JP2008236914A - 電気自動車の制御装置および電気自動車並びに電気自動車の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の振動をより適正に抑制する。
【解決手段】駆動輪のスリップ率λを演算し（Ｓ３１０）、駆動輪にスリップが生じていないときには車両諸元に基づく慣性モーメントＪ２ｇを車体等価慣性モーメントＪ２に設定し（Ｓ３２０，Ｓ３３０）、駆動輪にスリップが生じているときにはスリップ率λが大きいほどグリップ時の慣性モーメントＪ２ｇより小さくなる傾向に車体等価慣性モーメントＪ２を設定し（Ｓ３２０，Ｓ３４０）、設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いて非振動と応答性とを考慮したゲインｋを演算すると共に回転数偏差ΔＮとを演算して補正トルクＴｓｅｔを設定し（Ｓ３５０〜Ｓ３７０）、設定した補正トルクＴｓｅｔによりモータのトルク指令を補正する。これにより、スリップの有無に拘わらず一律のゲインを用いるものに比して、車両の振動をより適正に抑制することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気自動車の制御装置および電気自動車並びに電気自動車の制御方法に関し、詳しくは、電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御装置および電気自動車並びに電気自動車の制御方法に関する。

従来、この種の電気自動車の制御装置としては、電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車において、電動機の回転数と駆動輪の回転数とを用いてフィードバック制御して車両の振動を抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、電動機の回転数を駆動輪の回転数に相当させた相当回転数と駆動輪の平均回転数との回転数偏差に非振動と応答性とを考慮したゲインを乗じて補正値を演算し、電動機のトルク指令から演算した補正値を減じて電動機を制御することにより、演算量の少ないフィードバック制御によって車両のトルク変動などに伴う振動を抑制している。
特開２００２−１５２９１６号公報

上述の電気自動車の制御装置では、非振動と応答性とを考慮したゲインを車体等価慣性モーメントなどの各種定数により定めることができる。このとき、車体等価慣性モーメントとして駆動輪をグリップさせた状態で加速するのを前提として車両諸元に基づく値を用いることが考えられる。一方、スリップ時には走行路面と駆動輪との間の摩擦力は小さくなるために車体等価慣性モーメントも小さくなったとみなすことができるから、グリップ時を前提とする値を用いるのは必ずしも妥当ではない場合がある。このため、グリップ時を前提とする車体等価慣性モーメントなどの各種定数により定められたゲインを用いて電動機のトルク指令を補正すると、スリップ時には車両の振動を適正に抑制することができない場合が生じてしまう。

本発明の電気自動車の制御装置および電気自動車並びに電気自動車の制御方法は、車両の振動をより適正に抑制することを目的とする。

本発明の電気自動車の制御装置および電気自動車並びに電気自動車の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電気自動車の制御装置は、
電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御装置であって、
前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
駆動輪の回転数である駆動輪回転数を検出する駆動輪回転数検出手段と、
前記検出された電動機回転数または駆動輪回転数に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、
前記演算されたスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定する車体等価慣性モーメント設定手段と、
前記検出された電動機回転数と前記検出された駆動輪回転数と前記設定された車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう前記電動機のトルク指令を補正するトルク指令補正手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の電気自動車の制御装置では、電動機回転数または駆動輪回転数に基づいて駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算すると共に演算したスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定し、電動機回転数と駆動輪回転数と設定した車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう電動機のトルク指令を補正する。これにより、スリップ率に基づく車体等価慣性モーメントを用いて電動機のトルク指令を補正するから、車両の振動をより適正に抑制することができる。

こうした本発明の電気自動車の制御装置において、前記トルク指令補正手段は、前記検出された電動機回転数の前記駆動輪の回転数に相当する相当回転数と前記検出された駆動輪回転数との差に前記設定された車体等価慣性モーメントに基づいて演算されたゲインを乗じて補正トルクを設定すると共に該設定した補正トルクを前記電動機のトルク指令から減じることによりトルク指令を補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、スリップ率に基づく車体等価慣性モーメントを用いるから、ゲインの演算や補正トルクの設定をより適正に行なうことができる。

