CN106965802A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够同时抑制轰鸣声和喀哒声的混合动力车辆的控制装置。本发明的控制装置，由脉动补偿转矩算出部(40)算出用于抵消内燃机的转矩脉动的脉动补偿转矩(T1)，通过MG1控制部(42)实施从第1电动发电机(4)输出脉动补偿转矩(T)的脉动补偿控制，并且由压靠转矩算出部(41)算出用于避免第2电动发电机(5)的转矩越过0Nm的压靠转矩(T2)，通过MG2控制部(43)实施从第2电动发电机5输出压靠转矩(T2)的压靠控制。

Description

混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及适用于具备内燃机和两个电动机的混合动力车辆的控制装置。

背景技术

作为在两个电动机经由齿隙设置于从内燃机到驱动轮的动力传递路径的混合动力车辆中成为问题的噪声，已知有因内燃机的转矩脉动激发动力传递路径的振动而产生的轰鸣声、以及在马达转矩越过0Nm的情况下在齿隙间因齿轮彼此的碰撞而产生的喀哒声。此外，齿隙通常表示相互啮合的齿轮彼此的间隙，但在此也将为了进行一体旋转而通过花键结合等进行止转时彼此嵌合的两个部件的在旋转方向上存在的间隙当作齿隙。因此，因这样的两个部件彼此在旋转时在齿隙间碰撞而产生的噪声也是喀哒声的一种。

作为抑制轰鸣声的控制装置，已知如下控制装置：该控制装置根据内燃机的曲轴的转矩算出转矩脉动成分，基于该转矩脉动成分和从内燃机向驱动轴的转矩传递函数来算出从驱动轴的转矩去掉转矩脉动成分后得到的脉动补偿转矩，通过从第2电动机的转矩指令值减去该脉动补偿转矩来修正转矩指令值(专利文献1)。另外，作为抑制喀哒声的控制装置，已知实施如下压靠控制的控制装置，该压靠控制是这样的控制：从第2电动机输出用于避免第2电动机的马达转矩成为0Nm的压靠转矩，并保持为将第2电动机所连结的齿轮系等向一个方向压靠的状态(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-23790号公报

专利文献2：日本特开2012-148645号公报

发明内容

发明要解决的问题

这样，已知分别单独抑制轰鸣声和喀哒声的方法，但以往没有如下构思：设想到同时产生轰鸣声和喀哒声的情形而同时抑制该轰鸣声和喀哒声。参考上述各文献，若欲用一个电动机来抑制轰鸣声和喀哒声双方则恐会产生如下问题。为了避免用户不想要的加减速，用于抑制喀哒声的压靠转矩存在上限。因此，用于抑制轰鸣声的脉动补偿转矩的振幅有时会超过该压靠转矩的上限进而马达转矩越过0Nm。在这样的情况下，虽然能够抑制轰鸣声但会导致产生喀哒声。另一方面，若为了避免产生喀哒声而限制脉动补偿转矩的振幅以使其不超过压靠转矩的上限，则虽然能够抑制喀哒声，但脉动补偿转矩会不足而无法充分地抑制轰鸣声。

于是，本发明的目的在于，提供一种能够同时抑制轰鸣声和喀哒声的混合动力车辆的控制装置。

用于解决问题的技术方案

本发明的混合动力车辆的控制装置，适用于在用于将内燃机的输出向驱动轮传递的动力传递路径设置有第1电动机和第2电动机、且所述第2电动机经由齿隙连结于所述动力传递路径的混合动力车辆，其中，所述控制装置实施从所述第1电动机输出脉动补偿转矩的脉动补偿控制和从所述第2电动机输出压靠转矩的压靠控制，所述脉动补偿转矩是用于抵消所述内燃机的转矩脉动的转矩，所述压靠转矩是用于避免向所述动力传递路径传递的所述第2电动机的转矩越过0Nm的转矩(权利要求1)。

根据该控制装置，用于抑制轰鸣声的脉动补偿控制的实施由第1电动机分担，用于抑制喀哒声的压靠控制的实施由第2电动机分担。因此，无需从一个电动机输出脉动补偿转矩和压靠转矩。因此，在由第1电动机实施脉动补偿控制时，不向脉动补偿转矩追加与压靠转矩相应的量而是能够使脉动补偿转矩的振幅降低与压靠转矩相应的量，另一方面，能够从第2电动机输出压靠转矩。由此，能够避免即使能抑制轰鸣声和喀哒声中的某一方但无法抑制另一方的状况，所以能够同时抑制轰鸣声和喀哒声。

在本发明的控制装置的一技术方案中，也可以是，所述第1电动机经由齿隙连结于所述动力传递路径，限制所述脉动补偿转矩以能够避免在实施所述脉动补偿控制时所述第1电动机的马达转矩越过0Nm(权利要求2)。根据该技术方案，能够避免在实施脉动补偿控制时第1电动机的转矩越过0Nm，所以能够抑制以第1电动机与动力传递路径之间的齿隙为原因的喀哒声的产生。

