JP2011195093A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行に伴い変速機の出力軸で発生するねじり振動によるトルク変位を変速機の状態に応じて補償する。
【解決手段】内燃機関と、電動機と、電動機に接続されるとともに第１断接部を介して内燃機関に接続される第１入力軸、第２断接部を介して内燃機関に接続される第２入力軸、被駆動部に動力を出力する出力軸、第１入力軸上に配置され第１同期部を介して第１入力軸に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群、第２入力軸上に配置され第２同期部を介して第２入力軸に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群、及び出力軸上に配置され第１ギヤ群のギヤと第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群を有する変速機とを備えた車両用駆動装置の制御装置は、変速機の出力軸が出力するトルクを検出するトルク検出部と、変速機における動力の伝達経路に応じて、ねじり振動によるトルク変位を補償する分のトルクを発生するよう電動機を制御する制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行に伴い変速機の出力軸で発生するねじり振動を補償する車両用駆動装置の制御装置に関する。

ドライバーのアクセル操作による加速時に、駆動系のトルクが増加するために、ねじり振動が発生するのは、良く知られた現象である。例えば、図５（ａ）に示すように、矩形波入力をエンジンの制御指令値として入れると、エンジントルクは、図５（ｂ）に示すように、指令値入力から所定時間遅れて大きな勾配ａにより立ち上がる応答特性を示す。そして、駆動軸トルクは、図５（ｃ）に示すように、指令値入力から所定時間遅れて大きな勾配ａにより立ち上がるが、勾配ａが大きいため、目標トルクを超えてオーバーシュートし、その後、目標トルクより小さくなったり大きくなったりを繰り返し、徐々に目標トルクに収束してゆく応答特性を示す。このように、駆動系の伝達特性の共振周波数にあわせて、ねじり振動が発生する。

特許文献１に開示されたハイブリッド車両は、動力源としてエンジン及びモータ/ジェネレータを備え、回転方向力を緩衝するねじりダンパ手段を介してエンジンの出力軸とモータ/ジェネレータの回転軸とを結合し、弾性変形可能なマウント部材を介して動力源を車体側に支持している。当該ハイブリッド車両の振動制御装置は、エンジントルク変動分の爆発周波数が、ねじりダンパ手段に関するエンジン出力軸とモータ/ジェネレータ回転軸との相対回転になる動力源のねじり振動系と、マウント部材に関する車体に対する動力源の相対変位になる変位振動系との共振周波数と略一致する場合に、これら振動系の共振を励起する加振力が最小となるようエンジン回転速度に応じて所定係数を求める。このため、駆動系のねじり振動およびマウント系の変位振動を軽減することができる。

また、特許文献２には、第１と第２の伝動装置入力軸と、１つの伝動装置出力軸と、伝動装置出力軸と伝動装置入力軸の間に設けられた多数の歯車対とを有する自動車用の伝動装置が開示されている。当該伝動装置では、駆動軸と伝動装置出力軸の間の力流にツウマスはずみ車等のねじり振動減衰装置が作用している。また、特許文献３には、駆動力源と回転装置との間に設けられたトルク伝達装置で車両の始動時に発生するねじり振動を回避する駆動力源の制御装置が開示されている。

また、特許文献４には、トルク応答の遅いエンジン及びトルク応答の速いモータが搭載されたパワートレインと、ドライバー操作に応じた車両の目標駆動力を求める目標駆動力演算手段とを備え、目標駆動力演算手段により求められた目標駆動力をエンジンとモータの出力制御により実現する車両の駆動力制御装置が開示されている。当該駆動力制御装置は、モータへ出力する制御指令である目標モータトルクを演算する目標モータトルク演算手段を有する。目標モータトルク演算手段は、エンジンへ制御指令を出力する時点から駆動軸トルクが立ち上がる時点までの応答遅れ時間を利用した出力開始タイミングと、エンジンへの制御指令によるパワートレインのねじ振動成分を減衰する合成出力波形を生成する傾きとを持つ目標モータトルクを演算する。このようにして、ドライバーの加速要求に応答良く応えながら、ねじり振動を有効に低減している。