また、本発明の電気自動車の制御装置において、前記車体等価慣性モーメント設定手段は、前記演算されたスリップ率が大きいほど小さくなる傾向に前記車体等価慣性モーメントを設定する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の電気自動車の制御装置において、前記検出された電動機回転数に基づいて前記駆動輪の推定回転数を推定するオブザーバを備え、前記トルク指令補正手段は、前記検出された駆動輪回転数に代えて前記オブザーバにより推定された推定回転数に基づいて前記電動機のトルク指令を補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適正な駆動輪の回転数を用いて電動機のトルク指令を補正することができる。

本発明の電気自動車は、内燃機関と、動力を出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関を運転すべき目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定するトルク指令設定手段と、前記電動機の制御を行なうための上述のいずれかの態様の本発明の電気自動車の制御装置と、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定されたトルク指令で前記発電機が駆動するよう前記内燃機関と発電機とを制御すると共に前記補正されたトルク指令で前記電動機が駆動するよう該電動機を制御する制御手段と、を備えることを要旨とする。ここで、上述のいずれかの態様の本発明の電気自動車の制御装置は、基本的には、前記電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御装置であって、前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、前記駆動輪の回転数である駆動輪回転数を検出する駆動輪回転数検出手段と、前記検出された電動機回転数または駆動輪回転数に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記演算されたスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定する車体等価慣性モーメント設定手段と、前記検出された電動機回転数と前記検出された駆動輪回転数と前記設定された車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう前記電動機のトルク指令を補正するトルク指令補正手段とを備える。

この本発明の電気自動車によれば、上述のいずれかの態様の本発明の電気自動車の制御装置を備えるから、本発明の電気自動車の制御装置が奏する効果、例えば、車両の振動をより適正に抑制することができる効果やゲインの演算や補正トルクの設定をより適正に行なうことができる効果，より適正な駆動輪の回転数を用いて電動機のトルク指令を補正することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の電気自動車の制御方法は、
電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御方法であって、
前記電動機の回転数である電動機回転数または駆動輪の回転数である駆動輪回転数に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算すると共に該演算したスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定し、
前記電動機の回転数である電動機回転数と前記駆動輪回転数と前記設定した車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう前記電動機のトルク指令を補正する、
ことを特徴とする。

この本発明の電気自動車の制御方法では、電動機回転数または駆動輪回転数に基づいて駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算すると共に演算したスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定し、電動機回転数と駆動輪回転数と設定した車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう電動機のトルク指令を補正する。これにより、スリップ率に基づく車体等価慣性モーメントを用いて電動機のトルク指令を補正するから、車両の振動をより適正に抑制することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である電気自動車の制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、自動車全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、定格値に若干のマージンをもたせたものとして設定されており、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，駆動輪６３ａ，６３ｂおよび図示しない従動輪に取り付けられた車輪速センサ９１ａ〜９１ｄからの駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒおよび従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