在上述技术方案的基础上，也可以是，在所述内燃机的转矩脉动的抵消因对所述脉动补偿转矩的限制而不充分的情况下，与所述脉动补偿控制和所述压靠控制一起实施辅助控制，该辅助控制是从所述第2电动机输出对所述脉动补偿转矩的不足进行弥补的辅助转矩的控制，限制所述辅助转矩以能够避免在实施所述辅助控制时所述第2电动机的马达转矩越过0Nm(权利要求3)。在该情况下，即使作为脉动补偿转矩被限制了的结果而使得对转矩脉动的抵消不充分，也能够通过进行从第2电动机输出辅助转矩的辅助控制来弥补该不足，所以能够抑制轰鸣声。而且，即使实施辅助控制也能够避免第2电动机的转矩越过0Nm，所以也能够抑制产生喀哒声。

另外，在上述技术方案的基础上，也可以是，在所述动力传递路径设置有作为单小齿轮型的行星齿轮机构而构成的动力分配机构，该动力分配机构包括连结所述第1电动机的太阳轮、连结所述内燃机的行星架、以及连结用于向所述驱动轮传递转矩的输出部的齿圈，在使成为所述脉动补偿转矩的基础的转矩形状的负侧变形为0Nm后以使该转矩形状的平均为0Nm的方式使该转矩形状偏移，以使得在实施所述脉动补偿控制时所述第1电动机的转矩不超过额定转矩(权利要求4)。由于具有这样的结构的动力分配机构设置于动力传递路径，所以在内燃机向正方向旋转、且输出部向正方向旋转的情况下，第1电动机主要一边接受内燃机的反作用力转矩一边向负方向旋转而作为发电机来运转。因此，就第1电动机的马达转矩超过额定转矩的情况而言，相比于正侧会先在负侧超过。因此，通过使负侧的转矩形状变形为0Nm、且偏移成其平均为0Nm，能够在正负两侧遵守第1电动机的额定转矩。

在本发明的控制装置的一技术方案中，也可以是，在以所述内燃机的发动机转速和发动机转矩定义的要求工作点属于噪声区域的情况下，实施所述脉动补偿控制并且实施所述压靠控制，所述噪声区域作为产生以所述内燃机的转矩脉动为原因的噪声的运转区域而被设定(权利要求5)。根据该技术方案，在属于产生以转矩脉动为原因的噪声即轰鸣声的运转区域的情况下，实施脉动补偿控制和压靠控制双方。

此外，在本发明中，抵消转矩脉动不仅包括使转矩脉动完全消失的情况也包括降低转矩脉动的振幅的情况。另外，转矩越过0Nm是指转矩的方向反转，既包括从正向负的情况也包括从负向正的情况。

发明的效果

如以上说明，根据本发明的控制装置，脉动补偿控制和压靠控制由第1电动机和第2电动机分担，所以在由第1电动机实施脉动补偿控制时能够使脉动补偿转矩的振幅降低与压靠转矩相应的量，另一方面，能够从第2电动机输出压靠转矩。由此，能够避免即使能抑制轰鸣声和喀哒声中的某一方但无法抑制另一方的状况，所以能够同时抑制轰鸣声和喀哒声。

附图说明

图1是示出适用本发明的一实施方式的控制装置的混合动力车辆的整体结构的图。

图2是示出内燃机的工作点与噪声区域的关系的图。

图3是示出脉动补偿控制和压靠控制的各控制内容的概念图。

图4是示出控制系统的概要的框图。

图5是示出本发明的一实施方式的控制例程的一例的流程图。

图6是示出第2实施方式的脉动补偿转矩算出部的结构的框图。

图7A是示出用于算出转矩形状的算出映射的一例的图。

图7B是示出准备多个算出映射的图像的图。

图8是示出用于算出相位修正量的算出映射的一例的图。

图9是示出用于算出补偿增益的算出映射的一例的图。

图10是示出第2实施方式的增益算出部的结构的框图。

图11示出第3实施方式的脉动补偿转矩算出部的结构的框图。

图12是示出图11的转矩形状变更部的处理内容的图。

图13是示出第4实施方式的控制系统的框图。

图14是示出图13的辅助转矩算出部的结构的框图。

具体实施方式

(第1实施方式)

如图1所示，车辆1作为组合有多个动力源的混合动力车辆而构成。车辆1具备内燃机3和两个电动发电机4、5，作为行驶用动力源。内燃机3例如作为具备三个汽缸(未图示)的往复式的火花点火型内燃机而构成，以预定的目标空燃比(例如理论空燃比)运转。

内燃机3和第1电动发电机4连结于动力分配机构6。第1电动发电机4作为接受由动力分配机构6分配的内燃机3的动力来发电的发电机而发挥功能，并且也作为由交流电力驱动的电动机而发挥功能。同样，第2电动发电机5分别作为电动机和发电机而发挥功能。第1电动发电机4相当于本发明的第1电动机，第2电动发电机5相当于本发明的第2电动机。第1电动发电机4和第2电动发电机5分别与电池7电连接。此外，在文中或图中，标记“MG1”是指第1电动发电机4，标记“MG2”是指第2电动发电机5。

