JP2010070036A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ駆動時に発生するトルク変動によってドライバビリティが低下することの無いハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１０と、エンジン１０の出力軸と同期して回転する回転軸１４に固定された第１のロータ２１ｒを有する第１のモータジェネレータ２１と、第１のロータ２１ｒと同軸上に固定された第２のロータ２２ｒを有する第２のモータジェネレータ２２と、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２をそれぞれ駆動する第１、第２のインバータ３１、３２と、バッテリ４０とを備え、第１及び第２のモータジェネレータ２１及び２２間にクラッチ５２を有するハイブリッド車両の制御装置であって、コントローラ１００は、クラッチ５２の締結時に、第１のロータ２１ｒと第２のロータ２２ｒとを第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺される位相差になるように締結する制御を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを有するハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、燃費の向上等を図るために、車両の駆動源としてエンジンとモータジェネレータ（モータ発電機）とを併用するハイブリッド車両が注目されている（例えば、特許文献１参照）。

この種のハイブリッド車両としては、様々な型式のものが提案されており、エンジンがモータ発電機の駆動だけを行いモータ発電機のみで車輪を駆動するシリーズ型のものや、エンジンとモータ発電機の両方で車輪を駆動し、モータによりエンジンのトルクをアシストするパラレル型のものがある。更に、一定速度以上になるとエンジンとモータの両方で車輪を駆動するが、発進時や一定速度以下ではエンジンを停止しモータのみで車輪を駆動するパラレル・シリーズ型のものもあり、減速・制動時にはモータが回生発電を行い、運動エネルギの一部を電力に変えてバッテリを充電する。

また、かかるハイブリッド車両用のモータ発電機の制御では、正弦波、過変調、矩形波モード等、複数の制御モードを切り替えて最適な電圧を印加するようにしている（例えば、特許文献２参照）。

更に、従来のハイブリッド車両は、例えば、エンジンと、このエンジンに直列に連結された２つのモータジェネレータと、これら２つのモータジェネレータをそれぞれ駆動する２つのインバータと、これら２つのインバータに接続されたバッテリとを備える。かかる従来のハイブリッド車両では、バッテリから直流電源を供給される２つのインバータの入力部に平滑コンデンサを共有し、この平滑コンデンサによってインバータのスイッチングによって発生するリップル電流を吸収する。
特開２００３−３４８７０８号公報 特開２００２−１２５３７８号公報

従来のハイブリッド車両では、モータ駆動時に発生するトルク変動が上述した過変調、矩形波モードで増大するが、変速機付きハイブリッドシステムでは低いギヤ時にその変動が増幅されてドライバビリティが低下するという問題があった。

また、上述したように、２つのインバータを備えるハイブリッド車両では、２つのインバータが全く同じ動作をすることからインバータ内のスイッチング素子の断続により平滑コンデンサに流れるリップル電流が倍増される結果、当該平滑コンデンサの温度が上昇してしまうという問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、モータ駆動時に発生するトルク変動によってドライバビリティが低下することの無いハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、モータジェネレータを駆動するインバータの平滑コンデンサの温度上昇を防止することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

１．エンジンと、該エンジンの出力軸と同期して回転する回転軸に固定された第１のロータを有する第１のモータジェネレータと、前記第１のロータと同軸上に固定された第２のロータを有する第２のモータジェネレータと、前記第１、第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１、第２のインバータと、該第１、第２のインバータにそれぞれ接続されたバッテリとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第１のロータと前記第２のロータとを相互に前記第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺されるように前記回転軸に固定配置することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

手段１によれば、第１のインバータの第１のロータと第２のインバータの第２のロータとを相互に第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺されるように固定配置するので、トルク変動を低減し、ドライバビリティを改善することができる。

２．エンジンと、該エンジンの出力軸と同期して回転する回転軸に固定された第１のロータを有する第１のモータジェネレータと、前記第１のロータと同軸上に固定された第２のロータを有する第２のモータジェネレータと、前記第１、第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１、第２のインバータと、該第１、第２のインバータにそれぞれ接続されたバッテリとを備え、前記第１及び第２のモータジェネレータ間にクラッチを有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチの締結時に、前記第１のロータと前記第２のロータとを前記第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺される位相差になるように締結する制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

