打消し振動トルク指令の位相αをフィードフォワード的に変化させることが可能である。
なお、打消し振動トルク指令の位相αも、回転電機制御装置32において、打消し振動トルク指令の位相αを変更してから、インバータの駆動に反映されるまでの演算遅れなどにより、特に、高回転速度において多少変動する。
As shown in FIG. 7, the fluctuation factors of the phase β of the transmission torque vibration include (1) ignition timing fluctuation, (2) combustion speed fluctuation, (3) phase delay fluctuation of the first
(1) The fluctuation of the ignition timing is caused by the change of the ignition timing by the
(2) The fluctuation of the combustion speed is caused by a change in the exhaust gas recirculation amount in the combustion chamber, a change in the flow in the combustion chamber, a change in ignition timing, and the like. As the combustion speed changes, the phase of the output torque vibration Tev also changes, and the phase of the transmission torque vibration Teov also changes.
(3) The phase delay variation of the first
Among these, (1) Since the fluctuation of the ignition timing can be grasped also by the rotating electrical
Also the phase α of cancellation vibration torque command, the rotary electric machine control device 3 2, change the phase α of the cancellation vibration torque command, such as by calculating a delay before it is reflected on the driving of the inverter, in particular, Fluctuates somewhat at high rotational speeds.
なお、図9の(C)に示すように、位相αがπ+βに対して、所定角度だけ位相進み側にある場合の、合計トルク振動Tovの波形と、図9の(B)に示すように、位相αがπ+βに対して、所定角度だけ位相遅れ側にある場合の、合計トルク振動Tovの波形とが、同様の波形となるため、回転電機MGの回転速度振動ωmvも同様の波形となる。よって、回転電機MGの回転速度ωmの波形に基づき、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βに対して、位相進み側、又は位相遅れ側のいずれの側にあるのか容易に判定できない。 As shown in FIG. 9C, the waveform of the total torque vibration Tov when the phase α is on the phase advance side by a predetermined angle with respect to π + β, and as shown in FIG. Since the waveform of the total torque vibration Tov when the phase α is on the phase lag side by a predetermined angle with respect to π + β is the same waveform, the rotational speed vibration ωmv of the rotating electrical machine MG is also the same waveform. . Therefore, based on the waveform of the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG, it cannot be easily determined whether the phase α of the cancellation vibration torque command is on the phase advance side or the phase delay side with respect to π + β.
3−4−6.位相調整方向の決定
上記した相対位相を直接検出できない課題に対して、本実施形態では、位相決定部42は、回転電機MGの回転速度ωmに基づいて導出される回転速度振幅Δωmvの変化に基づき、回転速度振幅Δωmvを減少させるように位相調整方向を決定し、当該決定した位相調整方向に打消し振動トルク指令の位相αを変化させている。
3-4-6. Determination of the phase adjustment direction In the present embodiment, the
この位相決定部42による位相調整方向の決定を、図8を参照して説明する。
打消し振動トルク指令の位相αが、π+βより大きい(位相進み側にある)場合、例えば、位相αがα1である場合は、位相αに対する回転速度振幅Δωmvの傾きである位相制御結果dΔωmv/dαが、正となる(ゼロより大きくなる)。一方、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βより小さい(位相遅れ側にある)場合、例えば、位相αがα2である場合は、位相制御結果dΔωmv/dαが、負となる(ゼロより小さくなる)。よって、位相制御結果dΔωmv/dαが、正及び負のいずれであるかによって、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βに対して、位相進み側、又は位相遅れ側にあるかを判定でき、位相調整方向を決定できる。
The determination of the phase adjustment direction by the
When the phase α of the cancellation vibration torque command is larger than π + β (on the phase advance side), for example, when the phase α is α1, the phase control result dΔωmv / dα, which is the inclination of the rotational speed amplitude Δωmv with respect to the phase α. Becomes positive (greater than zero). On the other hand, when the phase α of the cancellation vibration torque command is smaller than π + β (on the phase delay side), for example, when the phase α is α2, the phase control result dΔωmv / dα becomes negative (smaller than zero). Become). Therefore, depending on whether the phase control result dΔωmv / dα is positive or negative, it is possible to determine whether the phase α of the cancellation vibration torque command is on the phase advance side or the phase delay side with respect to π + β, The phase adjustment direction can be determined.