动力分配机构6作为单小齿轮型的行星齿轮机构而构成，具有作为外齿轮的太阳轮S、与太阳轮S同轴配置的作为内齿轮的齿圈R、以及将与上述齿轮S、R啮合的小齿轮P保持成能够自转和公转的行星架C。内燃机3所输出的发动机转矩经由扭振减振器10向动力分配机构6的行星架C传递。在扭振减振器10的输入侧连结有内燃机3的曲轴3a，在扭振减振器10的输出侧连结有行星架C。第1电动发电机4连结于动力分配机构6的太阳轮S。

在动力分配机构6的齿圈R的外周设置有作为外齿轮的输出齿轮12。输出齿轮12与从动齿轮13啮合。在第2电动发电机5的马达轴14设置有与从动齿轮13啮合的马达齿轮15。从动齿轮13固定于中间轴17，在中间轴17固定有主动齿轮18。主动齿轮18与差动机构20的齿圈21啮合。因此，从输出齿轮12输出的转矩以及第2电动发电机5的马达转矩经由从动齿轮13以及主动齿轮18向差动机构20传递。传递到差动机构20的转矩被分别分配到左右的驱动轮25。

这样，用于将内燃机3的输出向驱动轮25传递的动力传递路径由动力分配机构6、输出齿轮12、从动齿轮13、主动齿轮18、以及差动机构20构成，在像这样构成的动力传递路径设置有两个电动发电机4、5。第1电动发电机4和第2电动发电机5各自的转矩经由太阳轮S和马达齿轮15输入到动力传递路径，所以第1电动发电机4和第2电动发电机5分别经由齿隙连结于动力传递路径。

根据车辆1的结构可知，通过对连结于动力分配机构6的第1电动发电机4的马达转矩以及马达转速进行控制，能够在维持车速的状态下变更由内燃机3的发动机转速以及发动机转矩定义的内燃机3的工作点。

车辆1的各部分的控制由作为计算机而构成的电子控制装置(ECU)30控制。ECU30对内燃机3以及各电动发电机4、5等进行各种控制。向ECU30输入车辆1的各种信息。例如，向ECU30分别输入：输出与加速器踏板26的踩踏量对应的信号的加速器开度传感器31的输出信号、输出与车辆1的车速相应的信号的车速传感器32的输出信号、以及输出与内燃机3的曲轴角对应的信号的曲轴角传感器33的输出信号等。

ECU30参照加速器开度传感器31的输出信号和车速传感器32的输出信号来计算驾驶员所要求的要求输出，一边切换各种模式一边控制车辆1以使针对该要求输出的系统效率成为最佳。例如，在内燃机3的热效率下降的低负荷区域，选择使内燃机3的燃烧停止并驱动第2电动发电机5的EV模式。另外，在若只依靠内燃机3行驶则会出现转矩不足的情况、电池7的余量不足等情况下，选择将内燃机3作为行驶用驱动源或选择将内燃机3与第2电动发电机5一起作为行驶用驱动源的混合动力模式。在车辆1的行驶期间运转条件变化了的情况下，ECU30从混合动力模式使内燃机3的燃烧停止而切换为EV模式、或从EV模式启动内燃机3而切换为混合动力模式。

在车辆1以混合动力模式运转的情况下，ECU30使内燃机3的工作点移动以将内燃机3的热效率维持为尽量高。例如，如图2所示，通过实验设定连结内燃机3的热效率良好的工作点而得到的燃料经济性线La，将该燃料经济性线La与基于要求输出来确定的等功率线Lp的交点决定为内燃机3的工作点X，由此ECU30使内燃机3的工作点沿着燃料经济性线La移动。

在只依靠发动机转矩无法供应对以混合动力模式运转着的车辆1提出的要求转矩的情况下，要求转矩的不足部分由第2电动发电机5的马达转矩弥补。在要求转矩的大部分由内燃机3的发动机转矩供应的情况下，第2电动发电机5的马达转矩成为0Nm附近的小的值，在有些情况下马达转矩会越过0Nm。在这样的情况下，彼此啮合的马达齿轮15和从动齿轮13会在齿隙间相互碰撞而产生喀哒声。对于经由齿隙连结于动力传递路径的第1电动发电机4，也有时会因马达转矩越过0Nm而产生这样的喀哒声。

另外，在内燃机3的输出特性方面存在发动机转矩周期性地变动的转矩脉动，所以会因转矩脉动激发动力传递路径的各部分的振动而产生轰鸣声。轰鸣声在转矩脉动的特定的频带产生，轰鸣声的大小与转矩脉动的振幅相关。因此，能够对产生成为问题的大小的轰鸣声的内燃机3的运转区域进行确定。例如，如图2所示，在将这样的运转区域定义为噪声区域Ar的情况下，通过判定内燃机3的工作点X是否属于该噪声区域Ar来判断有没有产生成为问题的轰鸣声。