特開２００９−６７２１６号公報 特開２００２−８９５９４号公報 特開２００３−２９１６６１号公報 特開２００３−３３３７１０号公報

上記特許文献１〜４に開示の装置では、ねじり振動を低減する際、駆動源と足軸の間に設けられる変速機の状態については考慮されていない。また、特許文献３に記載の装置は、車両の始動時に発生するねじり振動の回避については開示しているが、通常走行時に発生するねじり振動については対策されていない。

本発明の目的は、車両の走行に伴い変速機の出力軸で発生するねじり振動によるトルクの変位を変速機の状態に応じて補償する車両用駆動装置の制御装置を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置は、内燃機関（例えば、後述の実施形態のエンジン６）と、電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７）と、前記電動機に接続されるとともに第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ４１）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１入力軸（例えば、後述の実施形態の第１主軸１１）と、第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ４２）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２入力軸（例えば、後述の実施形態の第２中間軸１６）と、被駆動部（例えば、後述の実施形態の駆動輪ＤＷ，ＤＷ）に動力を出力する出力軸（例えば、後述の実施形態のカウンタ軸１４）と、前記第１入力軸上に配置され第１同期装置（例えば、後述の実施形態のロック機構６１、第１変速用シフター５１）を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構３０、第３速用駆動ギヤ２３ａ、第５速用駆動ギヤ２５ａ）よりなる第１ギヤ群と、前記第２入力軸上に配置され第２同期装置（例えば、後述の実施形態の第２変速用シフター５２）を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第２速用駆動ギヤ２２ａ、第４速用駆動ギヤ２４ａ）よりなる第２ギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第１ギヤ群のギヤと前記第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第１共用従動ギヤ２３ｂ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）よりなる第３ギヤ群と、を有する変速機（例えば、後述の実施形態の変速機２０）と、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、前記変速機の前記出力軸が出力するトルクを検出するトルク検出部（例えば、後述の実施形態のトルクセンサ１０３）と、前記変速機で選択されている動力の伝達経路に応じて、前記トルク検出部によって検出されたねじり振動によるトルクの変位を補償する分のトルクを発生するよう前記電動機を制御する制御部（例えば、後述の実施形態の制御装置２）と、を備えたことを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置では、前記制御部は、前記トルク検出部が検出したトルクの変位とは逆位相のトルクを発生するよう前記電動機を制御することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置では、前記変速機で選択されている前記内燃機関からの動力の伝達経路が、前記第２入力軸を介した伝達経路のとき、当該制御装置は、前記第１断接手段は締結せずに、前記第１同期装置を介して前記第１ギヤ群が有する複数のギヤの内の１つによって前記第１入力軸と前記出力軸を連結して、前記電動機と前記出力軸の間の経路を締結することを特徴としている。

請求項１〜３に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、車両の走行に伴い変速機の出力軸で発生するねじり振動によるトルクの変位を変速機の状態に応じて補償できる。

ＨＥＶの内部構成の一例を示すブロック図 モータ及び変速機の断面図 モータ及び変速機の内部構成の概念図 変速機の出力軸に発生するトルクのねじり振動の一例を示すグラフ （ａ）エンジンへの制御指令値の一例を示すグラフ、（ｂ）制御指令値に応じたエンジントルクの応答を示すグラフ、及び（ｃ）駆動軸トルクの応答を示すグラフ

ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、内燃機関（以下「エンジン」という）及び／又は電動機（以下「モータ」という）の駆動力によって走行する。図１は、ＨＥＶの内部構成の一例を示すブロック図である。図１に示すＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）は、駆動源としてのエンジン（ENG）６と、駆動源としてのモータ（MOT）７と、バッテリ３と、インバータ（INV）１０１と、変速機（T/M）２０と、トルクセンサ１０３と、制御装置２とを備える。

以下、各構成要素の関係と変速機２０の内部構成等について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、モータ及び変速機の断面図である。また、図３は、モータ及び変速機の内部構成の概念図である。

エンジン６は、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、このエンジン６のクランク軸６ａには、変速機２０の第１クラッチ４１（第１断接手段）と第２クラッチ（第２断接手段）４２が設けられている。

モータ７は、３相ブラシレスＤＣモータであり３ｎ個の電機子７１ａで構成されたステータ７１と、このステータ７１に対向するように配置されたロータ７２とを有している。各電機子７１ａは、鉄芯７１ｂと、この鉄芯７１ｂに巻き回されたコイル７１ｃで構成されており、不図示のケーシングに固定され、回転軸を中心に周方向にほぼ等間隔で並んでいる。３ｎ個のコイル７１ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相コイルを構成している。

