JP2011230707A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トーショナルダンパの特性の変化に対応した振動モデルの補正を行う。
【解決手段】 本発明のハイブリッド車両の制御装置１００は、駆動力源としての内燃機関２００及び電動機３００と、内燃機関のクランクシャフトにトーショナルダンパ４００を介して接続されたインプットシャフトを有し、内燃機関及び電動機から出力されるトルクを駆動輪ＦＬ、ＦＲに伝達する駆動系５００とを備えハイブリッド車両を制御する制御装置であって、駆動系の特性を模擬した振動モデルに基づいて算出される制振トルクを出力するように電動機を制御する。また、制御装置１００は、検出手段１１０、１２０により検出されるクランクシャフト及びインプットシャフトの夫々における回転変動に基づいて、トーショナルダンパのゲインを算出し、該ゲインに基づいて、振動モデルの補正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばエンジンと電動機とを備え、エンジンとトランスアクスルとの間にトーショナルダンパが設けられるハイブリッド車両において、トランスアクスルに接続される電動機のトルク制御により車両の振動を抑制可能なハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。

この種の装置では、エンジンのクランクシャフトとトランスアクスルなどの動力分配機構の入力軸との間に、クランクシャフトに生じる捩り振動を抑制するためのトーショナルダンパが備えられる。かかる装置においては、クランクシャフトに接続されるモータをトルク制御した上で駆動することで、エンジンの始動時及び停止時における出力軸の振動を抑制することが出来る。

具体的には、エンジンの運転を停止する際に、モータからクランクシャフトに対して、クランクシャフトの回転を停止させる方向のトルクを加えることにより、トーショナルダンパが捩れることになるが、このようなトーショナルダンパの捩れが解放されるタイミング次第では、エンジンの運転を停止させる際にショックを発生させてしまうおそれがある。

特開２００９−２７４６２７号公報 特開平４−５０５３３号公報

ところで、上述した制振制御においては、トーショナルダンパの個体差や経時劣化などに起因してトーショナルダンパの捩れ剛性や減衰係数などの特性が変化することにより、制振効果も変化する。具体的には、捩れ剛性や減衰係数に変化が生じることで、トーショナルダンパの共振点に変化が生じる。また、振動を抑制するために付与すべきトルクと目標トルクとの間に位相ずれが生じてしまう場合がある。

例えば、新品のトーショナルダンパと劣化したトーショナルダンパとでは共振点となる回転数が異なる。このため、新品のトーショナルダンパを用いた場合に制振効果を得られるよう設定したモータのトルク制御モデルを劣化したトーショナルダンパに適用する場合、意図した制振効果が発揮出来ない場合がある。また、トーショナルダンパのトルク位相のずれによっては、却って振動を増幅してしまう可能性がある。上述した先行技術文献においては、このような技術的な問題について考慮されていない。

本発明は、上述した問題点に鑑みて為されたものであり、トーショナルダンパの特性の変化に対応して適切なトルク制御を実施可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。

上記問題を解決するために、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、駆動力源としての内燃機関及び電動機と、前記内燃機関のクランクシャフトにトーショナルダンパを介して接続されたインプットシャフトを有し、前記内燃機関及び前記電動機から出力されるトルクを駆動輪に伝達する駆動系とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記駆動系の特性を模擬した振動モデルに基づいて、前記駆動系の振動を抑制するために前記電動機が出力すべき制振トルクを算出し、前記電動機を、前記制振トルクを出力するように制御するトルク制御手段と、前記クランクシャフト及び前記インプットシャフトの夫々における回転変動を検出する検出手段と、前記クランクシャフトにおける回転変動及び前記インプットシャフトにおける回転変動に基づき、前記トーショナルダンパのゲインを算出するゲイン算出手段前記ゲインに基づいて、前記振動モデルの補正を行う補正手段とを備える。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、トルク制御手段の動作により、内燃機関から駆動系に出力されるトルクに起因して生じる駆動系の振動をモデル化した振動モデルに基づいて、制振トルクが算出される。トルク制御手段は、前記算出した制振トルクを電動機が出力するように、例えば電動機への供給電力を制御することで、電動機の動作を制御する。