本实施方式的特征在于抑制这样的喀哒声和轰鸣声双方的控制内容。以下，参照图3～图9对ECU30所实施的控制进行说明。如图3所示，在本实施方式的控制中，实施脉动补偿控制并且实施压靠控制，所述脉动补偿控制是从第1电动发电机4输出用于抵消作为产生轰鸣声的原因的内燃机3的转矩脉动的脉动补偿转矩T1的控制，所述压靠控制是从第2电动发电机5输出用于避免作为产生喀哒声的原因的第2电动发电机5的转矩越过0Nm的压靠转矩T2的控制。此外，图3所示的各转矩的横轴为时间轴。

脉动补偿转矩T1具有与转矩脉动τ大致同相位的波形。第1电动发电机4通过动力分配机构6接受内燃机3的发动机转矩的反作用力转矩，所以能够通过从第1电动发电机4输出这样的形状的脉动补偿转矩T1来抵消转矩脉动τ。由此，能够抑制以内燃机3的转矩脉动为原因的轰鸣声。另一方面，压靠转矩T2大致恒定，通过从第2电动发电机5输出该压靠转矩T2，从而可保持为马达齿轮15压靠从动齿轮13的状态，所以能够避免第2电动发电机5的马达转矩越过0Nm。由此，能够抑制以第2电动发电机5为原因的喀哒声。

在通过实施脉动补偿控制而抵消了转矩脉动τ的状态下，经由输出齿轮12向从动齿轮13输出转矩。另一方面，通过实施压靠控制，从第2电动发电机5向从动齿轮13输出大致恒定的压靠转矩T2。由此，经由从动齿轮13传递到驱动轮25的驱动转矩Td变为大致恒定。通过实施压靠控制，成为第2电动发电机5直接连结于从动齿轮13的关系，所以在发动机转矩传递到从动齿轮13时第2电动发电机5的惯性附加于从动齿轮13。在该影响下转矩脉动从内燃机3侧向从动齿轮13的传递灵敏度会降低。由此，能够抑制在从动齿轮13及其周边产生轰鸣声。另外，作为转矩脉动τ被脉动补偿转矩T1抵消的结果，避免了动力分配机构6内所存在的在齿隙间齿轮等部件彼此的碰撞，所以能够抑制在动力分配机构6中产生喀哒声。

如图4所示，在ECU30在逻辑上构成有多个功能部，通过各功能部分别实施上述脉动补偿控制和压靠控制。ECU30具有算出脉动补偿转矩T1的脉动补偿转矩算出部40和算出压靠转矩T2的压靠转矩算出部41。分别向脉动补偿转矩算出部40和压靠转矩算出部41输入各种信息Im。各种信息Im包括：图1所示的各传感器31～33等的输出信号那样的外部信息和ECU30所存储的预定的参数值等内部信息。基于这样的各种信息Im，脉动补偿转矩算出部40算出脉动补偿转矩T1，压靠转矩算出部41算出压靠转矩T2。

由脉动补偿转矩算出部40算出的脉动补偿转矩T1被送到MG1控制部42。MG1控制部42将车辆1的行驶所需的行驶用转矩Tp1与脉动补偿转矩T1相加而算出第1马达转矩指令值Tmg1，控制第1电动发电机4以输出该第1马达转矩指令值Tmg1的马达转矩。行驶用转矩Tp1是考虑到内燃机3的工作点、电池7的蓄电率等诸条件而适当地算出的。另一方面，由压靠转矩算出部41算出的压靠转矩T2被送到MG2控制部43。MG2控制部43将车辆1的行驶所需的行驶用转矩Tp2与压靠转矩T2相加而算出第2马达转矩指令值Tmg2，控制第2电动发电机5以输出该第2马达转矩指令值Tmg2的马达转矩。行驶用转矩Tp2与行驶用转矩Tp1同样地算出。此外，压靠转矩算出部41既可以通过读入ECU30所存储的内部信息来算出作为恒定值的压靠转矩T2，也可以基于各种信息Im以公知的逻辑算出适合车辆1的运转状态的压靠转矩T2。

参照图5的流程图，对ECU30为了分别实施上述脉动补偿控制和压靠控制而执行的处理的步骤进行说明。图5的控制例程的程序保存于ECU30，被适时读出并以预定间隔反复执行。

在步骤S1中，ECU30读入内燃机3的要求工作点。要求工作点利用与图5的控制例程并行执行的控制例程并基于加速器开度、车速等信息来计算。在步骤S2中，ECU30判定要求工作点是否属于噪声区域Ar(参照图2)。在属于噪声区域Ar的情况下会产生轰鸣声，所以实施步骤S3～步骤S7的处理。在不属于噪声区域Ar的情况下，处理跳过步骤S3～步骤S7而进入步骤S8，将内燃机3的工作点控制在燃料经济性线La(参照图2)上。