ロータ７２は、鉄芯７２ａと、回転軸を中心にほぼ等間隔で並んだｎ個の永久磁石７２ｂを有しており、隣り合う各２つの永久磁石７２ｂの極性は、互いに異なっている。鉄芯７２ａを固定する固定部７２ｃは、中空円筒状を有し、後述する遊星歯車機構３０のリングギヤ３５の外周側に配置され、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２に連結されている。これにより、ロータ７２は、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２と一体に回転するように構成されている。

遊星歯車機構３０は、サンギヤ３２と、このサンギヤ３２と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ３２の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ３５と、サンギヤ３２とリングギヤ３５に噛合されたプラネタリギヤ３４と、このプラネタリギヤ３４を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア３６とを有している。このようにして、サンギヤ３２とリングギヤ３５とキャリア３６が、相互に差動回転自在に構成されている。

リングギヤ３５には、同期機構（シンクロナイザー機構）を有しリングギヤ３５の回転を停止（ロック）可能に構成されたロック機構６１（シンクロ機構）が設けられている。なお、ロック機構６１の代わりにブレーキ機構を用いてもよい。

図１に示すように、モータ７は、インバータ１０１を介してバッテリ３に接続されている。バッテリ３は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。インバータ１０１は、バッテリ３からの直流電圧を交流電圧に変換して３相電流をモータ７に供給する。また、インバータ１０１は、モータ７の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ３に充電する。したがって、モータ７は、バッテリ３から供給された電力によって駆動され、また、減速走行時における駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転やエンジン６の動力により回生発電を行って、バッテリ３の充電（エネルギー回収）を行うことが可能である。

変速機２０は、エンジン６及び／又はモータ７からの動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための、いわゆるツインクラッチ式変速機である。変速機２０は、前述した第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２と、遊星歯車機構３０と、後述する複数の変速ギヤ群とを備える。

より具体的に、変速機２０は、エンジン６のクランク軸６ａと同軸（回転軸線Ａ１）上に配置された第１主軸１１（第１の入力軸）と、第２主軸１２と、連結軸１３と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｂ１を中心として回転自在なカウンタ軸１４（出力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｃ１を中心として回転自在な第１中間軸１５と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｄ１を中心として回転自在な第２中間軸１６（第２の入力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｅ１を中心として回転自在なリバース軸１７を備えている。

第１主軸１１には、エンジン６側に第１クラッチ４１が設けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のサンギヤ３２とモータ７のロータ７２が取り付けられている。従って、第１主軸１１は、第１クラッチ４１によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結されるとともにモータ７と直結され、エンジン６及び/又はモータ７の動力がサンギヤ３２に伝達されるように構成されている。

第２主軸１２は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第２主軸１２には、エンジン６側に第２クラッチ４２が設けられ、エンジン６側とは反対側にアイドル駆動ギヤ２７ａが一体に取り付けられている。従って、第２主軸１２は、第２クラッチ４２によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結され、エンジン６の動力がアイドル駆動ギヤ２７ａへ伝達されるように構成されている。

連結軸１３は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸１３には、エンジン６側に第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に取り付けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のキャリア３６が一体に取り付けられている。従って、プラネタリギヤ３４の公転により連結軸１３に取り付けられたキャリア３６と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するように構成されている。

さらに、第１主軸１１には、第１主軸１１と相対回転自在に第５速用駆動ギヤ２５ａが設けられるとともに、第１主軸１１と一体に回転するリバース従動ギヤ２８ｂが取り付けられている。さらに第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間には、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第１変速用シフター５１（第１同期装置）が設けられている。そして、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第５速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが一体に回転し、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。なお、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するとき、第１主軸１１に取り付けられたサンギヤ３２と第３速用駆動ギヤ２３ａに連結軸１３で連結されたキャリア３６が一体に回転するとともに、リングギヤ３５も一体に回転し、遊星歯車機構３０が一体となる。また、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあって、ロック機構６１が接続されると、リングギヤ３５がロックされ、サンギヤ３２の回転が減速されてキャリア３６に伝達される。