ゲイン算出手段は、内燃機関のクランクシャフト（言い換えれば、トーショナルダンパの入力軸）における回転と、駆動系のインプットシャフト（言い換えれば、トーショナルダンパの出力軸）における回転との回転の変動を比較し、トーショナルダンパによる回転変動の抑制効果の指標たるゲインの算出を行う。

補正手段は、前記トーショナルダンパのゲインに基づき、前記トーショナルダンパの特性を推定し、該推定された特性に基づいて振動モデルの補正を行う。

このように補正された振動モデルは、トルク制御手段において電動機の出力する目標トルクとなる制振トルクの算出に用いられる。このため、トルク制御手段は、トーショナルダンパの特性について補正された振動モデルを用いて制振トルクを算出することが可能となる。

上述したように、トーショナルダンパは、個体におけるばらつきや経時劣化により、共振周波数などの特性に変化が生じる。このような共振周波数の変化を補正せずに電動機が制振トルクを駆動系に出力する場合、制振されるべき内燃機関からの出力トルクと、供給される制振トルクとの間に位相のずれが生じる場合がある。このような位相のずれの大きさによって、内燃機関からの出力トルクに対する制振効果が減少する場合や、却って出力トルクによる振動を悪化させてしまう場合がある。

他方で、本発明の制御装置によれば、トーショナルダンパの入力軸及び出力軸における回転変動のゲインに基づいてトーショナルダンパの特性を補正し、補正された特性に基づく振動モデルから制振トルクの算出が行われる。これにより、トーショナルダンパの個体におけるばらつきや経時劣化に対して適切に対応した制振トルクを算出することが可能となり、適切な制振効果を発揮することが可能となる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記補正手段は、(i)前記内燃機関の回転数が前記トーショナルダンパの共振周波数と比較して所定量高い場合の前記駆動系のゲインに基づいて前記駆動系の捩れ剛性を算出するとともに、(ii)前記内燃機関の回転数が前記トーショナルダンパの共振周波数である場合の前記駆動系のゲインに基づいて前記駆動系の減衰係数を算出し、(iii)前記捩れ剛性及び前記減数係数に基づいて前記振動モデルの補正を行う。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の補正手段は、トーショナルダンパの特性として、捩れ剛性と減衰係数とを算出し、振動モデルの補正に用いている。

共振周波数より充分に高い周波数域におけるトーショナルダンパのゲインから、トーショナルダンパの共振周波数を高精度に推測可能となることが本発明の発明者の研究により解明されている。具体的には、トーショナルダンパの伝達関数を示すボード線図において、共振周波数より充分に高い周波数域においては、対数周波数と伝達関数の振幅（つまり、ゲイン）との関係は、所定の勾配を有する直線に近似される。かかる直線は、共振周波数となる点においてゲイン＝０ｄＢと交差する。従って、共振周波数より充分に高い周波数域において、トーショナルダンパのゲインを算出することで、トーショナルダンパの共振周波数を高精度に推測することが出来る。

尚、「内燃機関の回転数が駆動系における共振周波数と比較して所定量高い場合」とは、このような「共振周波数より充分に高い周波数域」を示す趣旨である。例えば、共振周波数に対して５倍以上となるエンジン回転数である場合であれば、「内燃機関の回転数が駆動系における共振周波数と比較して所定量高い場合」と見なしてもよい。一般的なトーショナルダンパの共振周波数は、概ね１０Ｈｚとなり、これは４気筒の内燃機関に換算するとエンジン回転数は３００ｒｐｍ程度となる。この場合、エンジン回転数が１５００乃至２０００ｒｐｍである場合にトーショナルダンパのゲインを算出することで、トーショナルダンパの共振周波数を推測可能となる。