本実施形態では、図3に示すように、位相決定部42は、回転速度振幅Δωmvの変化に基づき、打消し振動トルク指令の位相αに対する回転速度振幅Δωmvの傾きである位相制御結果dΔωmv/dαを算出し、位相制御結果dΔωmv/dαが正である場合は、位相調整方向を位相遅れ方向に決定し、位相遅れ方向に打消し振動トルク指令の位相αを変化させ、位相制御結果dΔωmv/dαが負である場合は、位相調整方向を位相進み方向に決定し、位相進み方向に打消し振動トルク指令の位相αを変化させている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
また、本例では、位相決定部42は、単位時間当たりの回転速度振幅Δωmvの変化量dΔωmv/dtを、単位時間当たりの打消し振動トルク指令の位相αの変化量dα/dtで除算して、位相制御結果dΔωmv/dαを算出している。
In this example, the
図3に示す例では、位相決定部42は、位相調整方向を決定する位相調整方向決定部45を備えている。そして、位相調整方向決定部45が、位相制御結果dΔωmv/dαを算出する位相制御結果算出器47を備えている。
そして、位相制御結果算出器47は、振幅検出器44により検出された回転速度振幅Δωmvに基づき、振幅変化量算出処理60を行って、単位時間当たりの回転速度振幅Δωmvの変化量dΔωmv/dtを算出する。また、位相制御結果算出器47は、位相変化量算出処理61を行って、単位時間当たりの打消し振動トルク指令の位相αの変化量dα/dtを算出する。そして、位相制御結果算出器47は、変化量dΔωmv/dtを、変化量dα/dtで除算して、位相制御結果dΔωmv/dαを算出する。
In the example illustrated in FIG. 3, the
Then, the phase
デジタル演算処理を行う場合は、振幅変化量算出処理60、及び位相変化量算出処理61は、所定の演算周期ΔT1毎に実行される。そして、振幅変化量算出処理60は、次式のように、演算周期ΔT1の間の、回転速度振幅Δωmvの変化量に基づき、単位時間当たりの回転速度振幅Δωmvの変化量dΔωmv/dtを算出する。また、位相変化量算出処理61は、次式のように、演算周期ΔT1の間の、打消し振動トルク指令の位相αの変化量に基づき、単位時間当たりの打消し振動トルク指令の位相αの変化量dα/dtを算出する。
図3に示す例では、位相調整方向決定部45は、位相調整方向を、+1又は−1で算出して、打消し振動トルク指令の位相αの変化に反映させるようにしている。すなわち、位相調整方向決定部45は、位相制御結果dΔωmv/dαが、ゼロ以上である場合は、位相調整方向を位相遅れ方向に決定し、打消し振動トルク指令の位相αを減少させるために、符号ゲインKsを−1に設定する。一方、位相調整方向決定部45は、位相制御結果dΔωmv/dαが、ゼロより小さい場合は、位相調整方向を位相進み方向に決定し、打消し振動トルク指令の位相αを増加させるために、符号ゲインKsを+1に設定する。なお、位相制御結果dΔωmv/dαがゼロより大きい場合に、符号ゲインKsを−1に設定し、位相制御結果dΔωmv/dαがゼロ以下である場合に、符号ゲインKsを+1に設定するようにしてもよい。
In the example illustrated in FIG. 3, the phase adjustment
打消し振動トルク指令の位相αに対する回転速度振幅Δωmvの傾きを算出するためには、打消し振動トルク指令の位相αを変化させて、回転速度振幅Δωmvの変化を検出する必要がある。よって、位相調整方向決定部45は、位相調整方向を、位相進み方向、又は位相遅れ方向のいずれかに決定し、打消し振動トルク指令の位相αがいずれかの方向に変化されるように構成されている。すなわち、位相調整方向決定部45は、例えば、位相制御結果dΔωmv/dαがゼロである場合に、符号ゲインKsをゼロに設定するなど、打消し振動トルク指令の位相αが変化されないような位相調整方向に決定しないように構成されている。
In order to calculate the inclination of the rotational speed amplitude Δωmv with respect to the phase α of the canceling vibration torque command, it is necessary to detect the change in the rotational speed amplitude Δωmv by changing the phase α of the canceling vibration torque command. Therefore, the phase adjustment
3−4−7.回転速度振幅の検出
また、図3に示すように、位相決定部42は、回転電機MGの回転速度ωmに基づいて回転速度振幅Δωmvを検出する振幅検出器44を備えている。
本実施形態では、振幅検出器44は、回転電機MGの回転速度ωmに対してフーリエ変換演算処理を行って、振動周波数ωpの振幅を算出し、当該振動周波数ωpの振幅を、回転速度振幅Δωmvに設定している。
3-4-7. Detection of Rotational Speed Amplitude As shown in FIG. 3, the
In the present embodiment, the
本例では、振幅検出器44は、フーリエ変換演算処理として高速フーリエ変換などの離散フーリエ変換演算処理を行っている。例えば、振幅検出器44は、伝達トルク振動Teovによる回転電機MGの回転速度ωmの振動周期(2π/ωp)より十分短い周期で回転電機MGの回転速度ωmをサンプリングし、演算周期ΔT1毎に、演算周期ΔT1の間にサンプリングされた複数のサンプリング値に対して、離散フーリエ演算処理を行う。なお、演算周期ΔT1は、フーリエ変換の精度を確保するためにも、上記したように振動周期(2π/ωp)より十分長い周期(例えば、10倍程度の周期)に設定されている。また、振幅検出器44は、演算周期ΔT1の間にサンプリングされたサンプリング値の内、振動周期(2π/ωp)の整数倍の期間にサンプリングされたサンプリング値に対して、離散フーリエ変換演算処理を行うようにしてもよい。望ましくは、演算周期ΔT1は、振動周期(2π/ωp)の整数倍に設定され、可変周期に構成されるようにしてもよい。
このように、回転速度振幅Δωmvを、フーリエ変換による振動周波数ωpの振幅に設定しているので、軸ねじれ振動などの振動周波数ωpとは異なる周波数帯域の振動に影響されず、エンジンEの出力トルク振動Tevにより生じた回転速度振幅Δωmvの振幅を検出することができる。
In this example, the
Thus, since the rotational speed amplitude Δωmv is set to the amplitude of the vibration frequency ωp by Fourier transform, the output torque of the engine E is not affected by vibration in a frequency band different from the vibration frequency ωp such as shaft torsional vibration. The amplitude of the rotational speed amplitude Δωmv generated by the vibration Tev can be detected.