手段２によれば、前記第１及び第２のモータジェネレータ間のクラッチ締結時に前記第１及び第２のロータ間の位相をトルク変動がキャンセルする関係で締結するように制御することで前記第１及び第２のモータジェネレータの合計トルクを平滑化し、ドライバビリティを向上させることができる。

３．前記制御手段は、前記第１及び第２のロータを締結する位相差を前記第１及び第２のモータジェネレータの運転状態に応じて最も効果的にトルク変動を抑制できる位相差に調整することを特徴とする手段２に記載のハイブリッド車両の制御装置。

手段３によれば、前記第１及び第２のモータジェネレータの運転状態で異なるトルク変動の周波数に対して常に最良な変動抑制効果を発揮し、ドライバビリティを改善することができる
４．前記位相差は、前記第１または第２のモータジェネレータが発生するトルク変動の次数の２倍で３６０度を割った角度であることを特徴とする手段２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。

手段４によれば、平滑コンデンサのリップル電流が相殺され、リップル電流による平滑コンデンサの温度上昇を低減することができる。また、クラッチの解放前後で同じトルク変動低減効果を発揮し、ドライバビリティを改善できる。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１には、本実施形態の制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成が示されている。図１に示すハイブリッド車両は、エンジン１０と、エンジン１０の出力軸（後述するクランクシャフト）１２と同期して回転する回転軸（後述する駆動軸）１４に固定された第１のロータ２１ｒを有する第１のモータジェネレータ（ＭＧ）２１と、第１のロータ２１ｒと同軸上に固定された第２のロータ２２ｒを有する第２のモータジェネレータ（ＭＧ）２２と、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２をそれぞれ駆動する第１、第２のインバータ３１、３２と、第１、第２のインバータ３１、３２にそれぞれ接続されたバッテリ４０とを備え、第１のロータ２１ｒと第２のロータ２２ｒとを相互に第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺されるように回転軸１４に固定配置されている。尚、２１ｓは第１のモータジェネレータ（ＭＧ）２１のステータ、２２ｓは第２のモータジェネレータ（ＭＧ）２２のステータを示している。

このように、このハイブリッド車両は、エンジン１０と、エンジン１０に連結され、力行運転及び回生運転がそれぞれ可能な第１、第２のモータジェネレータ２１、２２と、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２をそれぞれ駆動する第１、第２のインバータ３１、３２と、第１、第２のインバータ３１、３２にそれぞれ接続されたバッテリ４０とを備えている。また、本実施形態では、エンジン１０に第１、第２のモータジェネレータ２１、２２が直列に連結されている。

而して、図１において、このハイブリッド車両は、駆動源としてエンジン１０と第１及び第２のモータジェネレータ２１、２２とを併用している。エンジン１０は、ガソリンや軽油のような燃料を燃焼することにより駆動力を発生し、クランクシャフト１２を回転駆動する。第１及び第２のモータジェネレータ２１、２２は、それぞれ第１及び第２のインバータ３１、３２に接続された交流モータジェネレータであって、力行運転及び回生運転の双方を行うことができる。発電用モータジェネレータ２１は、主としてクランクシャフト１２により回転駆動されて発電を行う発電機として機能し、かつ、エンジン始動時にクランクシャフト１２をクランキングするエンジン始動モータ（スタータ）としての機能を兼用している。走行用モータジェネレータ２２は、主として駆動軸１４を回転駆動する走行用電動機として機能し、単独又はエンジン１０と協動して駆動輪５０を回転駆動する。この走行用モータジェネレータ２２は、後述するように車両減速時には回生運転により発電を行う。

駆動源の駆動力は、自動変速機１６、図示しない差動ギヤ、及びドライブシャフト１８を経由して、一対の駆動輪５０へ伝達される。自動変速機１６は、駆動源の駆動力を無段階・連続的に変速して駆動輪５０へ伝達する。なお、自動変速機１６として有段式の自動変速機を用いることもできる。