一方で、エンジン回転数がトーショナルダンパの共振周波数近傍である場合のトーショナルダンパのゲインから、トーショナルダンパの減衰係数を算出することが出来る。このとき、上述のように推測されるトーショナルダンパの共振周波数を基づいてゲイン算出を行うことで、減衰係数を相対的に高精度に算出することが可能となる。

尚、「内燃機関の回転数がトーショナルダンパの共振周波数である場合」とは、上述したように「エンジン回転数がトーショナルダンパの共振周波数近傍である場合」を示す趣旨であって、必ずしも厳密に一致している必要はない。例えば、内燃機関の回転数がトーショナルダンパの共振周波数を基準としてプラスマイナス５％程度の範囲内であれば、「内燃機関の回転数がトーショナルダンパの共振周波数である場合」と見なしてもよい。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記ゲイン算出手段は、前記内燃機関が燃料の噴射を停止して駆動している期間に、前記ゲインを算出する。

内燃機関が燃料の噴射を行っている期間には、燃焼速度の遅れなどの燃焼変動が生じる可能性がある。かかる燃焼変動が生じている間に、トーショナルダンパのゲインの算出を実施する場合、燃焼変動によるクランクシャフトの回転変動などに起因して、通常走行時の（つまり、燃焼変動が生じていない場合の）ゲインと算出ゲインとの間にずれが生じる。このため、このような算出ゲインに基づいて振動モデルの補正を行う場合、補正精度の悪化に繋がる可能性がある。

他方で、内燃機関が燃料の噴射を行わずに駆動している所謂燃料噴射カット時には、このような燃焼変動が生じることがない。そこで、燃料噴射カット時にトーショナルダンパのゲイン算出を実施することで、算出ゲインへの影響を除去することが出来る。このため、振動モデルを高精度に補正することが可能となる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記ハイブリッド車両の加速度を検出する加速度検出手段を更に備え、前記ゲイン算出手段は、検出される前記ハイブリッド車両の加速度が所定範囲内である期間に、前記ゲインを算出する。

一般的に、車両が急加速又は急減速で走行している場合、車両内部のエンジンマウントやサスペンションなどの懸架系に作用する荷重バランスが通常走行時（つまり、急加速及び急減速が生じていない場合）より変化することが知られている。このような急加速中又は急減速中にトーショナルダンパのゲインの算出を実施する場合、荷重バランスの変化により、通常走行時のゲインと算出ゲインとの間にずれが生じる。このため、このような算出ゲインに基づいて振動モデルの補正を行う場合、補正精度の悪化に繋がる可能性がある。

そこで、車両が急加速及び急減速を行っていない間にトーショナルダンパのゲイン算出を実施することで、算出ゲインへの影響を除去することが出来る。このため、振動モデルを高精度に補正することが可能となる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記ハイブリッド車両の外気温を検出する温度検出手段を更に備え、前記ゲイン算出手段は、検出される前記ハイブリッド車両の外気温が所定範囲内である期間に、前記ゲインを算出する。

一般的に、車両の外気温が極端に高い場合、又は低い場合、車両内部のエンジンマウントやサスペンションなどの懸架系の特性に変化が生じることが知られている。例えば、通常走行時の平均的な外気温と比較して、車両外気温が極端に高い又は低い場合にトーショナルダンパのゲインの算出を実施する場合、懸架系の特性の変化により、通常走行時のゲインと算出ゲインとの間にずれが生じる。このため、このような算出ゲインに基づいて振動モデルの補正を行う場合、補正精度の悪化に繋がる可能性がある。

そこで、車両の外気温が通常走行時の平均的な外気温と比較して、かかる懸架系の特性変化が生じない程度の範囲内である間にトーショナルダンパのゲイン算出を実施することで、算出ゲインへの影響を除去することが出来る。このため、振動モデルを高精度に補正することが可能となる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記ハイブリッド車両の振動を検出する振動検出手段を更に備え、前記補正手段は、前記振動モデルの補正後に前記インプットシャフトにおける回転変動が増大する場合、前記振動モデルを補正前のものに戻す。