もしくは、振幅検出器44は、回転電機MGの回転速度ωmに対して、演算周期ΔT1よりも十分短い周期で、振動周波数ωpの帯域をパスするバンドパスフィルタ処理を行い、演算周期ΔT1毎に、演算周期ΔT1の間のバンドパスフィルタ処理後の回転速度の最大値及び最小値を検出し、その検出した最大値と最小値との偏差に基づき、回転速度振幅Δωmvを設定するようにしてもよい。このようにしても、軸ねじれ振動などの振動周波数ωpとは異なる周波数帯域の振動に影響されず、エンジンEの出力トルク振動Tevにより生じた回転速度振幅Δωmvの振幅を検出することができる。
Alternatively, the
もしくは、振幅検出器44は、回転電機MGの回転速度ωmの平均値に対する、回転電機MGの回転速度ωmの変動量に基づき、回転速度振幅Δωmvを検出するようにしてもよい。例えば、振幅検出器44は、回転電機MGの回転速度ωmに対して、振動周波数ωpより低い周波数をパスするローパスフィルタ処理を行って、回転電機MGの回転速度ωmの平均値を算出する。ローパスフィルタ処理として、一次遅れフィルタ処理や、移動平均演算処理などを用いることができる。移動平均処理は、短い平均化期間で精度を向上させるため、振動周期(2π/ωp)の整数倍の平均化期間にサンプリングした回転電機MGの回転速度ωmのサンプリング値に対して、平均化処理を行うようにしてもよい。そして、振幅検出器44は、回転電機MGの回転速度ωmの平均値に対する、回転電機MGの回転速度ωmの偏差を算出して、演算周期ΔT1毎に、演算周期ΔT1の間のその偏差の絶対値の最大値を算出し、その最大値に基づき回転速度振幅Δωmvを設定する。
Alternatively, the
もしくは、振幅検出器44は、演算周期ΔT1毎に、演算周期ΔT1の間の回転電機MGの回転速度ωmの最大値及び最小値を検出し、その検出した最大値と最小値との偏差に基づき、回転速度振幅Δωmvを設定するようにしてもよい。
Alternatively, the
3−4−8.振動トルク指令の位相の変化
また、図3に示すように、位相決定部42は、位相調整方向に、打消し振動トルク指令の位相αを変化させる位相調整部46を備えている。
本実施形態では、位相調整部46は、位相調整方向に、回転速度振幅Δωmvの大きさに応じて打消し振動トルク指令の位相αを変化させるように構成されている。
3-4-8. 3. Change in Phase of Vibration Torque Command As shown in FIG. 3, the
In the present embodiment, the
3−4−8−1.フィードバック位相制御
本例では、位相調整部46は、フィードバック位相制御器51を備えている。そして、フィードバック位相制御器51は、位相調整方向に、回転速度振幅Δωmvの大きさに基づくフィードバック制御を行って、打消し振動トルク指令の位相αを変化させる。なお、図3の例では、フィードバック位相制御器51により算出される、打消し振動トルク指令の位相αの変化量は、フィードバック位相変化量αfbとされている。図3に示す例では、フィードバック制御は、積分制御により構成されている。すなわち、フィードバック位相制御器51は、位相調整方向に、回転速度振幅Δωmvの大きさに積分ゲインKfbを乗算し、積分演算処理した値をフィードバック位相変化量αfbに設定している。なお、フィードバック制御として、積分制御以外の制御、例えば、比例積分制御などの各種のフィードバック制御を用いることができる。
3-4-8-1. Feedback Phase Control In this example, the
なお、積分ゲインKfbは、変速機構TMに形成される変速段に応じて、変更されるように構成してもよい。これは、変速比の変化に応じて、回転電機MGの出力トルクTmの変化に対する、回転電機MGの回転速度ωmの変化のゲインが異なるためである。このことは、図10の(a)に示す、エンジンEの出力トルクTeから回転電機MGの回転速度ωmまでの伝達特性のボード線図の例において、変速段の変化に応じて、エンジン運転領域におけるゲインが上下にオフセット変化していることからもわかる。 The integral gain Kfb may be configured to be changed according to the gear stage formed in the speed change mechanism TM. This is because the gain of the change in the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG differs from the change in the output torque Tm of the rotating electrical machine MG according to the change in the transmission ratio. This is because, in the example of the Bode diagram of the transfer characteristic from the output torque Te of the engine E to the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG shown in FIG. It can also be seen from the fact that the gain at is offset up and down.