尚、エンジン１０と駆動輪５０との動力伝達経路には、動力の伝達を断続するクラッチ（ＣＬ）５４が介装されている。このクラッチ５４は走行用モータジェネレータ２２と駆動輪５０との動力伝達経路に設けられており、具体的には、走行用モータジェネレータ２２と上述した自動変速機１６との間に介装されている。このクラッチ５４は、動力の伝達をほぼ完全に遮断できるものであり、典型的にはドグクラッチのような噛み合い式クラッチである。このように、本実施形態では、エンジン１０と駆動輪５０との動力伝達経路には、クラッチ５４の１個のクラッチが介装されている
更に、図１に示すハイブリッド車両は、ハイブリッドＥＣＵ６０と、ＭＧＥＣＵ７０を備えている。ハイブリッドＥＣＵ６０とＭＧＥＣＵ７０は、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インターフェース等を備えた周知のマイクロコンピュータシステムである。

ハイブリッドＥＣＵ６０は、図示せぬ車速センサ、エンジン回転数センサ、アクセル開度センサ等の各種センサ類の検出信号に基づいて、エンジン１０、モータジェネレータ２１、２２、クラッチ５４、及び自動変速機１６へ制御信号を出力し、その動作を制御する。

また、ハイブリッドＥＣＵ６０は、その内部のＲＯＭ上に予め格納されているプログラムを実行することにより、所定の機能を実現する。例えば、主として燃費の向上及び排気の浄化を図るために、交差点待ちのような車両の一時停止時にエンジンの自動停止すなわちアイドリングストップを行い、エンジン効率の良くないエンジン低速走行をモータジェネレータのみを駆動源とするモータ走行へ切り換え、自動変速機１６によるエンジン作動点の高効率化を行い、更には車両減速時や制動時の車両運動エネルギをモータジェネレータ２１、２２により回生する。

一方、ＭＧＥＣＵ７０は、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２に対し、第１、第２のインバータ３１、３２と共に、トルク制御手段として、後述するトルク制御等を行う。即ち、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２は、エンジン１０とトルク授受可能に連結され、それぞれバッテリ４０から第１、第２のインバータ３１、３２を通じて給電されて電動動作したり、エンジン１０により駆動されて発電を行って第１、第２のインバータ３１、３２を通じてバッテリ４０を充電したりする。

第１、第２のインバータ３１、３２は、それぞれ三相のインバータであり、図示しない複数のスイッチング素子（例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）と、各スイッチング素子と個別に逆並列接続されたフライホイルダイオード等からなり、各スイッチング素子はインバータ内部に搭載された制御回路により断続（スイッチング）制御されてバッテリ４０からの直流電圧を、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２の回転と同期した三相交流電圧に変換する。尚、第１、第２のインバータ３１、３２は、直流電源であるバッテリ４０から供給された電力を用いて第１、第２のモータジェネレータ２１、２２の駆動制御を行うが、入力部に平滑コンデンサ３３を共有しており、この平滑コンデンサ３３によってバッテリ４０から供給される電源を平滑化すると共にこの電源に重畳する外来ノイズ等を除去している。

尚、ハイブリッド車両では、モータジェネレータを用いてエンジンの始動、その後のトルクアシスト、回生制動等を行うが、このモータジェネレータによるエンジンの始動、その後の車両変速時のトルクアシストなどでは、バッテリとモータジェネレータとの間でインバータを通じて大電力を授受する必要がある。特に、上述したようにエンジンを停止した状態で車両を発進させ、或いはＥＶ走行するには、バッテリによる電源電圧を１００乃至４００Ｖといった高圧に設定して送電損失の低減等を図る必要がある。本実施形態においても、バッテリ４０による電源電圧は１００乃至４００Ｖの高圧に設定されている。

さて、本実施形態の大きな特徴は、第１のモータジェネレータ２１のロータ２１ｒと第２のモータジェネレータ２２のロータ２２ｒとをその回転軸（駆動軸）１４に固定配置する時に、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺されるように配置したことにある。かかる電機的構成とその作用効果について、図２を参照して説明する。

図２は、第１のモータジェネレータ２１のロータ２１ｒと第２のモータジェネレータ２２のロータ２２ｒとをその回転軸（駆動軸）１４に固定配置する時に、位相差を付けて配置することで、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺される関係を説明するための図である。同図においては電気角６次のトルク変動が発生する場合を示すが、（ａ）は比較例として位相差無しで配置した場合、（ｂ）は本実施形態において位相差有りで（位相差を付けて）配置した場合の、それぞれ第１のモータジェネレータ２１の発生トルク、第２のモータジェネレータ２２の発生トルク、第１及び第２のモータジェネレータ２１及び２２による合成トルクを示している。

図２（ａ）及び（ｂ）を比較すれば分かるように、第１のモータジェネレータ２１のロータ２１ｒと第２のモータジェネレータ２２のロータ２２ｒとをその回転軸（駆動軸）１４に固定配置する時に、位相差を付けて配置することで、その合成トルクは小さくなり、トルク変動が逆位相になる位相差に配置した場合に、最小になると考えられる。この逆位相になる位相差とは電気角３６０°をトルク変動周期の半分に相当するため、ｎ次のトルク変動を抑制する場合は３６０÷（ｎ×２）の位相差を設けることになる。具体的には、図２の場合は６次のトルク変動であるので、位相差は３０°に設定すればよい。

このように、本実施形態によれば、第１のインバータの第１のロータと第２のインバータの第２のロータとを相互に第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺されるように固定配置するので、トルク変動を低減し、ドライバビリティを改善することができる。具体的には、従来では、第１のモータジェネレータ２１のトルクと第２のモータジェネレータ２２のトルクの合成トルクによって、特に、クリープ走行等の低速走行時にやや不快な振動や駆動系の騒音等が生じていたのを解消することが可能である。

以上に述べた実施形態は、第１及び第２のモータジェネレータ２１、２２間にクラッチを有さないハイブリッド車両において、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２それぞれのロータ２１ｒ、２２ｒを（車両の駆動軸１４等と連結された）回転軸に固定配置する時に、両ロータ２１ｒ、２２ｒ間で最終段の出力軸におけるトルク変動がキャンセルされるような位相差を付けた配置状態で固定するようにした。これに対して、第１及び第２のモータジェネレータ２１、２２間にクラッチを有するハイブリッド車両において、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２それぞれの位相制御において、最終段の出力軸におけるトルク変動がキャンセルされるような位相差になった状態でクラッチを締結するように制御することも可能である、以下、図３以下を参照して、このような本発明の他の実施形態のハイブリッド車両の制御装置について説明する。

即ち、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン１０と、エンジン１０の出力軸と同期して回転する回転軸に固定された第１のロータ２１ｒを有する第１のモータジェネレータ２１と、第１のロータ２１ｒと同軸上に固定された第２のロータ２２ｒを有する第２のモータジェネレータ２２と、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２をそれぞれ駆動する第１、第２のインバータ３１、３２と、第１、第２のインバータ３１、３２にそれぞれ接続されたバッテリ４０とを備え、第１及び第２のモータジェネレータ２１及び２２間にクラッチ（ＣＬ）５２を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチ５２の締結時に、第１のロータ２１ｒと第２のロータ２２ｒとを第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺される位相差になるように締結する制御手段１００を有している。