車両の状態が通常走行時とは異なる場合（例えば、上述した燃焼変動や懸架系に作用する荷重バランスの変化が生じている場合）に算出されたトーショナルダンパのゲインから振動モデルの補正を行う場合、補正精度が悪化する場合がある。電動機がこのような誤った補正が施された振動モデルを用いて算出された制振トルクを出力する場合、制振効果の低減や、振動の悪化に繋がる可能性がある。

そこで、補正手段は、振動モデルの補正後に駆動系のインプットシャフトにおける回転変動が補正前と比較して増大する場合、振動モデルの補正結果を破棄し、補正前の状態に戻す制御を行う。

このような制御によれば、不適切な状況において算出されるゲインに基づく誤った振動モデルの補正による影響を除去することが可能となる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

ハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のＥＣＵ１００の動作の流れを示すフローチャートである。 トーショナルダンパのゲイン特性を示すモード線図である。 位相ズレによる制振効果への影響を示すグラフである。 第２実施形態のＥＣＵ１００の動作の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態のＥＣＵ１００の動作の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態のＥＣＵ１００の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。

（１）ハイブリッド車両の基本構成
先ず、本実施形態に係る燃焼判定装置が搭載される車両について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る燃焼判定装置が搭載される車両の構成を示すブロック図である。尚、図１では、説明の便宜上、車両の詳細な構成部材については適宜省略し、直接関連のある構成部材のみを示している。

図１に示されるように、ハイブリッド車両１は、エンジン２００と、モータジェネレータ３００と、トーショナルダンパ４００と、トランスアクスル５００と、ドライブシャフト６００と、車輪ＦＬ及びＦＲと、ＥＣＵ１００とを備えている。

エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例としてのガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能する。エンジン２００の出力軸（即ち、クランクシャフト）は、トランスアクスル５００の入力軸（即ち、インプットシャフト）との間にトーショナルダンパ４００を介して直接的又は間接的に連結されている。

モータジェネレータ３００は、エンジン２００の動力をアシストする電動機として機能する。更に、モータジェネレータ３００は、図示しないバッテリを充電するための発電機としても機能する。モータジェネレータ３００の出力部材は、エンジン２００の出力部材に直接的又は間接的に連結されている。即ち、ハイブリッド車両１は、エンジン２００及びモータジェネレータ３００からトランスアクスル５００に動力を入力可能に構成されている。尚、エンジン２００の出力部材とモータジェネレータ３００の出力部材とは、直接連結されてもよいし、例えば遊星歯車機構からなるトルク合成分配機構を介して連結されてもよい。

トーショナルダンパ４００は、エンジン２００のクランクシャフトと、トランスアクスル５００のインプットシャフトとの連結部分に配置される、低捩れ特性を持つコイルスプリング式のトーショナルダンパである。かかるトーショナルダンパの具体的な構成については、特に説明がない限りにおいては公知のトーショナルダンパと同一のものであってよい。

トランスアクスル５００は、本発明における「駆動系」の一例であって、減速機構と差動機構とが一体となった動力伝達装置である。トランスアクスル５００の減速機構にはインプットシャフトが接続され、エンジン２００のクランクシャフトに接続される。また、トランスアクスル５００の作動機構には、ドライブシャフト６００は接続されており、ドライブシャフト６００には、駆動輪ＦＬ、ＦＲが接続されている。このため、エンジン２００及びモータジェネレータ３００において発生した動力はトランスアクスル５００に伝達され、伝達された動力はトランスアクスル５００からクランクシャフト６００を介して駆動輪ＦＬ、ＦＲに伝達される。これにより、駆動輪ＦＬ、ＦＲが回転し、ハイブリッド車両１０は走行可能となる。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、エンジン２００及びモータジェネレータ３００の各々の出力トルクを制御する。ＥＣＵ１００には、運転者によるアクセルペダル（不図示）の踏み込み角度に応じたアクセル開度信号がアクセル開度センサ（不図示）から入力される。ＥＣＵ１００は、アクセル開度信号に応じてエンジン２００の出力トルクを制御する。ＥＣＵ１００は、エンジン２００から実際に出力される出力トルク（即ち、エンジン２００から出力される実トルク）を、例えば負荷率及びエンジン回転速度等、エンジン２００の動作条件に基づいて推定可能に構成されている。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭに格納される駆動系の振動モデルと、エンジン２００から出力される出力トルクの推定値に基づいて制振トルクの算出を行い、該制振トルクがモータジェネレータ３００から出力されるように、モータジェネレータ３００の駆動を制御する。