また、図3に示す例では、位相調整方向決定部45が、位相調整方向として、+1又は−1の符号ゲインKsを算出するように構成されているので、フィードバック位相制御器51は、回転速度振幅Δωmvに、+1又は−1の符号ゲインKsを乗算した値に基づき、フィードバック演算処理(積分演算処理)を行って、位相調整方向に、打消し振動トルク指令の位相αを変化させるように構成されている。
In the example illustrated in FIG. 3, the phase adjustment
回転電機制御装置32が、エンジン制御装置30との通信、又はスパークプラグのコイルに供給された電気信号の検出などにより、点火した瞬間のタイミングを検出できる場合は、フィードバック位相制御器51は、当該点火タイミングに基づき、トルク振動打消し制御の開始時におけるフィードバック位相変化量αfbの初期値、すなわち、積分演算処理の初期値を設定するようにしてもよい。具体的には、点火タイミングを検出したとき(例えば、経過時間t1)の、式(2)のωp×t+αが、所定の初期位相A1になるように、積分演算処理の初期値αfb0が設定される。すなわち、積分演算処理の初期値αfb0は、初期位相A1−ωp×t1に設定される。なお、後述するように、ωp×tの代わりに、回転電機MGの回転角度θmに基づく角度が用いられるようにしてもよい。また、点火タイミングを検出したときに、経過時間tをゼロにリセットするように構成する場合は、積分演算処理の初期値αfb0は、初期位相A1に設定される。初期位相A1は、点火タイミングに対する、回転速度振幅Δωmvを最小にする打消し振動トルク指令の位相αの関係から予め設定される。
When the rotating electrical
なお、エンジン分離クラッチCLが解放及び係合された場合は、エンジンEの回転と回転電機MGの回転との相対位相が変化するため、この場合も、上記のように、積分演算処理の初期値を設定するようにしてもよい。 Note that when the engine separation clutch CL is released and engaged, the relative phase between the rotation of the engine E and the rotation of the rotating electrical machine MG changes. May be set.
3−4−8−2.フィードフォワード位相制御
また、位相決定部42は、エンジンEの点火時期に基づいて打消し振動トルク指令の位相αを変化させるフィードフォワード位相制御器50を備えている。
フィードフォワード位相制御器50は、点火時期の角度変化量に基づいて、打消し振動トルク指令の位相αを変化させる。なお、図3の例では、フィードフォワード位相制御器50により算出される、打消し振動トルク指令の位相αの変化量は、フィードフォワード位相変化量αffとされている。
また、点火時期は、火花点火式エンジンの場合は、スパークプラグから火花を発生させた時期とされる。そして、この点火時期の角度変化量は、エンジン制御装置30から通信により伝達された、ピストンの上死点に対する相対点火角度の情報に基づき算出した角度変化量としてもよく、スパークプラグのコイルに供給された電気信号などから検出した点火タイミングに基づき算出した角度変化量としてもよい。また、点火時期として、燃焼開始時期としてもよく、上記したように、ディーゼルエンジンなどの圧縮自着火エンジンでは、点火時期を、燃焼室内への燃料噴射時期とするようにしてもよい。また、燃焼室内の圧力を検出する圧力センサが備えられている場合は、圧力の上昇により、燃焼開始時期を判定するようにしてもよい。また、点火時期の変化によりエンジンEの出力トルク振動Tevの位相が変化してから、伝達トルク振動Teovの位相βが変化するまでの、第一動力伝達機構10の応答遅れを模擬するため、フィードフォワード位相制御器50は、点火時期の角度変化量又はフィードフォワード位相変化量αffに対して、第一動力伝達機構10の応答遅れに相当する応答遅れ処理を行うようにしてもよい。
3-4-8-2. Feedforward Phase Control The
The
Further, in the case of a spark ignition engine, the ignition timing is a timing at which a spark is generated from a spark plug. The angle change amount of the ignition timing may be an angle change amount calculated based on the information on the relative ignition angle with respect to the top dead center of the piston transmitted from the engine control device 30 through communication, and is supplied to the coil of the spark plug. The angle change amount calculated based on the ignition timing detected from the electrical signal or the like may be used. Further, the ignition timing may be a combustion start timing. As described above, in a compression auto-ignition engine such as a diesel engine, the ignition timing may be the fuel injection timing into the combustion chamber. Further, when a pressure sensor for detecting the pressure in the combustion chamber is provided, the combustion start timing may be determined based on the pressure increase. Further, in order to simulate the response delay of the first
また、フィードフォワード位相制御器50は、点火時期の角度変化量を、基準角度からの角度変化量としてもよく、前回演算時期における点火時期の角度から、今回演算時期における点火時期の角度までの角度変化量としてもよい。基準角度は、トルク振動打消し制御の開始時に検出した点火時期の角度に設定されてもよい。
Further, the
そして、位相調整部46は、フィードバック位相変化量αfbとフィードフォワード位相変化量αffとを加算した値を、打消し振動トルク指令の位相αに設定している。
Then, the
3−4−9.打消し振動トルク指令の振幅及び周波数の決定
振幅周波数決定部41は、上記したように、少なくともエンジンEの回転速度ωeに基づいて打消し振動トルク指令の振幅ΔTp及び周波数ωpを決定する。なお、本実施形態では、エンジンEの回転速度ωeと回転電機MGの回転速度ωmとは、振動成分は除き、概ね同じ回転速度となるため、振幅周波数決定部41は、エンジンEの回転速度ωeに代えて、回転電機MGの回転速度ωmを用いるようにしても良い。
3-4-9. Determination of Amplitude and Frequency of Cancellation Vibration Torque Command As described above, the amplitude
本実施形態では、図3に示すように、振幅周波数決定部41は、周波数決定器48及び振幅決定器49を備えている。
周波数決定器48は、エンジンEの回転速度ωeに基づいて、打消し振動トルク指令の周波数ωpを決定する。具体的には、上記したように、気筒数Nの4サイクルエンジンでは、打消し振動トルク指令の周波数ωpを、ωp=N/2×ωeに設定し、例えば、4気筒エンジンでは、ωp=2×ωeに設定する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the amplitude