このように、本実施形態の制御装置が適用されるハイブリッド車両では、エンジン１０と駆動輪５０との動力伝達経路には、動力の伝達を断続するクラッチ５２が介装され、このクラッチ５２と駆動輪５０との動力伝達経路に、上記の走行用モータジェネレータ２２が設けられている。エンジン走行時にはクラッチ５２が締結され、アイドリングストップ中やモータ走行中にはクラッチ５２が切られることとなる。クラッチ５２のドライブ側には、エンジン１０のクランクシャフト１２と同期して回転する発電用モータジェネレータ２１の回転軸が連結されている。クラッチ５２のドリブン側には、クランクシャフト１２と同軸上に配置される上述した駆動軸１４が連結されており、この駆動軸１４の他端に走行用モータジェネレータ２２が連結されている。尚、本実施形態では、上述したクラッチ５２に加えて、補助クラッチ５４が走行用モータジェネレータ２２と駆動輪５０との動力伝達経路に設けられており、具体的には、走行用モータジェネレータ２２と上述した自動変速機１６との間に介装されている。この補助クラッチ５４は、動力の伝達をほぼ完全に遮断できるものであり、ドグクラッチのような噛み合い式クラッチや摩擦版クラッチを用いることができる。このように、本実施形態では、エンジン１０と駆動輪５０との動力伝達経路には、クラッチ５２と補助クラッチ５４の２個のクラッチが介装されているが、例えば、補助クラッチ５４は設けない構成でも良い。

更に、本実施形態では、コントローラ１００は、上述したハイブリッドＥＣＵ６０及びＭＧＥＣＵ７０に加え、クラッチ制御部８０を有している。このクラッチ制御部８０は、主として走行用モータジェネレータ２２を駆動源とするモータ走行（上述したＥＶ走行）中には、エンジンフリクションを軽減するために、クラッチ５２を開放し、エンジン１０を駆動輪５０から切り離す。これにより、走行用モータジェネレータ２２の駆動エネルギを軽減し、燃費向上を図ることができる。また、車両減速時や制動時にモータジェネレータ２１、２２を回生運転する場合にも、エンジンフリクションを軽減するために、クラッチ５２を開放し、エンジン１０を駆動輪５０から切り離す。これにより、エンジンフリクションに費やされる分の回生エネルギを増加でき、燃費向上を図ることができる。

また、本実施形態では、クラッチ５２の締結時に、第１のロータ２１ｒと第２のロータ２２ｒとを第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺される位相差になるように締結する制御を、ハイブリッドＥＣＵ６０、ＭＧＥＣＵ７０、及びクラッチ制御部８０により行うので、以下では、これらにより構成されるコントローラ１００（図３参照）を、この制御手段として説明する。

コントローラ１００のＭＧＥＣＵ７０は、各第１、第２のモータジェネレータ２１、２２の回転を検出する不図示の回転位置検出センサからの信号に基づいて各第１、第２のインバータ３１、３２を位相制御したり、各第１、第２のインバータ３１、３２のスイッチング素子のＰＷＭデューティ比を制御して、各第１、第２のモータジェネレータ２１、２２のトルクを調整する。

コントローラ１００のＭＧＥＣＵ７０は、まず第１のインバータ３１の制御手段として、モータジェネレータ２１のトルク指令、モータ電流およびロータ回転角、ならびに電圧に基づいて、インバータ３１に含まれるスイッチング素子をオン／オフするためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号をインバータ３１へ出力する。また、第２のインバータ３２の制御手段として、モータジェネレータ２２のトルク指令、モータ電流およびロータ回転角、ならびに電圧に基づいて、第２のインバータ３２に含まれるスイッチング素子をオン／オフするためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号をインバータ３２へ出力する。なお、上記各トルク指令は、たとえば、アクセル開度やブレーキ踏込量、車両速度などに基づいて算出される。また、各モータ電流およびロータ回転角の各々は、図示されないセンサによって検出される。

以上のように、コントローラ１００は、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２それぞれの回転を検出する不図示の回転位置検出センサからの信号に基づいて第１、第２のインバータ３１、３２を位相制御したり、第１、第２のインバータ３１、３２のスイッチング素子のＰＷＭデューティ比を制御して、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２それぞれのトルクを調整する。上記した界磁コイル型の第１、第２のモータジェネレータ２１、２２、それらを駆動制御する三相の第１、第２のインバータ３１、３２及びそれらを制御するコントローラ１００の構成や動作自体は周知であるので、これ以上の説明を省略する。