第１中間軸１５には、第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａと噛合する第１アイドル従動ギヤ２７ｂが一体に取り付けられている。

第２中間軸１６には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第２アイドル従動ギヤ２７ｃが一体に取り付けられている。第２アイドル従動ギヤ２７ｃは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第１アイドルギヤ列２７Ａを構成している。また、第２中間軸１６には、第１主軸１１周りに設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと対応する位置にそれぞれ第２中間軸１６と相対回転可能な第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとが設けられている。さらに第２中間軸１６には、第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第２変速用シフター５２（第２同期装置）が設けられている。そして、第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２がニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。

カウンタ軸１４には、エンジン６側とは反対側から順に第１共用従動ギヤ２３ｂと、第２共用従動ギヤ２４ｂと、パーキングギヤ２１と、ファイナルギヤ２６ａとが一体に取り付けられている。
ここで、第１共用従動ギヤ２３ｂは、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと噛合して第３速用駆動ギヤ２３ａと共に第３速用ギヤ対２３を構成し、第２中間軸１６に設けられた第２速用駆動ギヤ２２ａと噛合して第２速用駆動ギヤ２２ａと共に第２速用ギヤ対２２を構成する。
第２共用従動ギヤ２４ｂは、第１主軸１１に設けられた第５速用駆動ギヤ２５ａと噛合して第５速用駆動ギヤ２５ａと共に第５速用ギヤ対２５を構成し、第２中間軸１６に設けられた第４速用駆動ギヤ２４ａと噛合して第４速用駆動ギヤ２４ａと共に第４速用ギヤ対２４を構成する。
ファイナルギヤ２６ａは差動ギヤ機構８と噛合して、差動ギヤ機構８は、駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。従って、カウンタ軸１４に伝達された動力はファイナルギヤ２６ａから差動ギヤ機構８、駆動軸９，９、駆動輪ＤＷ，ＤＷへと出力される。

リバース軸１７には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第３アイドル従動ギヤ２７ｄが一体に取り付けられている。第３アイドル従動ギヤ２７ｄは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第２アイドルギヤ列２７Ｂを構成している。また、リバース軸１７には、第１主軸１１に取り付けられた後進用従動ギヤ２８ｂと噛合する後進用駆動ギヤ２８ａがリバース軸１７と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ２８ａは、後進用従動ギヤ２８ｂとともに後進用ギヤ列２８を構成している。さらに後進用駆動ギヤ２８ａのエンジン６側とは反対側にリバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとを連結又は開放する後進用シフター５３が設けられている。そして、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが一体に回転し、後進用シフター５３がニュートラル位置にあるときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが相対回転する。

なお、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２、後進用シフター５３は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構（シンクロナイザー機構）を有するクラッチ機構を用いている。

このように構成された変速機２０は、２つの変速軸の一方の変速軸である第１主軸１１上に第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａからなる奇数段ギヤ群（第１ギヤ群）が設けられ、２つの変速軸の他方の変速軸である第２中間軸１６上に第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａからなる偶数段ギヤ群（第２ギヤ群）が設けられる。なお、変速機２０の偶数段ギヤ群が第６速用駆動ギヤをさらに有し、かつ、奇数段ギヤ群が第７速用駆動ギヤをさらに有しても良い。

本実施形態の変速機２０は、上記説明した構成であるため、以下説明する第１〜第５の伝達経路を有する。
（１）第１伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。ここで、遊星歯車機構３０の減速比は、第１伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが第１速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構３０の減速比と第３速用ギヤ対２３の減速比をかけ合わせた減速比が第１速相当となるように設定されている。

（２）第２伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第１アイドルギヤ列２７Ａ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第２アイドル従動ギヤ２７ｃ）、第２中間軸１６、第２速用ギヤ対２２（第２速用駆動ギヤ２２ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第４速用ギヤ対２４（第４速用駆動ギヤ２４ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

（３）第３伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、遊星歯車機構３０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

（４）第４伝達経路は、モータ７が、遊星歯車機構３０又は第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

（５）第５伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第２アイドルギヤ列２７Ｂ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第３アイドル従動ギヤ２７ｄ）、リバース軸１７、後進用ギヤ列２８（後進用駆動ギヤ２８ａ、後進用従動ギヤ２８ｂ）、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