The
振幅決定器49は、エンジンEの回転速度ωe及び出力トルクTeに基づいて、打消し振動トルク指令の振幅ΔTpを決定する。
本例では、図11の(a)に示すように、振幅決定器49は、エンジンEの出力トルクTeに基づき、出力トルク振動の振幅算出処理62を行って、エンジンEの出力トルク振動の振幅ΔTevを算出する。上記したように、出力トルク振動の振幅ΔTevは、エンジンEの出力トルクTe(平均値)に比例するため、振幅決定器49は、図11の(b)に示すような、エンジンEの出力トルクTe(平均値)に対する出力トルク振動の振幅ΔTevの特性が設定された出力トルク振幅の特性マップを備え、当該特性マップと、エンジンEの出力トルクTe(平均値)とに基づき、出力トルク振動の振幅ΔTevを算出する。
The
In this example, as shown in FIG. 11A, the
また、振幅決定器49は、エンジンEの回転速度ωeに基づき、伝達機構のゲイン算出処理63を行って、伝達機構のゲインKgを算出する。伝達機構のゲインKgは、図5及び図10の(b)に示したような、エンジンEの回転速度ωeに対応する振動周波数ωpにおける、第一動力伝達機構10のトルク伝達特性のゲインである。振幅決定器49は、図11の(c)に示すような、エンジンEの回転速度ωeに対する伝達機構のゲインKgの特性が設定されたゲインKgの特性マップを備え、当該特性マップと、エンジンEの回転速度ωeとに基づき、伝達機構のゲインKgを算出する。なお、ゲインKgの特性マップは、図10の(b)に示すように、変速機構TMに形成される変速段毎に備えられ、変速機構TMに形成された変速段毎に特性マップを切り替えて、伝達機構のゲインKgを算出するようにしてもよい。
In addition, the
そして、振幅決定器49は、出力トルク振動の振幅ΔTevと伝達機構のゲインKgとを乗算して、伝達トルク振動の振幅ΔTeovを算出し、当該伝達トルク振動の振幅ΔTeovを打消し振動トルク指令の振幅ΔTpに設定する。
The
もしくは、振幅決定器49は、エンジンEの出力トルクTe及び回転速度ωeに対する打消し振動トルク指令の振幅ΔTpの特性が設定された3次元の特性マップを備え、当該特性マップと、エンジンEの出力トルクTe及び回転速度ωeとに基づき、打消し振動トルク指令の振幅ΔTpを算出する。
Alternatively, the
3−4−10.打消し振動トルク指令の生成
打消し振動トルク指令生成部43は、打消し振動トルク指令の振幅ΔTp、周波数ωp、及び位相αに基づき、打消し振動トルク指令Tpを生成する。
本実施形態では、打消し振動トルク指令生成部43は、式(2)に従い、打消し振動トルク指令Tpを生成する。なお、式(2)における周波数ωp×経過時間t(ωp×t)の代わりに、回転電機MGの回転角度θmが計測できる場合は、回転電機MGの回転角度θmに基づく情報を用いるようにしてもよい。例えば、気筒数Nの4サイクルエンジンでは、ωp×tの代わりに、θm×(N/2)を用いることができる。
3-4-10. Generation of Cancellation Vibration Torque Command The cancellation vibration torque
In the present embodiment, the cancellation vibration torque
また、第一動力伝達機構10による、出力トルク振動Tevから伝達トルク振動Teovの振幅減少が小さい場合などにおいて、打消し振動トルク指令Tpに、次式のように、振動周波数ωpに対する2次以上の振動成分も加えるようにしてもよい。
回転電機制御装置32は、ベーストルク指令値Tbに、打消し振動トルク指令Tpを加算して出力トルク指令値Tmoを設定し、回転電機MGが出力トルク指令値Tmoの出力トルクTmを出力するように制御する。
The rotating electrical
3−4−11.トルク振動打消し制御の挙動(フィードフォワード制御なし)
次に、トルク振動打消し制御の挙動を、図13の例に示すタイムチャートに基づき説明する。図13の例は、フィードフォワード位相制御器50によりフィードフォワード位相変化量αffが算出されずに、フィードバック位相変化量αfbにのみ基づき、打消し振動トルク指令の位相αが設定されるように構成した場合の例である。なお、位相決定部42の各部の処理は、演算周期ΔT1に同期して実行されている。
3-4-11. Torque vibration cancellation control behavior (without feed-forward control)
Next, the behavior of the torque vibration canceling control will be described based on the time chart shown in the example of FIG. In the example of FIG. 13, the
トルク振動打消し制御を開始したときに、打消し振動トルク指令の位相αが、π+βに対して位相進み側にズレている。よって、回転速度振幅Δωmvが大きくなっている。また、位相調整方向が位相遅れ方向(符号ゲインKs=−1)に設定されており、位相αが、位相遅れ方向(減少方向)に変化される。よって、位相変化量dα/dtが負の値に算出されると共に、位相αがπ+βに近づくので、回転速度振幅Δωmvが減少し、振幅変化量dΔωmv/dtも負の値に算出される。よって、振幅変化量dΔωmv/dtを位相変化量dα/dtで除算して算出される、位相制御結果dΔωmv/dαは、正の値に算出される。よって、位相調整方向は、位相遅れ方向(符号ゲインKs=−1)に決定され、位相αが減少されていき、回転速度振幅Δωmvも減少していく。 When torque vibration canceling control is started, the phase α of the canceling vibration torque command is shifted to the phase advance side with respect to π + β. Therefore, the rotational speed amplitude Δωmv is increased. Further, the phase adjustment direction is set to the phase delay direction (sign gain Ks = −1), and the phase α is changed to the phase delay direction (decrease direction). Therefore, the phase change amount dα / dt is calculated to be a negative value, and the phase α approaches π + β, so that the rotational speed amplitude Δωmv is decreased and the amplitude change amount dΔωmv / dt is also calculated to a negative value. Therefore, the phase control result dΔωmv / dα calculated by dividing the amplitude change amount dΔωmv / dt by the phase change amount dα / dt is calculated to be a positive value. Therefore, the phase adjustment direction is determined to be the phase delay direction (sign gain Ks = −1), the phase α is decreased, and the rotation speed amplitude Δωmv is also decreased.