また、ＥＣＵ１００は、クランクシャフトの回転数を検出する回転角センサ１１０及びインプットシャフトの回転数を検出する回転角センサ１２０を備え、夫々検出される回転数の入力を受ける。ＥＣＵ１００は、入力されたクランクシャフトの回転数からクランクシャフトの回転変動を算出するとともに、インプットシャフトの回転数からインプットシャフトの回転変動を算出し、夫々の回転変動の比較を行う。そして、入力側（つまり、クランクシャフト）の回転変動に対する出力側（つまり、インプットシャフト）の回転変動の利得をトーショナルダンパのゲインとして算出する。

また、ＥＣＵ１００は、算出されたトーショナルダンパのゲインを用いて、ＲＯＭに格納される駆動系の振動モデルの補正を行う。かかる振動モデルの補正の態様については後に詳述する。

尚、本実施形態では、トランスアクスル５００を備えるハイブリッド車両１０を示したが、本発明はこのようなハイブリッド車両１０への適用に限定されない。本発明は、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）を備える車両に対しても適用可能である。また、本発明は、車両の駆動方式によって限定されるものではなく、ハイブリッド車両１の駆動方式は、例えば、前輪駆動（ＦＦ）方式であってもよいし、後輪駆動（ＦＲ）方式であってもよい。

（２）第１実施形態
ＥＣＵ１００によるトーショナルダンパ４００の特性の変化に対応する振動モデルの補正処理の第１実施形態について、図２を参照して説明する。図２は、第１実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。

先ず、ハイブリッド車両１０のエンジン２００駆動中（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、回転角センサにより検出されるエンジン回転数を所定の閾値回転数と比較することで監視を行っている（ステップＳ１０２）。かかる閾値回転数とは、トーショナルダンパの共振点となる回転数（以降、共振点ω０と記載する）から充分に離れた回転数であることが望ましく、例えば共振点ω０の５倍（５ω０）である。

エンジン回転数が閾値回転数５ω０を上回る場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数、エンジン２００の回転変動及びトランスアクスルの入力軸の回転変動を取得した上で、トーショナルダンパによる振動のゲインの算出を行う（ステップＳ１０３）。
続いて、ＥＣＵ１００は、取得されるエンジン回転数及び算出されるゲインから、共振点ω０の算出を行う（ステップＳ１０４）。

エンジン回転数が共振点ω０より充分に高い状態でのトーショナルダンパのゲインについて、図３のモード線図を参照して説明する。図３のモード線図では、横軸にエンジン回転数の対数周波数軸を示し、上部のゲイン線図には縦軸にトーショナルダンパのゲインを、下部の位相線図にはゲインの位相角を夫々示している。

図３のゲイン線図に示されるように、エンジン２００の回転が共振点ω０と比べて充分に高い周波数域では、回転数の対数表記ｌｏｇωに対するゲインの対数値［ｄＢ］の関係が直線に近似可能となることが知られている。更に、該近似直線は、共振点ω０近傍においてゲイン＝０ｄＢの直線と交差する。このため、エンジン回転数が共振点ω０より充分に高い状態でのエンジン回転数とトーショナルダンパのゲインとを用いることで、トーショナルダンパの共振点ω０を高精度に推測することが可能となる。