また、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＥＣＵ４０から入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に対応する相当回転数Ｎｍ２ｔと車輪速センサ９１ａ，９１ｂにより検出された駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒから演算される駆動輪回転数Ｎｂｔとの偏差が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を補正する制振制御を行なっている。図２に制振制御の制御ブロックの一例を示す。図示するように、実施例の制御ブロックは、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づくモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をモータＥＣＵ４０から入力すると共にギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２のギヤ比ｉｄで除することによりモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の駆動輪６３ａ，６３ｂの回転数に相当する相当回転数Ｎｍ２ｔに変換する相当回転数変換部９２と、駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒを平均して駆動輪回転数Ｎｂｔに変換する駆動輪回転数変換部９３と、相当回転数Ｎｍ２ｔから駆動輪回転数Ｎｂｔを減じて回転数偏差ΔＮを演算する第１減算部９５と、回転数偏差ΔＮにゲインｋを乗じて補正トルクＴｓｅｔを設定する乗算部９６と、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊から補正トルクＴｓｅｔを減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を変更する第２減算部９７とにより構成されている。ここで、乗算部９６のゲインｋは、振動を抑制するため、次式（１）により定められる値とする。実施例では、振動を抑制するゲインの中で応答が最速となる式（２）により定められる値をゲインｋとして用いるものとした。なお、式（１）および式（２）中、Ｊ１は動力分配統合機構３０に接続されたエンジン２２やモータＭＧ１の慣性モーメントも考慮に含めてリングギヤ軸３２ａ上のものとして変換されたモータＭＧ２の慣性モーメントであり、Ｊ２は車両の等価慣性モーメントと駆動輪６３ａ，６３ｂの慣性モーメントの和（以下、車体等価慣性モーメントという）であり、Ｃｓはギヤ機構６０より車軸側の粘性定数と駆動輪６３ａ，６３ｂの粘性係数とを合成した値であり、Ｋｓはギヤ機構６０より車軸側のバネ剛性と駆動輪６３ａ，６３ｂのバネ剛性とを合成した値である。なお、式（１）または式（２）により得られるゲインｋにより車両の振動を抑制することができる理由については、従来技術（特開２００２−１５２９１６号公報）として知られているため、その説明を省略する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の駆動輪６３ａ，６３ｂの回転数に相当する相当回転数Ｎｍ２ｔ，駆動輪６３ａ，６３ｂの駆動輪回転数Ｎｂｔ，車輪速センサ９１ｃ，９１ｄからの従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、相当回転数Ｎｍ２ｔはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいて相当回転数変換部９２により変換されたものを入力するものとした。駆動輪回転数Ｎｂｔは車輪速センサ９１ａ，９１ｂにより検出された駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒに基づいて駆動輪回転数変換部９３により変換されたものを入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（３）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（４）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（３）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（３）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（４）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（４）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (3)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (4)

続いて、式（５）および式（６）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよりトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１４０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（７）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１５０）。ここで、式（５）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（６）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図７に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (5)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (6)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (7)

そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（８）により計算すると共に（ステップＳ１６０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（９）および式（１０）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（１１）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、式（８）は、図６の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (8)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (9)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (10)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (11)

続いて、車両の振動を抑制するための補正トルクＴｓｅｔを設定し（ステップＳ１９０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊から設定した補正トルクを減じてトルク指令Ｔｍ２＊を補正する（ステップ２００）。補正トルクＴｓｅｔの設定は、図８に例示する補正トルク設定ルーチンにより行なわれる。この設定については後述する。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内になるよう一旦設定したトルク指令Ｔｍ２＊を補正することによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊がバッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超える場合があるが、実施例では、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは定格値に若干のマージンをもたせたものとして設定されているから、この補正されたトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を制御するものとしてもバッテリ５０が過大な電力により充放電されることはない。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

次に、補正トルク設定処理について説明する。図８の補正トルク設定ルーチンが実行されると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の駆動輪６３ａ，６３ｂの回転数に相当する相当回転数Ｎｍ２ｔや駆動輪６３ａ，６３ｂの駆動輪回転数Ｎｂｔ，車輪速センサ９１ｃ，９１ｄからの従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒなど処理に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、駆動輪回転数Ｎｂｔにより得られる駆動輪速Ｖｗと従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒを平均して求めた推定車体速Ｖｅとを用いて次式（１２）により駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λを演算し（ステップＳ３１０）、演算したスリップ率λが閾値λｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値λｒｅｆは、駆動輪６３ａ，６３ｂに空転によるスリップが生じているか否かを判断するためのものであり、実施例では、駆動輪６３ａ，６３ｂに対する走行路面の最大摩擦係数に対応する値として予め定められたものを用いるものとした。

λ=(Vw-Ve)/Ve (12)

駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λが閾値λｒｅｆ以下のときには、駆動輪６３ａ，６３ｂにスリップが生じていないと判断し、駆動輪６３ａ，６３ｂがグリップしている状態を前提として予め定められた車両諸元に基づく慣性モーメントＪ２ｇを車体等価慣性モーメントＪ２に設定する（ステップＳ３３０）。続いて、設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いて上述した式（２）により振動を抑制するためのゲインｋを演算し（ステップＳ３５０）、相当回転数Ｎｍ２ｔから駆動輪回転数Ｎｂｔを減じて回転数偏差ΔＮを演算し（ステップＳ３６０）、演算した回転数偏差ΔＮに演算したゲインｋを乗じて補正トルクＴｓｅｔを設定して（ステップＳ３７０）、補正トルク設定ルーチンを終了する。ここで、ゲインｋの計算は、車体等価慣性モーメントＪ２を除く慣性モーメントＪ１や粘性係数Ｃｓ，バネ剛性Ｋｓの各値については車両諸元に基づいて予め定められた値を用いて行なうものとした。また、回転数偏差ΔＮの演算，補正トルクＴｓｅｔの設定は、それぞれ第１減算部９５，乗算部９６により行なうものとした。

駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λが閾値λｒｅｆよりも大きいときには、駆動輪６３ａ，６３ｂにスリップが生じていると判断し、演算したスリップ率λに基づいて車体等価慣性モーメントＪ２を設定し（ステップＳ３４０）、設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いて振動を抑制するためのゲインｋを演算すると共に相当回転数Ｎｍ２ｔから駆動輪回転数Ｎｂｔを減じて回転数偏差ΔＮを演算し（ステップＳ３５０，Ｓ３６０）、演算した回転数偏差ΔＮに演算したゲインｋを乗じて補正トルクＴｓｅｔを設定して（ステップＳ３７０）、補正トルク設定ルーチンを終了する。ここで、車体等価慣性モーメントＪ２は、実施例では、駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λと車体等価慣性モーメントＪ２との関係を予め定めて車体等価慣性モーメント設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、スリップ率λが与えられると記憶したマップから対応する車体等価慣性モーメントＪ２を導出して設定するものとした。図９に車体等価慣性モーメント設定用マップの一例を示す。図示するように、車体等価慣性モーメントＪ２は、走行路面のμ−λ特性に応じてスリップ率λが大きいほどグリップ時の慣性モーメントＪ２ｇより小さくなる傾向に定められている。スリップが生じているときには、グリップしているときに比して駆動輪６３ａ，６３ｂが走行路面から受ける摩擦力（摩擦係数と垂直抗力との積）が小さくなるために見かけ上の摩擦係数μは小さくなる。即ち、この摩擦力と車輪半径との積が駆動輪６３ａ，６３ｂの慣性モーメントと回転角加速度との積に等しくなる関係から、スリップしている最中には摩擦係数μが小さくなるのに応じて駆動輪６３ａ，６３ｂの慣性モーメントも小さくなったとみなすことができる。このため、スリップが生じているときには、車体等価慣性モーメントＪ２を走行路面のμ−λ特性に応じた傾向に定めているのである。こうして駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λに基づいて設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いてゲインｋを演算すると共にこのゲインｋを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を補正するから、スリップの有無に拘わらず一律の車体等価慣性モーメントに基づく一律のゲインを用いるものに比して、車両の振動をより適正に抑制することができる。また、こうして駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λに基づいて設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いてゲインｋの演算や補正トルクＴｓｅｔを設定するから、ゲインｋの演算や補正トルクＴｓｅｔの設定をより適正に行なうことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、演算された駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λに基づいて車体等価慣性モーメントＪ２を設定し、設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いて振動を抑制するためのゲインｋを演算し、こうして演算したゲインｋを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の駆動輪６３ａ，６３ｂの回転数に相当する相当回転数Ｎｍ２ｔと駆動輪６３ａ，６３ｂの駆動輪回転数Ｎｂｔとの回転数偏差ΔＮが打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を補正するから、車両の振動をより適正に抑制することができる。また、駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λに基づいて設定した車体等価慣性モーメントＪ２を用いてゲインｋの演算や補正トルクＴｓｅｔを設定するから、ゲインｋの演算や補正トルクＴｓｅｔの設定をより適正に行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λが閾値λｒｅｆより大きいときには、スリップ率λが大きいほど小さくなる傾向に変更した車体等価慣性モーメントＪ２を設定するものとしたが、車両諸元に基づくグリップ時の慣性モーメントＪ２ｇよりも小さい所定の慣性モーメントを車体等価慣性モーメントＪ２に設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪回転数Ｎｂｔにより得られる駆動輪速Ｖｗと従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒを平均して求めた推定車体速Ｖｅとを用いて駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λを演算してスリップを判定するものとしたが、駆動輪回転数Ｎｂｔに代えて相当回転数Ｎｍ２ｔを用いてスリップ率λを演算してスリップを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、スリップ率λに基づいてスリップを判定するものとしたが、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２または駆動輪回転数Ｎｂｔの変化率に基づいてスリップを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、回転数センサ９１ａ，９１ｂにより検出された回転数を平均する駆動輪回転数変換部９３により変換された駆動輪６３ａ，６３ｂの駆動輪回転数Ｎｂｔに基づいて補正トルクＴｓｅｔを設定するものとしたが、駆動輪回転数Ｎｂｔに代えてオブザーバにより推定された駆動輪６３ａ，６３ｂの推定回転数に基づいて補正トルクＴｓｅｔを設定するものとしてもよい。図１０に、オブザーバを用いて補正トルクＴｓｅｔを設定する場合の制御ブロックの一例を示す。図示するように、オブザーバ９４は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＥＣＵ４０により演算されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２と車輪速センサ９１ａ，９１ｂからの駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒに基づいて駆動輪回転数変換部９３により変換された駆動輪６３ａ，６３ｂの駆動輪回転数Ｎｂｔと補正後のトルク指令Ｔｍ２＊とを用いて次式（１３）および（１４）により駆動輪６３ａ，６３ｂの推定回転数Ｎｂｔ＊を推定する。ここで、車輪半径ｒ，駆動輪側の車体質量Ｍｗ，走行路面の摩擦係数μｒｅｆ，重力加速度ｇ，エンジン２２も考慮に含めてリングギヤ軸３２ａ上のものとして変換されたモータＭＧ１の慣性モーメントＩｍ１，リングギヤ軸３２ａ上のものとして変換されたモータＭＧ２の慣性モーメントＩｍ２，ギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２のギヤ比ｉｄ，駆動輪６３ａ，６３ｂの慣性モーメントＩｂｔについては予め定められた値を用いることができる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のリングギヤ軸３２ａ上のものとして変換された回転角速度ωｍ１，ωｍ２は回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２により得られるものを、駆動輪６３ａ，６３ｂの回転角速度ωｂｔは駆動輪回転数Ｎｂｔにより得られるものを、モータＭＧ２からの出力トルクＴｍ２は駆動制御ルーチンにより設定された補正後のトルク指令Ｔｍ２＊をリングギヤ軸３２ａ上のものとして変換されたものを、それぞれ用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（５），（６）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（９），（１０）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（５），（６）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（９），（１０）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ１３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ１３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機１３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに動力分配統合機構３０を介して動力を出力するエンジン２２およびモータＭＧ１とリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して動力を入出力可能なモータＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、図１２の電気自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に動力を出力するモータＭＧ２を備えてエンジンを備えないものに適用するものとしてもよいし、こうした電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御方法の形態としても構わない。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４および検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０と駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒを検出する車輪速センサ９１ａ，９１ｂとハイブリッド用電子制御ユニット７０とが「電気自動車の制御装置」に相当し、モータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４および検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０が「電動機回転数検出手段」に相当し、駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒを検出する車輪速センサ９１ａ，９１ｂおよび車輪速センサ９１ａ，９１ｂからの駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒを平均して駆動輪回転数Ｎｂｔに変換するハイブリッド用電子制御ユニット７０の駆動輪回転数変換部９３が「駆動輪回転数検出手段」に相当し、駆動輪回転数Ｎｂｔにより得られる駆動輪速Ｖｗと従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒを平均して求めた推定車体速Ｖｅとを用いて駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λを演算する図８の補正トルク設定ルーチンのステップＳ３１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「スリップ率演算手段」に相当し、演算したスリップ率λに基づいて車体等価慣性モーメントＪ２を設定する図８の補正トルク設定ルーチンのステップＳ３３０，Ｓ３４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「車体等価慣性モーメント設定手段」に相当し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の駆動輪６３，６３ｂの回転数に相当する相当回転数Ｎｍ２ｔと駆動輪６３ａ，６３ｂの駆動輪回転数Ｎｂｔと車体等価慣性モーメントＪ２とに基づいてゲインｋと回転数偏差ΔＮとを演算して補正トルクＴｓｅｔを設定する図８の補正トルク設定ルーチンのステップＳ３５０〜Ｓ３７０の処理と設定された補正トルクＴｓｅｔを用いてトルク指令Ｔｍ２＊を補正する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１９０，Ｓ２００の処理とを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「トルク指令補正手段」に相当する。また、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂの推定回転数Ｎｂｔ＊を推定するオブザーバ９４が「オブザーバ」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共に設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とにより示される運転ポイントでエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ１８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「トルク指令設定手段」に相当し、設定されたエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１，Ｔｍ２＊を送信する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ２１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電気自動車の制御装置」としては、各センサと複数の電子制御ユニットとにより構成されるものに限定されるものではなく、各センサと単一の電子制御ユニットとにより構成されるものであっても構わない。「電動機回転数検出手段」としては、電動機の回転子の回転位置を検出するセンサと検出された回転位置に基づいて電動機の回転数を演算する電子制御ユニットとの組み合わせにより構成されるものに限定されるものではなく、電動機の回転数を直接検出するセンサにより構成されるものであっても構わない。「駆動輪回転数検出手段」としては、車輪速センサと車輪速センサからの値を平均する電子制御ユニットとの組み合わせにより構成されるものに限定されるものではなく、駆動輪の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「スリップ率演算手段」としては、駆動輪回転数Ｎｂｔにより得られる駆動輪速Ｖｗと従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒを平均して求めた推定車体速Ｖｅとを用いて駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップ率λを演算するものに限定されるものではなく、駆動輪回転数Ｎｂｔに代えて相当回転数Ｎｍ２ｔを用いてスリップ率λを演算するものなど、検出された電動機回転数または駆動輪回転数に基づいて駆動輪のスリップ率を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「車体等価慣性モーメント設定手段」としては、スリップ率λが閾値λｒｅｆ以下のときには車両諸元に基づく慣性モーメントＪ２ｇを車体等価慣性モーメントＪ２に設定すると共にスリップ率λが閾値λｒｅｆより大きいときにはスリップ率λが大きいほど小さくなる傾向に変更して車体等価慣性モーメントＪ２を設定するものに限定されるものではなく、スリップ率λが閾値λｒｅｆより大きいときには車両諸元に基づく慣性モーメントＪ２ｇよりも小さい所定の慣性モーメントを車体等価慣性モーメントＪ２に設定するものなど、スリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルク指令補正手段」としては、相当回転数Ｎｍ２ｔと駆動輪回転数Ｎｂｔと車体等価慣性モーメントＪ２とに基づいてゲインｋと回転数偏差ΔＮとを演算して補正トルクＴｓｅｔを設定すると共に設定された補正トルクＴｓｅｔを用いてトルク指令Ｔｍ２＊を補正するものに限定されるものではなく、検出された電動機回転数と検出された駆動輪回転数と設定された車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう電動機のトルク指令を補正するものであれば如何なるものとしても構わない。