そして、位相αが、π+βに対して、位相遅れ側になるまで減少されると、回転速度振幅Δωmvが増加して、振幅変化量dΔωmv/dtが正の値になり、位相制御結果dΔωmv/dαが、負の値になる。そして、位相調整方向は、位相進み方向(符号ゲインKs=+1)に反転する(時刻t11)。位相調整方向が、位相進み方向になると、位相αが増加されて、回転速度振幅Δωmvが減少するので、位相制御結果dΔωmv/dαは、引き続き、負の値に算出されて、位相調整方向は、位相進み方向(符号ゲインKs=+1)に維持される。 When the phase α is decreased with respect to π + β until the phase is delayed, the rotational speed amplitude Δωmv increases and the amplitude change amount dΔωmv / dt becomes a positive value, and the phase control result dΔωmv / dα. Becomes a negative value. Then, the phase adjustment direction is reversed to the phase advance direction (sign gain Ks = + 1) (time t11). When the phase adjustment direction becomes the phase advance direction, the phase α is increased and the rotational speed amplitude Δωmv is decreased. Therefore, the phase control result dΔωmv / dα is continuously calculated as a negative value, and the phase adjustment direction is It is maintained in the phase advance direction (sign gain Ks = + 1).
そして、位相αが、π+βに対して、位相進み側になるまで増加されると、回転速度振幅Δωmvが増加して、振幅変化量dΔωmv/dtが正の値になり、位相制御結果dΔωmv/dαが、正の値になり、位相調整方向は、位相遅れ方向(符号ゲインKs=−1)に反転され、再び位相αが減少される。 When the phase α is increased until π + β reaches the phase advance side, the rotational speed amplitude Δωmv increases, the amplitude change amount dΔωmv / dt becomes a positive value, and the phase control result dΔωmv / dα Becomes a positive value, the phase adjustment direction is reversed to the phase delay direction (sign gain Ks = −1), and the phase α is decreased again.
このように、位相αが、π+βを中心として、位相進み側及び位相遅れ側に、交互に変化して、π+β付近にフィードバック制御され、回転速度振幅Δωmvが最小値付近に維持される。また、回転速度振幅Δωmvが最小値付近に維持されている場合でも、位相αが、常に位相進み方向、又は位相遅れ方向に変化されているので、位相制御結果を常に算出することができる。よって、伝達トルク振動の位相βが変動した場合でも(時刻t12)、速やかに、位相βの変動を検出して、位相αを変化させることができる。 As described above, the phase α is alternately changed from the phase advance side and the phase delay side around π + β, and feedback control is performed in the vicinity of π + β, and the rotational speed amplitude Δωmv is maintained near the minimum value. Even when the rotational speed amplitude Δωmv is maintained near the minimum value, the phase α is always changed in the phase advance direction or the phase delay direction, so that the phase control result can always be calculated. Therefore, even when the phase β of the transmission torque vibration varies (time t12), it is possible to quickly detect the variation of the phase β and change the phase α.
また、回転速度振幅Δωmvの大きさに応じて、位相αが変化されるため、回転速度振幅Δωmvが最小値付近になった場合の、位相αの変化量は小さくなり、位相αがπ+βを中心に、位相進み側及び位相遅れ側に交互に変化しても、回転速度振幅Δωmvの変化量は小さくなり、最小値付近に維持される。また、回転速度振幅Δωmvの大きさに応じて、位相αが変化されるため、位相αがπ+βからズレて、回転速度振幅Δωmvが大きくなった場合に、位相αの変化量が大きくなり、位相αのπ+βへの収束速度を増加させることができる。 Further, since the phase α is changed according to the magnitude of the rotational speed amplitude Δωmv, the amount of change in the phase α is small when the rotational speed amplitude Δωmv is near the minimum value, and the phase α is centered on π + β. In addition, even if the phase changes alternately to the phase advance side and the phase delay side, the amount of change in the rotational speed amplitude Δωmv becomes small and is maintained near the minimum value. Further, since the phase α is changed according to the magnitude of the rotational speed amplitude Δωmv, when the phase α deviates from π + β and the rotational speed amplitude Δωmv increases, the amount of change in the phase α increases, The convergence speed of α to π + β can be increased.