ＥＣＵ１００は、算出されるトーショナルダンパのゲインの推測値を付属のメモリに格納する。

他方で、エンジン回転数が閾値回転数５ω０以下であり（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、更にエンジン２００の停止動作中（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）に、エンジン回転数が所定の範囲内となる場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、トーショナルダンパのゲインの算出を行う（ステップＳ１０７）。このときのエンジン回転数の所定の範囲は、トーショナルダンパの共振点ω０を基準として、エンジン回転数が概ね共振点ω０であると判断可能な範囲に設定される。例えば、共振点ω０に対してプラスマイナス５％程度の範囲（即ち、０．９５ω０から１．０５ω０の範囲）に設定される。

エンジン回転数が、概ね共振点ω０であると判断される場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３と同様に、エンジン回転数、エンジン２００の回転変動及びトランスアクスルの入力軸の回転変動を取得した上で、トーショナルダンパによる振動のゲインの算出を行う。

続いて、ＥＣＵ１００は、トーショナルダンパの捩れ剛性ｋ及び減衰係数Ｃの算出を行う（ステップＳ１０８）。

先ず、ＥＣＵ１００は、トーショナルダンパの共振点ω０を用いて、トーショナルダンパの捩れ剛性ｋを算出する。トーショナルダンパの捩れ剛性をｋ、クランクシャフトなどの回転系の相当慣性モーメントをＩとする場合、以下の式（１）の関係が成り立つ。

ＥＣＵ１００は、式（１）を用いることで、エンジン２００のエンジン回転数が共振点ω０に対して５倍以上など充分に高い場合のトーショナルダンパのゲインから、トーショナルダンパの捩れ剛性ｋを算出することが出来る。

同様に、ＥＣＵ１００は、共振点ω０におけるエンジン２００の回転変動及びゲインから、トーショナルダンパの減衰係数Ｃの算出を行う。エンジン回転数が共振点ω０でのトーショナルダンパのゲインをＧｍとし、減衰係数をＣとする場合、以下の式（２）の関係が成り立つ。

ＥＣＵ１００は、式（２）を用いることで、エンジン２００の始動時又は停止時などエンジン回転数が共振点ω０近傍である場合の回転変動から、共振点ω０でのゲインＧｍ及びトーショナルダンパの減衰係数Ｃを算出することが出来る。

ＥＣＵ１００は、算出されたトーショナルダンパの捩れ剛性ｋ及び減衰係数Ｃを用いて、モータジェネレータ３００が出力する制振トルクを算出するためのトーショナルダンパのモデルを補正する（ステップＳ１０９）。

このように、ＥＣＵ１００は、共振点ω０の算出に用いるゲインの算出を、エンジン回転数が共振点ω０より充分高い状態において実施している。他方で、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数が共振点ω０となる状態でのゲインＧｍの算出をエンジン２００の停止動作中に実施している。

算出されたトーショナルダンパの捩れ剛性ｋ及び減衰係数Ｃを用いることで、ＥＣＵ１００は、トーショナルダンパの特性を精確に補正することが可能となる。例えば、捩れ剛性ｋ及び減衰係数Ｃに基づいて、モータジェネレータ３００が出力する制振トルクを算出するための振動モデルを補正することで、より精度の高い制振トルクを算出することが可能となる。

トーショナルダンパ４００に劣化が生じている場合など、振動モデルにおけるトーショナルダンパ４００の特性と、実際のトーショナルダンパ４００の特性とが異なる場合、図３に点線で示されるように、トーショナルダンパのゲイン特性が実際の特性と振動モデルにおけるものとの間で異なるものとなる。このとき、図３の位相線図に示されるように、実際のトーショナルダンパ４００の特性に係るゲイン特性と、振動モデル内のトーショナルダンパ４００のゲイン特性との間に位相ずれφが生じる。

かかる特性の差異を補正せずに、位相ずれφが生じている状態で制振トルクの算出を行う場合、制振トルクによる制振効果は図４のグラフに示されるように変化する。図４は、横軸に位相ずれφの大きさ、縦軸に入力側（つまり、クランクシャフト）の回転変動に対する出力側（つまり、インプットシャフト）の回転変動を制振効果として示したものである。位相ずれφが０から増大するにつれて、制振効果が低減し、位相ずれφが３０ｄｅｇとなる点で入力側に対する出力側の回転変動は５０％となる。また、位相ずれφが６０ｄｅｇとなる点で入力側に対する出力側の回転変動は１００％となって制振効果がなくなり、更に位相ずれφが増大する場合、却って出力側の回転変動は、増幅されてしまう。