次に、本実施形態の特徴をなすコントローラ１００による位相差制御動作を図４及び図５を参照して説明する。

図４は、コントローラ１００によるかかる位相差制御のブロック図である。図４に示すように、本実施形態では、第２のモータジェネレータ２２側の制御量を基本として、それに第１のモータジェネレータ２１側の操作量を調整して目的とする位相差に設定するようにした。即ち、ハイブリッド車両として走行中には、走行用の第２のモータジェネレータ２２は一定のトルクを出して回転しているので、それに、例えば発電等によりあるトルクで回転している第１のモータジェネレータ２１側のトルクを調整して目的とする位相差に設定するようにした。即ち、第１のモータジェネレータ２１のロータ２１ｒの角度（位相）を目的とする位相差になるように合わせるようにした。

図４に示すように、例えば、回生のための発電中である等、第１のモータジェネレータ２１がハイブリッドＥＣＵ６０からの所定のトルク指令値Ｔ１を受けて回転している場合に、第１のモータジェネレータ２１のロータ２１ｒの位相Ｐ１から第２のモータジェネレータ２２のロータ２２ｒの位相Ｐ２の差分Δθを算出し、このΔθを回生のための発電中である等、第１のモータジェネレータ２１の位相差の指令値ＰＩから減ずるようにし、その減算された値を上述したトルク指令値Ｔ１に上乗せする（加算する）ことで、目的とする第１のモータジェネレータ２１のトルク指令値Ｔｔａｒｇｅｔを得るようにした。

即ち、図４において、位相差の指令値ＰＩがあり、それと実際の位相差（Ｐ１−Ｐ２）を比較し、ＰＩで制御系を構成した。尚、位相差の指令値ＰＩと実際の位相差（Ｐ１−Ｐ２）が等しい場合は、０になるので、トルク指令値Ｔ１がそのままトルク指令値Ｔｔａｒｇｅｔになる。

尚、ＭＧＥＣＵ７０による第１、第２のモータジェネレータ２１、２２に対するトルク指令値の算出方法自体は公知の方法によるので、ここでは詳述しない。

以上のように第１のモータジェネレータ２１のトルクを調整しながら位相を制御するが、目的とする位相差（角度）になった時に、クラッチ制御部８０によりクラッチ５２を締結（連結）してしまえば、以降は上述したＰＩの制御は不要となる。そこで、ハイブリッドＥＣＵ６０からのクラッチ５２の締結指令がある場合に、上述したロータ２１ｒの位相Ｐ１とロータ２２ｒの位相Ｐ２の差分Δθの絶対値が所定の（目的とする）閾値よりも小さい場合に、クラッチ制御部８０にクラッチ５２の締結指令を出すようにしている。

尚、ハイブリッドＥＣＵ６０からのクラッチ５２の締結指令がある場合には、前提として、第１のモータジェネレータ２１と第２のモータジェネレータ２２の回転数の差を０にする（回転数を一致させる）制御がなされているので、その回転数を合わせる制御ループに上述した位相差を合わせるループを付加することで実現される。

尚、例えば、ＥＶ走行時には、クラッチ５２は解放されており、第２のモータジェネレータ２２のトルクのみで走行しているが、バッテリ４０の容量が減り充電が必要になった場合やＥＶ走行時にアクセルが踏み込まれて加速が要求された場合等には、第１のモータジェネレータ２１と第２のモータジェネレータ２２の回転数を合わせる制御がなされ、ハイブリッドＥＣＵ６０からクラッチ５２の締結指令も発せられる。このような場合に、図４に示した位相差の制御処理が併せて実行されることになる。

図５を参照して、かかる制御処理の流れを説明する。まず、コントローラ１００は、ハイブリッドＥＣＵ６０からクラッチ５２の締結指令があるか否かを判定し（Ｓ５１）、締結指令がない場合には（Ｓ５１でＮｏ）、クラッチ５２は開放したままとする（Ｓ５２）。締結指令がある場合には（Ｓ５１でＹｅｓ）、上述した回転数を合わせる制御がなされ、第１のモータジェネレータ２１の回転数と第２のモータジェネレータ２２の回転数の差（絶対値）が所定のクラッチ５２の締結を許容する閾値より小さいか否かを判定し（Ｓ５３）、肯定判別された場合には、上述したΔθを算出し（Ｓ５４）、更に、このΔθと目標とする位相差の差（絶対値）が所定の位相差許容値より小さいか否かを判定し（Ｓ５５）、肯定判別された場合に、クラッチ５２の締結指令が発せられる（Ｓ５６）。