3−4−12.トルク振動打消し制御の挙動(フィードフォワード制御あり)
次に、図14に、フィードバック位相変化量αfbに加えて、フィードフォワード位相変化量αffにも基づき、打消し振動トルク指令の位相αが設定されるように構成した場合の例を示す。
図14に示す例は、点火時期の変化により、伝達トルク振動の位相βが変動した場合(時刻t22から時刻t23)に、点火時期の角度変化量に応じて、フィードフォワード位相変化量αffが変化されている。よって、位相αが、π+βの変化に応じて、フィードフォワード的に変化されており、伝達トルク振動の位相βの変動後、短期間で、再び回転速度振幅Δωmvが最小値まで減少されている。よって、点火時期に応じたフィードフォワード位相制御を行うことにより、点火時期の変化による伝達トルク振動の位相βの変動に対して、回転速度振幅Δωmvの収束速度を高めることができる。
3-4-12. Torque vibration cancellation control behavior (with feed-forward control)
Next, FIG. 14 shows an example in which the phase α of the canceling vibration torque command is set based on the feedforward phase change amount αff in addition to the feedback phase change amount αfb.
In the example shown in FIG. 14, when the phase β of the transmission torque oscillation fluctuates due to a change in the ignition timing (from time t22 to time t23), the feedforward phase change amount αff changes according to the angle change amount of the ignition timing. Has been. Therefore, the phase α is changed in a feed-forward manner according to the change in π + β, and the rotational speed amplitude Δωmv is decreased again to the minimum value in a short period after the change in the phase β of the transmission torque vibration. Therefore, by performing the feedforward phase control according to the ignition timing, the convergence speed of the rotational speed amplitude Δωmv can be increased with respect to the fluctuation of the phase β of the transmission torque vibration due to the change of the ignition timing.
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の実施形態において、ハイブリッド車両に、制御装置31から34が備えられ、回転電機制御装置32が、トルク振動打消し制御部40を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、回転電機制御装置32は、複数の制御装置31、33、34との任意の組み合わせで統合された制御装置として備えるようにしてもよく、制御装置31から34が備える機能部の分担も任意に設定することができる。
(1) In the above embodiment, the case where the hybrid vehicle includes the
(2)上記の実施形態において、変速機構TMとは別に、回転電機MGと車輪Wとの間の駆動連結を断接する摩擦係合要素、或いはトルクコンバータ及びトルクコンバータの入出力部材間を直結係合状態にする摩擦係合要素が備えられる構成も本発明の好適な実施形態の一つである。 (2) In the above embodiment, in addition to the speed change mechanism TM, a frictional engagement element that connects and disconnects the drive connection between the rotating electrical machine MG and the wheel W, or a direct connection between the torque converter and the input / output members of the torque converter. A configuration in which frictional engagement elements that are in a combined state are provided is also a preferred embodiment of the present invention.
(3)上記の実施形態においては、変速機構TMが有段の自動変速装置である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速機構TMが、連続的に変速比を変更可能な無段の自動変速装置など、有段の自動変速装置以外の変速装置である構成も本発明の好適な実施形態の一つである。 (3) In the above embodiment, the case where the speed change mechanism TM is a stepped automatic transmission has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, a configuration in which the transmission mechanism TM is a transmission other than the stepped automatic transmission, such as a continuously variable automatic transmission capable of continuously changing the gear ratio, is also a preferred embodiment of the present invention. .
(4)上記の実施形態においては、第一動力伝達機構10は、ダンパー、エンジン出力軸Eo、入力軸Iなどの部材により構成されており、第二動力伝達機構11は、中間軸M、変速機構TM、出力軸O及び車軸AXなどの部材により構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一動力伝達機構10及び第二動力伝達機構11は、少なくとも動力を伝達可能に連結する機構であればよく、例えば、軸だけでもよい。また、第一動力伝達機構10及び第二動力伝達機構11は、軸、クラッチ、ダンパー、ギヤ、及び変速機構などの中から選択される1つ又は複数の構成要素を有してもよい。
(4) In the above embodiment, the first
本発明は、第一動力伝達機構を介して内燃機関に駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構を介して車輪に駆動連結される回転電機の制御を行うための制御装置に好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably used for a control device for controlling a rotating electrical machine that is drivingly connected to an internal combustion engine via a first power transmission mechanism and that is drivingly connected to wheels via a second power transmission mechanism. be able to.