他方で、上述したＥＣＵ１００によるトーショナルダンパ４００の特性の変化に対応する振動モデルの補正処理によれば、このようなトーショナルダンパ４００の特性の変化に応じて振動モデルを高精度に補正可能となり、好適な制振効果を維持することが可能となる。

（３）第２実施形態
ＥＣＵ１００によるトーショナルダンパ４００の特性の変化に対応する振動モデルの補正処理の第２実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、第２実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。尚、図５において、図３に示される第１実施形態の処理と同様の処理については、同一の番号を付して説明を省略する。

第２実施形態の処理において、ＥＣＵ１００は、第１実施形態の各処理に加えて、エンジン２００における燃料の噴射が行われているか否かの判定を実施する。具体的には、ハイブリッド車両１０において、エンジン２００が駆動中であり（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、且つエンジン回転数が閾値回転数５ω０を上回る場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、エンジンセンサにより検出されるエンジン２００における燃料噴射量の確認を行う（ステップＳ１１０）。

ここでエンジン２００における燃料噴射量が０ミリ立方メートルである場合、言い換えれば燃料カット状態である場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３に示されるゲインの算出動作を実施する。他方で、エンジン２００における燃料噴射量が０ミリ立方メートルを上回る場合、言い換えれば燃料カット状態でない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００はゲインの算出を行わず、動作を終了する。

ＥＣＵ１００による第２実施形態の処理によれば、共振点ω０の算出処理は、エンジン回転数が共振点ω０から充分離れており、且つ燃料カット時である場合に限定して行われる。このため、エンジン２００内部に燃焼変動が生じている間に共振点ω０を算出することにより、共振点ω０に燃焼変動の影響が生じることを好適に抑制出来る。結果、より精度の高い共振点ω０を算出出来るようになり、より精度の高い制振トルクを算出することに繋がる。

（４）第３実施形態
ＥＣＵ１００によるトーショナルダンパ４００の特性の変化に対応する振動モデルの補正処理の第３実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第３実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。尚、図６において、図３又は図４に示される第１又は第２実施形態の処理と同様の処理については、同一の番号を付して説明を省略する。

第３実施形態の処理において、ＥＣＵ１００は、第２実施形態の各処理に加えて、走行中のハイブリッド車両１０の速度変化が所定の範囲内であるか否かの判定を実施する。具体的には、先ずＥＣＵ１００は、一連の処理の開始時に、ハイブリッド車両１０の速度変化を検出し、所定の閾値加速度との比較を行う（ステップＳ１２０）。

比較対象となる閾値加速度は、ハイブリッド車両１０が急加速又は急減速しているか否かを判断するための閾値となる。例えば、ハイブリッド車両１０の加速度が閾値加速度を下回る場合、ハイブリッド車両１０は急減速中であると判断され、ハイブリッド車両１０の加速度が閾値加速度を上回る場合、ハイブリッド車両１０は急加速中であると判断される。

ハイブリッド車両１０の速度変化が閾値加速度の範囲内である場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、第１又は第２実施形態の一連の処理を開始する。他方で、ハイブリッド車両１０の速度変化が閾値加速度の範囲外である場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は処理を終了する。

ＥＣＵ１００による第３実施形態の処理によれば、ハイブリッド車両１０が急加速又は急減速中である場合には、共振点ω０の算出及び制振トルク算出モデルの補正が実施されない。ハイブリッド車両１０が急加速又は急減速中である場合、ハイブリッド車両１０におけるエンジンマウントやサスペンションなどの懸架系に通常走行時とは異なるバランスで荷重が作用している可能性がある。このため、このような荷重が作用している状態で共振点ω０や制振トルク算出モデルの演算を行う場合、通常走行とは異なる特性に対応する演算結果となる。かかる演算結果を用いる場合、算出される制振トルクの精度が悪化する可能性がある。