以上のように、本実施形態によれば、クラッチの締結時に、第１のモータジェネレータ２１の第１のロータ２１ｒと第２のモータジェネレータ２２の第２のロータ２２ｒとを第１、第２のモータジェネレータ２１、２２各々の出力トルク変動が相殺される位相差になるように締結する制御手段（コントローラ１００）を有するので、第１及び第２のモータジェネレータ２１及び２２の合計トルクを平滑化し、ドライバビリティを向上させることができる。また、第１及び第２のモータジェネレータ２１及び２２の運転状態に応じて最も効果的にトルク変動を抑制できる位相差に調整することも可能である。

更に、第１及び第２のモータジェネレータ２１及び２２の運転状態で異なるトルク変動の周波数に対して常に最良な変動抑制効果を発揮し、ドライバビリティを改善することができる。

尚、上記位相差を変更することにより、２つのインバータが発生するリップル電流の位相を変えることが可能となり、平滑コンデンサ３３のリップル電流が相殺され、リップル電流による平滑コンデンサ３３の温度上昇を低減することができる。また、クラッチの解放前後で同じトルク変動低減効果を発揮し、ドライバビリティを改善することもできる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では、第２のモータジェネレータ２２側の制御量を基本として、それに第１のモータジェネレータ２１側の操作量を調整して目的とする位相差に設定するようにしたが、反対に、第１のモータジェネレータ２１側の制御量を基本として、それに第２のモータジェネレータ２２側の操作量を調整して目的とする位相差に設定するように制御することも可能である。

本発明は、車両の駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを有するハイブリッド車両、特に、エンジンを停止しモータジェネレータによるモータ駆動のみで走行することが可能なハイブリッド車両に、広く適用可能である。

本発明の実施形態に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 第１のモータジェネレータのロータと第２のモータジェネレータのロータとをその回転軸に固定配置する時に、位相差を付けて配置することで、第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺される関係を説明するための図であり、（ａ）は比較例として位相差無しで配置した場合、（ｂ）は実施形態において位相差有りで（位相差を付けて）配置した場合を示す。 本発明の他の実施形態に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るコントローラ１００の実行する第１の制御処理を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係るコントローラ１００の実行する第２の制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ エンジン、 ２１、２２（第１、第２の）モータジェネレータ、
３３ 平滑コンデンサ、 ３１、３２（第１、第２の）インバータ、 ４０バッテリ、
１００ コントローラ（制御手段）

Claims (4)

1. エンジンと、該エンジンの出力軸と同期して回転する回転軸に固定された第１のロータを有する第１のモータジェネレータと、前記第１のロータと同軸上に固定された第２のロータを有する第２のモータジェネレータと、前記第１、第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１、第２のインバータと、該第１、第２のインバータにそれぞれ接続されたバッテリとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記第１のロータと前記第２のロータとを相互に前記第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺されるように前記回転軸に固定配置することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. エンジンと、該エンジンの出力軸と同期して回転する回転軸に固定された第１のロータを有する第１のモータジェネレータと、前記第１のロータと同軸上に固定された第２のロータを有する第２のモータジェネレータと、前記第１、第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１、第２のインバータと、該第１、第２のインバータにそれぞれ接続されたバッテリとを備え、前記第１及び第２のモータジェネレータ間にクラッチを有するハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記クラッチの締結時に、前記第１のロータと前記第２のロータとを前記第１、第２のモータジェネレータ各々の出力トルク変動が相殺される位相差になるように締結する制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記制御手段は、前記第１及び第２のロータを締結する位相差を前記第１及び第２のモータジェネレータの運転状態に応じて最も効果的にトルク変動を抑制できる位相差に調整することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記位相差は、前記第１または第２のモータジェネレータが発生するトルク変動の次数の２倍で３６０度を割った角度であることを特徴とする請求項２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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