トルクセンサ１０３は、変速機２０が有するカウンタ軸１４の出力トルクを検出する。トルクセンサ１０３の検出結果を示す情報は、制御装置２に送られる。

制御装置２は、バッテリ３からモータ７への電力供給及びモータ７からバッテリ３へのエネルギー回生を制御する。また、制御装置２は、加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、モータ温度、第１主軸１１及び第２主軸１２の各回転数、カウンタ軸１４等の回転数、車速、シフトポジション、並びに、ＳＯＣ（State of Charge）などに関する情報が入力される。さらに、制御装置２には、トルクセンサ１０３が検出したカウンタ軸１４のトルクを示す情報も入力される。一方、制御装置２は、エンジン６を制御する信号、モータ７を制御する信号、バッテリ３の発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２及び後進用シフター５３を制御する信号、並びに、ロック機構６１の接続（ロック）と開放（ニュートラル）を制御する信号などを出力する。

制御装置２が、変速機２０の第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２の断接を制御するとともに、ロック機構６１、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２及び後進用シフター５３の接続位置を制御（プレシフト）することにより、車両はエンジン６で第１〜第５速走行及び後進走行を行うことができる。

車両が第１速走行を行う際、制御装置２が第１クラッチ４１を締結しロック機構６１を接続することで第１伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、車両が第２速走行を行う際、制御装置２が第２クラッチ４２を締結して第２変速用シフター５２を第２速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、車両が第３速走行を行う際、制御装置２が第１クラッチ４１を締結して第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第３伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

また、車両が第４速走行を行う際、制御装置２が第１クラッチ４１を締結して第２変速用シフター５２を第４速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、車両が第５速走行を行う際、制御装置２が第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第３伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、車両が後進走行を行う際、制御装置２が第２クラッチ４２を締結して後進用シフター５３を接続することで、第５伝達経路を介して後進走行が行われる。

また、エンジン走行中にロック機構６１を接続したり、第１及び第２変速用シフター５１、５２をプレシフトすることでモータ７でアシストしたり回生したり、さらにアイドリング中であってもエンジン６をモータ７で始動したりバッテリ３を充電することもできる。さらに、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断してモータ７でＥＶ走行を行うこともできる。ＥＶ走行の走行モードとしては、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断して、ロック機構６１を接続することで第４伝達経路を介して走行する第１速ＥＶモードと、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第４伝達経路を介して走行する第３速ＥＶモードと、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第４伝達経路を介して走行する第５速ＥＶモードとが存在する。

上述したようにドライバーのアクセル操作による加速時には、エンジン６又はモータ７から出力されるトルクが増加するために、変速機２０のカウンタ軸１４にトルクのねじり振動が発生する。本実施形態の制御装置２は、トルクセンサ１０３から入力された情報に基づいて、変速機２０のカウンタ軸１４に発生するトルクのねじり振動を打ち消すよう、モータ７の動作を制御する。例えば、図４の実線に示すように、ねじり振動によって生じたトルクの変化が正弦波状であるとき、制御装置２は、図４に点線で示すように、ねじり振動によって生じたトルクとは逆位相のトルクを出力するようモータ７を制御する。なお、モータ７が負のトルクを出力することは、モータ７を回生動作させることを同義である。

以下、制御装置２によるねじり振動の補償制御について詳細に説明する。制御装置２は、変速機２０が上記説明した第１〜第５伝達経路の内、どの伝達経路で動力を伝達しており、車両が第何速走行を行っているかに応じて、モータ７の動力を制御する。例えば、エンジン６からの動力が第１伝達経路で伝達されており、車両が第１速走行を行っているとき、動力は第１速相当の減速比でカウンタ軸１４に伝達されている。このとき、制御装置２は、ねじり振動分のトルクを第１速の減速比で割った逆位相の動力をモータ７が出力するよう制御する。

また、エンジン６からの動力が第２伝達経路で伝達されており、第２クラッチ４２が締結され第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤされているため車両が第２速走行を行っているとき、エンジン６からの動力は第２速相当の減速比でカウンタ軸１４に伝達されている。但し、このとき、モータ７とカウンタ軸１４の間の経路は切断されている。したがって、本実施形態では、制御装置２は、ロック機構６１を接続（１速プレシフト）するか、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤ（３速プレシフト）するよう変速機２０を制御することにより、モータ７とカウンタ軸１４の間の経路を接続する。このとき、制御装置２は、ねじり振動分のトルクを第２速の減速比で割った逆位相の動力をモータ７が出力するよう制御する。