在步骤S3中，ECU30判定第2电动发电机5的第2马达转矩指令值Tmg2的绝对值是否小于预定值。该预定值是基于第2电动发电机5的马达转矩越过0Nm的可能性而设定为0Nm附近的值。在第2马达转矩指令值Tmg2的绝对值小于预定值的情况下，有可能第2电动发电机5的马达转矩越过0Nm而产生喀哒声，所以进入步骤S4而实施上述的压靠控制。另一方面，在第2马达转矩指令值Tmg2的绝对值为预定值以上的情况下，第2电动发电机5的马达转矩不可能越过0Nm而产生喀哒声，所以处理跳过步骤S4而进入步骤S5。

在步骤S5中，ECU30判定第1电动发电机4的控制模式是否为PWM模式。第1电动发电机4的控制模式的切换由未图示的变换器执行，在该变换器为PWM波电压驱动的情况下，第1电动发电机4的控制模式成为PWM模式，在变换器为矩形波电压驱动的情况下，第1电动发电机4的控制模式成为矩形波控制模式。在本实施方式中，实施脉动补偿控制时的第1电动发电机4在PWM模式下进行。因此，在控制模式不是PWM模式的情况下，进入步骤S6而使变换器电压升压，从而将控制模式切换为PWM模式。

在步骤S7中，ECU30实施上述脉动补偿控制，在接下来的步骤S8中，ECU30将内燃机3的工作点控制在燃料经济性线La上。然后，结束本次的例程。

通过由ECU30执行图5的控制例程，从而在内燃机3的要求工作点属于噪声区域Ar的情况下实施脉动补偿控制并且实施压靠控制，所以可抑制轰鸣声和喀哒声双方。

接下来，参照图6～图9，对图4所示的脉动补偿转矩算出部40所能够实施的脉动补偿转矩T1的算出方法进行说明。作为脉动补偿转矩T1的算出方法，可以采用以下所说明的任一算出方法。

脉动补偿转矩算出部40例如可细分化为图6所示的各功能部40a～40c。转矩形状算出部40a基于被输入的各种信息Im来算出成为脉动补偿转矩T1的基础的转矩形状T1f。转矩形状T1f是内燃机3的曲轴角的函数且与转矩脉动的波形相当。相位修正量算出部40b算出对内燃机3的曲轴角θ进行修正的相位修正量δ。因此，向转矩形状算出部40a输入加上相位修正量δ后得到的修正后的曲轴角θ。增益算出部40c基于各种信息Im算出补偿增益K。脉动补偿转矩算出部40通过将算出的转矩形状T1f和补偿增益K相乘，来算出脉动补偿转矩T1。

<转矩形状的算出>

作为转矩形状算出部40a所实施的转矩形状T1f的算出方法的具体例，可以例示以下的两个方法。

(方法1)

转矩形状算出部40a使用事先所存储的如图7A所示那样的算出映射Ma来算出转矩形状T1f。算出映射Ma具有以内燃机3的曲轴角θ为变量地给出转矩形状T1f的数据结构。算出映射Ma通过事先实测内燃机3的转矩脉动而制作。转矩脉动根据内燃机3的工作点而变化，所以算出映射Ma是作为将各工作点的转矩脉动平均化了的映射而制作的。转矩形状算出部40a读入内燃机3的曲轴角θ，通过检索算出映射Ma来确定并算出与所读入的曲轴角θ对应的转矩形状T1f。

(方法2)

考虑到转矩脉动根据内燃机3的工作点而变化，按每个适当的运转区域准备与算出映射Ma同样的图7B所示的多个算出映射M…，转矩形状算出部40a根据内燃机3的工作点而切换所使用的算出映射，从而算出转矩形状T1f。转矩形状算出部40a如图6的虚线所示读入内燃机3的工作点(发动机转速Ne、发动机转矩Te)和曲轴角θ，选择与所读入的工作点对应的算出映射，通过检索所选择的算出映射来确定并算出与所读入的曲轴角θ对应的转矩形状T1f。

<相位修正量的算出>

作为相位修正量算出部40b所实施的相位修正量δ的算出方法的具体例，可以例示以下的三个方法。

(方法1)

相位修正量算出部40b使用事先所存储的如图8所示那样的算出映射Mb来算出相位修正量δ。算出映射Mb，以针对将横轴设为发动机转速且将纵轴设为发动机转矩的运转区域而分配最佳的相位修正量δ、且发动机转速越高则相位修正量δ越大的方式设定。与图8的纵轴平行的多条直线表示相位修正量δ为相同值的区域的分界。最佳的相位修正量δ事先由实机调查，基于其调查结果来制作算出映射Mb。相位修正量算出部40b读入内燃机3的工作点(发动机转速Ne、发动机转矩Te)，通过检索算出映射Mb来确定并算出与该工作点对应的相位修正量δ。

(方法2)

相位修正量算出部40b，读入作为各种信息Im的以虚线所示的发动机转速Ne，基于下述式1由车载算出相位修正量δ。

δ＝δp-δa-δb…1

在此，δp是脉动转矩成为峰值的相位，其通过事先实测而确定并作为各种信息Im被存储。δa是在从向第1电动发电机4施加转矩指令值到实现该指令值为止的延迟时间的期间所推进的相位。在该延迟时间的期间所推进的相位基于发动机转速Ne而计算。δb是在为了使第1电动发电机4的马达转矩的上升平缓而进行钝化处理的情况下，在因该钝化处理而在达到最终指令为止的延迟时间的期间所推进的相位。在该延迟时间的期间所推进的相位基于发动机转速Ne而计算。