Te:エンジンの出力トルク
Tev:出力トルク振動
ΔTev:出力トルク振動の振幅
Teo:伝達トルク
Teov:伝達トルク振動
ΔTeov:伝達トルク振動の振幅
β:伝達トルク振動の位相
Tp:打消し振動トルク指令
ΔTp:打消し振動トルク指令の振幅
ωp:(打消し振動トルク指令の)周波数
α:打消し振動トルク指令の位相
ωm:回転電機の回転速度(角速度)
ωmv:回転電機の回転速度振動
Δωmv:回転電機の回転速度振幅
ωe:エンジンの回転速度(角速度)
Tm:回転電機の出力トルク
Tmo:回転電機の出力トルク指令
Tb:ベーストルク指令値
dΔωmv/dt:回転速度振幅の変化量
dα/dt:打消し振動トルク指令の位相の変化量
dΔωmv/dα:位相制御結果
Ks:符号ゲイン
MG:回転電機
E:エンジン(内燃機関)
TM:変速機構
CL:エンジン分離クラッチ
I:入力軸
M:中間軸
O:出力軸
AX:車軸
W:車輪
DF:出力用差動歯車装置
Se1:エンジン回転速度センサ
Se2:入力軸回転速度センサ
Se3:出力軸回転速度センサ
Jm:回転電機の慣性モーメント
Je:エンジンの慣性モーメント
Jl:負荷(車両)の慣性モーメント
1:車両用駆動装置
32:回転電機制御装置(制御装置)
10:第一動力伝達機構
11:第二動力伝達機構
40:トルク振動打消し制御部
41:振幅周波数決定部
42:位相決定部
43:打消し振動トルク指令生成部
44:振幅検出器
45:位相調整方向決定部
46:位相調整部
47:位相制御結果算出器
48:周波数決定器
49:振幅決定器
50:フィードフォワード位相制御器
51:フィードバック位相制御器
60:振幅変化量算出処理
61:位相変化量算出処理
Te: Engine output torque Tev: Output torque vibration ΔTev: Output torque vibration amplitude Teo: Transmission torque vibration Teov: Transmission torque vibration ΔTeov: Transmission torque vibration amplitude β: Transmission torque vibration phase Tp: Cancellation vibration torque command ΔTp: Amplitude ωp of canceling vibration torque command: Frequency α (of canceling vibration torque command) Phase ωm of canceling vibration torque command: Rotational speed (angular speed) of rotating electrical machine
ωmv: rotational speed vibration of the rotating electrical machine Δωmv: rotational speed amplitude of the rotating electrical machine ωe: engine rotational speed (angular speed)
Tm: Output torque of rotating electrical machine Tmo: Output torque command of rotating electrical machine Tb: Base torque command value dΔωmv / dt: Change amount of rotational speed amplitude dα / dt: Change amount of phase of canceling vibration torque command dΔωmv / dα: Phase Control result Ks: sign gain MG: rotating electrical machine E: engine (internal combustion engine)
TM: Transmission mechanism CL: Engine separation clutch I: Input shaft M: Intermediate shaft O: Output shaft AX: Axle W: Wheel DF: Output differential gear device Se1: Engine rotational speed sensor Se2: Input shaft rotational speed sensor Se3: Output shaft rotational speed sensor Jm: Inertia moment of rotating electrical machine Je: Inertia moment of engine Jl: Inertia moment of load (vehicle) 1: Vehicle drive device 32: Rotating electrical machine control device (control device)
10: 1st power transmission mechanism 11: 2nd power transmission mechanism 40: Torque vibration cancellation control part 41: Amplitude frequency determination part 42: Phase determination part 43: Cancellation vibration torque command generation part 44: Amplitude detector 45: Phase Adjustment direction determination unit 46: Phase adjustment unit 47: Phase control result calculator 48: Frequency determiner 49: Amplitude determiner 50: Feed forward phase controller 51: Feedback phase controller 60: Amplitude change calculation processing 61: Phase change Quantity calculation processing
Claims (5)
前記内燃機関から前記第一動力伝達機構を介して前記回転電機に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動に対し、当該伝達トルク振動を打ち消すためのトルク振動の指令である打消し振動トルク指令を生成し、当該打消し振動トルク指令に従って前記回転電機を制御するトルク振動打消し制御を実行可能であり、
少なくとも前記内燃機関の回転速度に基づいて前記打消し振動トルク指令の振幅及び周波数を決定する振幅周波数決定部と、
前記打消し振動トルク指令の位相を決定する位相決定部と、を備え、
前記位相決定部は、前記回転電機の回転速度に基づいて導出される回転速度振幅の変化に基づき、前記打消し振動トルク指令の位相に対する前記回転速度振幅の傾きである位相制御結果を算出し、前記位相制御結果が正である場合は、位相調整方向を位相遅れ方向に決定し、位相遅れ方向に前記打消し振動トルク指令の位相を変化させ、前記位相制御結果が負である場合は、位相調整方向を位相進み方向に決定し、位相進み方向に前記打消し振動トルク指令の位相を変化させる制御装置。 A control device for controlling a rotating electrical machine that is drivingly connected to an internal combustion engine via a first power transmission mechanism and that is drivingly connected to wheels via a second power transmission mechanism,
A canceling vibration torque command that is a torque vibration command for canceling the transmission torque vibration is transmitted to the transmission torque vibration that is transmitted from the internal combustion engine to the rotating electrical machine via the first power transmission mechanism. Generating and executing torque vibration cancellation control for controlling the rotating electrical machine according to the cancellation vibration torque command,
An amplitude frequency determining unit that determines an amplitude and a frequency of the canceling vibration torque command based on at least the rotational speed of the internal combustion engine;
A phase determining unit for determining a phase of the canceling vibration torque command,
The phase determining unit calculates a phase control result that is a gradient of the rotational speed amplitude with respect to a phase of the cancellation vibration torque command based on a change in rotational speed amplitude derived based on the rotational speed of the rotating electrical machine ; When the phase control result is positive, the phase adjustment direction is determined as the phase lag direction, the phase of the cancellation vibration torque command is changed in the phase lag direction, and when the phase control result is negative, the phase A control device that determines an adjustment direction as a phase advance direction and changes a phase of the cancellation vibration torque command in the phase advance direction .
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