また、エンジン６からの動力が第３伝達経路で伝達されており、第１クラッチ４１が締結され第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤされているため車両が第３速走行を行っているとき、エンジン６からの動力は第３速相当の減速比でカウンタ軸１４に伝達されている。したがって、制御装置２は、ねじり振動分のトルクを第３速の減速比で割った逆位相の動力をモータ７が出力するよう制御する。

また、エンジン６からの動力が第２伝達経路で伝達されており、第２クラッチ４２が締結され第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤされているため車両が第４速走行を行っているとき、エンジン６からの動力は第４速相当の減速比でカウンタ軸１４に伝達されている。但し、このとき、モータ７とカウンタ軸１４の間の経路は切断されている。したがって、本実施形態では、制御装置２は、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤ（３速プレシフト）するか、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤ（５速プレシフト）するよう変速機２０を制御することにより、モータ７とカウンタ軸１４の間の経路を接続する。このとき、制御装置２は、ねじり振動分のトルクを第４速の減速比で割った逆位相の動力をモータ７が出力するよう制御する。

また、エンジン６からの動力が第３伝達経路で伝達されており、第１クラッチ４１が締結され第１変速用シフター５１が第５速用接続位置でインギヤされているため車両が第５速走行を行っているとき、エンジン６からの動力は第５速相当の減速比でカウンタ軸１４に伝達されている。したがって、制御装置２は、ねじり振動分のトルクを第５速の減速比で割った逆位相の動力をモータ７が出力するよう制御する。

なお、モータ７からの動力が第４伝達経路で伝達されているとき、制御装置２は、ねじり振動分のトルクを選択中の変速に対応する減速比で割った逆位相の動力でモータ７の出力を補償しても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、変速機２０のカウンタ軸１４にトルクのねじり振動が発生しても、モータ７の出力又は回生動作によって当該ねじり振動によるトルクの変位を打ち消すことができる。

２ 制御装置
３ バッテリ
６ エンジン（内燃機関）
７ モータ（電動機）
１１ 第１主軸（第１の入力軸）
１４ カウンタ軸（出力軸）
１６ 第２中間軸（第２の入力軸）
２０ 変速機
２２ａ 第２速用駆動ギヤ
２３ａ 第３速用駆動ギヤ
２３ｂ 第１共用従動ギヤ
２４ａ 第４速用駆動ギヤ
２４ｂ 第２共用従動ギヤ
２５ａ 第５速用駆動ギヤ
３０ 遊星歯車機構
４１ 第１クラッチ（第１断接手段）
４２ 第２クラッチ（第２断接手段）
５１ 第１変速用シフター（第１同期装置）
５２ 第２変速用シフター（第２同期装置）
６１ ロック機構（シンクロ機構）
１０１ インバータ
１０３ トルクセンサ

Claims (3)

1. 内燃機関と、
   電動機と、
   前記電動機に接続されるとともに第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１入力軸と、第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２入力軸と、被駆動部に動力を出力する出力軸と、前記第１入力軸上に配置され第１同期装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第２入力軸上に配置され第２同期装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第１ギヤ群のギヤと前記第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、を有する変速機と、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記変速機の前記出力軸が出力するトルクを検出するトルク検出部と、
   前記変速機で選択されている動力の伝達経路に応じて、前記トルク検出部によって検出されたねじり振動によるトルクの変位を補償する分のトルクを発生するよう前記電動機を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記制御部は、前記トルク検出部が検出したトルクの変位とは逆位相のトルクを発生するよう前記電動機を制御することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記変速機で選択されている前記内燃機関からの動力の伝達経路が、前記第２入力軸を介した伝達経路のとき、
   当該制御装置は、前記第１断接手段は締結せずに、前記第１同期装置を介して前記第１ギヤ群が有する複数のギヤの内の１つによって前記第１入力軸と前記出力軸を連結して、前記電動機と前記出力軸の間の経路を締結することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。

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