(方法3)

相位修正量算出部40b，读入作为各种信息Im的以点划线表示的第2电动发电机5的马达转速Nm2，通过执行以下的处理的程序由车载探索最佳的相位修正量δ。

(a)按每一定时间设定判定定时。该时间例如设定为0.1秒左右。

(b)关于第2电动发电机5的马达转速Nm2的变化量ΔNm2，将上次计算得出的相位修正量δn-1的情况和本次计算得出的相位修正量δn的情况进行比较。

(c)在本次的变化量ΔNm2比上次的变化量ΔNm2小的情况下，使本次的相位修正量δn增加预定量，在本次的变化量ΔNm2比上次的变化量ΔNm2大的情况下，使本次的相位修正量δn减少预定量。然后，将使本次的相位修正量δn增加或减少预定量后得到的相位修正量作为下次的相位修正量δn+1来更新，从而收敛为最佳值而算出相位修正量δ。预定量通过考虑收敛时间而适当地设定。

此外，也可以代替变化量ΔNm2而使用驱动轮25侧的转矩脉动的大小To并通过与上述相同的方法算出相位修正量δ。在该情况下，转矩脉动的大小To可以通过设置转矩传感器进行测定来确定，也可以基于第2电动发电机5的马达转速Nm2以及马达转矩来计算。

<补偿增益的算出>

增益算出部40c使用事先所存储的例如如图9所示那样的算出映射Mc来算出补偿增益K。算出映射Mc，以针对将横轴设为发动机转速且将纵轴设为发动机转矩的运转区域而分配最佳的补偿增益K、且发动机转速和发动机转矩越大则补偿增益K越大的方式设定。最佳的补偿增益K基于事先由实机调查的内燃机3的转矩脉动的大小而算出。基于该算出结果制作算出映射Mc。相位修正量算出部40b读入内燃机3的工作点(发动机转速Ne、发动机转矩Te)，通过检索算出映射Mc来确定并算出与该工作点对应的补偿增益K。另外，增益算出部40c也可以限制补偿增益K以不超过第1电动发电机4的额定转矩。

根据第1实施方式，用于抑制轰鸣声的脉动补偿控制的实施由第1电动发电机4分担，用于抑制喀哒声的压靠控制的实施由第2电动发电机5分担。因此，无需从一个电动发电机输出脉动补偿转矩T1和压靠转矩T2。因此，在由第1电动发电机4实施脉动补偿控制时，能够不向脉动补偿转矩T1追加与压靠转矩T2相应的量而使脉动补偿转矩T1的振幅降低与压靠转矩T2相应的量，另一方面，能够从第2电动发电机5输出压靠转矩T2。由此，能够避免即使抑制轰鸣声和喀哒声中的某一方但无法抑制另一方的状况，所以能够同时抑制轰鸣声和喀哒声。

(第2实施方式)

接下来，参照图10对本发明的第2实施方式进行说明。由于第2实施方式除了用于算出增益的处理内容以外其他内容与第1实施方式相同，所以省略对与第1实施方式共通的事项的说明。在第2实施方式中，在实施脉动补偿控制时限制补偿增益K以使第1电动发电机4的马达转矩不越过0Nm但不超过额定转矩，由此限制脉动补偿转矩T1。

如图10所示，第2实施方式的增益算出部40c包括为了补偿转矩脉动而算出理想的最佳增益Ka的最佳增益算出部C1、算出用于避免第1电动发电机4的马达转矩越过0Nm的越过避免增益Kb的越过避免增益算出部C2、算出用于避免超过第1电动发电机4的额定转矩的额定转矩增益Kc的额定转矩增益算出部C3、以及选择由上述算出部C1～C3算出的最佳增益Ka、越过避免增益Kb、以及额定转矩增益Kc中的最小值、并将该最小值作为补偿增益K而算出的最小值选择部C4。

向最佳增益算出部C1输入内燃机3的发动机转速Ne以及发动机转矩Te，最佳增益算出部C1通过检索例如在第1实施方式中所使用的算出映射Mc(图9)来算出与所输入的发动机转速Ne和发动机转矩Te对应的最佳增益Ka。即，最佳增益Ka可以用与第1实施方式中所算出的补偿增益K同样的方法来算出。

关于越过避免增益Kb和额定转矩增益Kc的算出，对作为其前提的事项进行说明。由于第1马达转矩指令值Tmg1是将行驶用转矩Tp1与脉动补偿转矩T1相加而得到的值、且脉动补偿转矩T1是将转矩形状Tf1与补偿增益K相乘而得到的值，所以以下的式2成立。然后，针对补偿增益K对式2进行求解而得到式3。