「オブザーバ」としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２と駆動輪回転数Ｎｂｔと補正後のトルク指令Ｔｍ２＊とを用いて駆動輪６３ａ，６３ｂの推定回転数Ｎｂｔ＊を推定するものに限定されるものではなく、検出された電動機回転数に基づいて駆動輪の推定回転数を推定するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標運転ポイント設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共に設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものに限定されるものではなく、設定された要求駆動力に基づいて内燃機関を運転すべき目標運転ポイントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルク指令設定手段」としては、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とにより示される運転ポイントでエンジン２２が運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定するものに限定されるものではなく、設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう発電機のトルク指令と電動機のトルク指令とを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１，Ｔｍ２＊を送信すると共にエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定されたトルク指令で発電機が駆動するよう内燃機関と発電機とを制御すると共に補正されたトルク指令で電動機が駆動するよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である電気自動車の制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の電気自動車の制御装置の制御ブロックの一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される補正トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 車体等価慣性モーメント設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例のオブザーバを用いて補正トルクＴｓｅｔを設定する場合の制御ブロックの一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９１ａ〜９１ｄ 車輪速センサ、９２ 相当回転数変換部、９３ 駆動輪回転数変換部、９４ オブザーバ、９５ 第１減算部、９６ 乗算部、９７ 第２減算部、１３０ 対ロータ電動機、１３２ インナーロータ １３４ アウターロータ、２２０ 電気自動車、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御装置であって、
   前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
   駆動輪の回転数である駆動輪回転数を検出する駆動輪回転数検出手段と、
   前記検出された電動機回転数または駆動輪回転数に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、
   前記演算されたスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定する車体等価慣性モーメント設定手段と、
   前記検出された電動機回転数と前記検出された駆動輪回転数と前記設定された車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう前記電動機のトルク指令を補正するトルク指令補正手段と、
   を備える電気自動車の制御装置。
2. 前記トルク指令補正手段は、前記検出された電動機回転数の前記駆動輪の回転数に相当する相当回転数と前記検出された駆動輪回転数との差に前記設定された車体等価慣性モーメントに基づいて演算されたゲインを乗じて補正トルクを設定すると共に該設定した補正トルクを前記電動機のトルク指令から減じることによりトルク指令を補正する手段である請求項１記載の電気自動車の制御装置。
3. 前記車体等価慣性モーメント設定手段は、前記演算されたスリップ率が大きいほど小さくなる傾向に前記車体等価慣性モーメントを設定する手段である請求項１または２記載の電気自動車の制御装置。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の電気自動車の制御装置であって、
   前記検出された電動機回転数に基づいて前記駆動輪の推定回転数を推定するオブザーバを備え、
   前記トルク指令補正手段は、前記検出された駆動輪回転数に代えて前記オブザーバにより推定された推定回転数に基づいて前記電動機のトルク指令を補正する手段である、
   電気自動車の制御装置。
5. 内燃機関と、
   動力を出力可能な発電機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関を運転すべき目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
   前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定するトルク指令設定手段と、
   前記電動機の制御を行なうための請求項１ないし４いずれか記載の電気自動車の制御装置と、
   前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定されたトルク指令で前記発電機が駆動するよう前記内燃機関と発電機とを制御すると共に前記補正されたトルク指令で前記電動機が駆動するよう該電動機を制御する制御手段と、
   を備える電気自動車。
6. 電動機からのトルクを用いて駆動可能な電気自動車の制御方法であって、
   前記電動機の回転数である電動機回転数または駆動輪の回転数である駆動輪回転数に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップの程度としてのスリップ率を演算すると共に該演算したスリップ率に基づいて車体等価慣性モーメントを設定し、
   前記電動機の回転数である電動機回転数と前記駆動輪回転数と前記設定した車体等価慣性モーメントとに基づいて車両の振動を抑制するよう前記電動機のトルク指令を補正する、
   ことを特徴とする電気自動車の制御方法。

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