Tmg1＝Tp1+T1＝Tp1+T1f×K……2

K＝(Tmg1-Tp1)/T1f……3

脉动补偿控制实施时的第1电动发电机4的马达转矩越过0Nm这一情况是指，第1马达转矩指令值Tmg1跨过0Nm而符号反转。因此，只要限制在使第1马达转矩指令值Tmg1成为0Nm的补偿增益K以下，就能够避免马达转矩越过0Nm。

于是，越过避免增益算出部C2，在式3的右边代入Tmg1＝0，代入行驶用转矩Tp1和转矩形状T1f各值，且实施获取该计算结果的绝对值的绝对值运算，由此算出越过避免增益Kb。获取绝对值是因为增益是仅具有大小的标量。

另一方面，额定转矩增益Kc是用于将第1马达转矩指令值Tmg1限制在额定转矩Tr1以下的补偿增益K，所以额定转矩增益算出部C3，对于式3设为Tmg1＝Tr1，代入行驶用转矩Tp1的值和转矩形状T1f的值而进行(Tr1-Tp1)/T1f的差分运算，且实施获取该计算结果的绝对值的绝对值运算，由此算出额定转矩增益Kc。

最小值选择部C4是选择最佳增益Ka、越过避免增益Kb、以及额定转矩增益Kc中的最小值、并将该最小值作为补偿增益K而算出的部件。因此，根据第2实施方式，能够以能避免第1电动发电机4的马达转矩越过0Nm、且不超过额定转矩的方式实施脉动补偿控制。

(第3实施方式)

接下来，参照图11和图12对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式除了脉动补偿转矩T1的限制方法不同这一点以外其他内容与第2实施方式相同。因此，以下省略对与第2实施方式共通的处理等的说明，关于物理结构等适当地参照第1实施方式的说明以及附图。

第3实施方式，在实施脉动补偿控制时以不超过第1电动发电机4的额定转矩的方式变更转矩形状T1f，且以避免马达转矩越过0Nm的方式限制补偿增益K，由此限制脉动补偿转矩T1。

如图11所示，在第3实施方式的脉动补偿转矩算出部40，设置有对转矩形状算出部40a所算出的转矩形状T1f进行变更的转矩形状变更部40d。第3实施方式的增益算出部40c相当于从第2实施方式的增益算出部40c(图10)省略了额定转矩增益算出部C3而得到的增益算出部。因此，增益算出部40c算出最佳增益Ka和越过避免增益Kb，并将它们中的最小值作为补偿增益K而算出。脉动补偿转矩算出部40，通过将由转矩形状变更部40d变更了的转矩形状T1f′与由增益算出部40c算出的补偿增益K相乘来算出脉动补偿转矩T1。

如图12所示，转矩形状变更部40d通过实施步骤Sa～步骤Sc的各处理来变更转矩形状T1f。首先，在步骤Sa中，转矩形状变更部40d读入由转矩形状算出部40a算出的转矩形状T1f。接下来，在步骤Sb中，转矩形状变更部40d使所读入的转矩形状T1f的负侧变形为0Nm。然后，在步骤Sc中，转矩形状变更部40d使步骤Sb中变形了的转矩形状偏移以使其平均为0Nm，将该偏移了的转矩形状作为变更后的转矩形状T1f′而输出。

图1的车辆1是如下车辆：在单小齿轮型的行星齿轮机构即动力分配机构6的太阳轮S连结有第1电动发电机4，在行星架C连结有内燃机3，在齿圈R连结有作为用于向驱动轮25传递转矩的输出部的输出齿轮12。因此，在内燃机3向正方向旋转、且输出齿轮12向正方向旋转的情况下，第1电动发电机4主要一边接受内燃机3的反作用力转矩一边向负方向旋转而作为发电机来运转。因此，就第1电动发电机4的马达转矩超过额定转矩的情况而言，相比于正侧会先在负侧超过。因此，通过在步骤Sb中使负侧的转矩形状T1f变形为0Nm、且在步骤Sc中进行偏移，从而能够在正负两侧遵守第1电动发电机4的额定转矩。

(第4实施方式)

接下来，参照图13和图14对本发明的第4实施方式进行说明。第4实施方式除了ECU30所实施的处理内容的一部分以外其他内容与上述各实施方式共通。因此，以下，对于与上述各实施方式共通的事项省略说明，适当地参照上述各实施方式的说明以及附图。

在第4实施方式中，在转矩脉动的抵消因以上述各实施方式限制脉动补偿转矩T1而不充分的情况下，与脉动补偿控制及压靠控制一起实施辅助控制，所述辅助控制是从第2电动发电机5输出对该脉动补偿转矩的不足进行弥补的辅助转矩的控制。

如图13所示，在第4实施方式的ECU30中，除了脉动补偿转矩算出部40、压靠转矩算出部41、MG1控制部42以及MG2控制部43以外，还逻辑上构成有辅助转矩算出部50。向辅助转矩算出部50输入由脉动补偿转矩算出部40算出的脉动补偿转矩T1和最佳补偿转矩T1m。最佳补偿转矩T1m是能够充分抵消内燃机3的转矩脉动的限制前的理想的转矩，例如脉动补偿转矩算出部40通过将转矩形状T1f与最佳增益Ka相乘来计算。辅助转矩算出部50基于脉动补偿转矩T1和最佳补偿转矩T1m算出辅助转矩Tas。将所算出的辅助转矩Tas与由压靠转矩算出部41算出的压靠转矩T2相加，该相加后得到的压靠转矩T2被输入至MG2控制部43。

如图14所示，辅助转矩算出部50包括齿轮传动比换算部50a、传递函数算出部50b以及增益限制部50c等各功能部。向齿轮传动比换算部50a输入从最佳补偿转矩T1m减去脉动补偿转矩T1后得到的值即脉动补偿转矩T1的不足部分ΔT。齿轮传动比换算部50a，针对被输入的不足部分ΔT进行从第1电动发电机4所连结的太阳轮S的轴朝向内燃机3所连结的行星架C的轴的齿轮传动比换算。算出该换算后的转矩作为没有将转矩脉动抵消尽的内燃机3的转矩脉动τ′。传递函数算出部50b考虑到扭振减振器10的特性，将从发动机转矩到齿圈R的轴的转矩的传递函数作为常数而计算，并换算成第2电动发电机5的马达转矩tmg2。增益限制部50c进行1以下的增益的限制以能够避免在实施脉动补偿控制、辅助控制以及压靠控制的情况下第2电动发电机4的马达转矩越过0Nm，从而算出辅助转矩Tas。

根据第4实施方式，即使作为限制了脉动补偿转矩T1的结果是没有充分抵消转矩脉动，也能够通过进行从第2电动发电机5输出辅助转矩Tas的辅助控制来弥补上述不足，所以能够抑制轰鸣声。而且，即使实施辅助控制也能够避免第2电动发电机5的转矩越过0Nm，所以也能够抑制产生喀哒声。

本发明不限定于上述各实施方式，在本发明的要旨的范围内能够以各种实施方式进行实施。上述各实施方式的控制装置适用于所谓的串并联型的混合动力车辆，但本发明的控制装置也可以以适用于在从内燃机到驱动轮的动力传递路径设置有两个电动机的并联型的混合动力车辆的实施方式来实施。在上述各实施方式中，作为第1电动机的第1电动发电机4经由齿隙设置于动力传递路径，但本发明的控制装置也可以与有无该齿隙无关地实施。

在上述各实施方式中，通过限制补偿增益K来限制脉动补偿转矩T1，但本发明的控制装置也可以以不对补偿增益K进行特别限制地限制脉动补偿转矩T1的实施方式来实施。

附图标记说明

1：车辆；

3：内燃机；

4：第1电动发电机(第1电动机)；

5：第2电动发电机(第2电动机)；

6：动力分配机构；

12：输出齿轮(输出部)；

25：驱动轮；

30：ECU(控制装置)；

Ar：噪声区域。

Claims (5)

1.一种混合动力车辆的控制装置，适用于在用于将内燃机的输出向驱动轮传递的动力传递路径设置有第1电动机和第2电动机、且所述第2电动机经由齿隙连结于所述动力传递路径的混合动力车辆，其中，

所述控制装置实施从所述第1电动机输出脉动补偿转矩的脉动补偿控制和从所述第2电动机输出压靠转矩的压靠控制，所述脉动补偿转矩是用于抵消所述内燃机的转矩脉动的转矩，所述压靠转矩是用于避免向所述动力传递路径传递的所述第2电动机的转矩越过0Nm的转矩。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，

所述第1电动机经由齿隙连结于所述动力传递路径，

限制所述脉动补偿转矩以能够避免在实施所述脉动补偿控制时所述第1电动机的马达转矩越过0Nm。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，

在所述内燃机的转矩脉动的抵消因对所述脉动补偿转矩的限制而不充分的情况下，与所述脉动补偿控制和所述压靠控制一起实施辅助控制，该辅助控制是从所述第2电动机输出对所述脉动补偿转矩的不足进行弥补的辅助转矩的控制，

限制所述辅助转矩以能够避免在实施所述辅助控制时所述第2电动机的马达转矩越过0Nm。

4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，

在所述动力传递路径设置有作为单小齿轮型的行星齿轮机构而构成的动力分配机构，该动力分配机构包括连结所述第1电动机的太阳轮、连结所述内燃机的行星架、以及连结用于向所述驱动轮传递转矩的输出部的齿圈，

在使成为所述脉动补偿转矩的基础的转矩形状的负侧变形为0Nm后以使该转矩形状的平均为0Nm的方式使该转矩形状偏移，以使得实施所述脉动补偿控制时的所述第1电动机的转矩不超过额定转矩。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，

在以所述内燃机的发动机转速和发动机转矩定义的要求工作点属于噪声区域的情况下，实施所述脉动补偿控制并且实施所述压靠控制，所述噪声区域作为产生以所述内燃机的转矩脉动为原因的噪声的运转区域而被设定。