他方で、第３実施形態によれば、上述したような通常走行時とは異なるバランスで荷重が作用していると判断される場合には、共振点ω０や制振トルク算出モデルの演算を行わないよう制限することで、制振トルクの精度の悪化を抑制することが出来る。

尚、第３実施形態において、ハイブリッド車両１０の速度変化の比較対象として用いられる閾値加速度は、上述したような通常走行時とは異なるバランスで荷重が作用する急加速時又は急減速時の加速度が適用されることが好ましい。

尚、変形例として、ハイブリッド車両１０の急加速時又は急減速時以外にも、懸架系に生じる荷重特性が、通常走行時とは異なるものになると判断される他の状況についても、共振点ω０や制振トルク算出モデルの演算を行わないよう制限する構成であってよい。

例えば、ハイブリッド車両１０が急坂路を走行中、通常走行時と比べて、エンジンマウントなどの懸架系に生じる荷重のバランスが変化する。ＥＣＵ１００は、例えばハイブリッド車両１０に搭載されるナビゲーションシステムなどにより、ハイブリッド車両１０が急坂路を走行中であると判定される場合には、共振点ω０や制振トルク算出モデルの演算を行わないよう制限することが好ましい。

また、懸架系の荷重特性は、ハイブリッド車両１０の外気温に応じて変化することが知られている。ＥＣＵ１００は、外気温センサなどにより入力される外気温が、予め設定される所定の閾値温度範囲外である場合、共振点ω０や制振トルク算出モデルの演算を行わないよう制限することが好ましい。

（５）第４実施形態
ＥＣＵ１００によるトーショナルダンパ４００の特性の変化に対応する振動モデルの補正処理の第４実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、第４実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。

第４実施形態の処理において、ＥＣＵ１００は、第１乃至第３実施形態の振動モデルの補正処理において補正精度を悪化させる補正処理が生じる場合に、該補正結果の破棄を行う。

具体的には、先ずＥＣＵ１００は、エンジン２００の始動時にエンジン回転数がトーショナルダンパ４００の共振点ω０に対してプラスマイナス５％程度の範囲（即ち、０．９５ω０から１．０５ω０の範囲）となる場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、トーショナルダンパのゲインの算出を行う（ステップＳ２０２）。つまり、エンジン回転数が、概ね共振点ω０であると判断される場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３と同様に、エンジン回転数、エンジン２００の回転変動及びトランスアクスルの入力軸の回転変動を取得した上で、トーショナルダンパによる振動のゲインの算出を行う。

続いて、前回のエンジン２００停止時に振動モデルの補正が実施されている場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、前回のエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインと、今回算出されるエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインとの比較を行う（ステップＳ２０４）。今回のエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインが前回始動時と比較して小さい場合（言い換えれば、回転変動の制振効果が高い場合）（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、今回算出されるエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインを用いて、トーショナルダンパ４００の捩れ剛性ｋ及び減衰係数Ｃ算出を行い（図５、ステップＳ１０８）、振動モデルの補正を行う（ステップＳ２０２）。

他方で、前回のエンジン２００の停止時に、振動モデルの補正が行われていない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）にも、ＥＣＵ１００は、今回算出されるエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインを用いて、トーショナルダンパ４００の捩れ剛性ｋ及び減衰係数Ｃ算出を行い（図５、ステップＳ１０８）、振動モデルの補正を行う（ステップＳ２０５）。

そして、ＥＣＵ１００は、今回のエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインを、前回のエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインとして、メモリに格納し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。

他方で、今回のエンジン２００始動時のトーショナルダンパ４００のゲインが前回始動時と比較して大きい場合（言い換えれば、回転変動の制振効果が低い場合）（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、かかるゲインの増大は、前回のエンジン２００停止時に実施された振動モデルの補正に起因するものであると判断することが出来る。つまり、前回のエンジン２００停止時に実施された振動モデルの補正により、却って回転変動の制振効果が悪化していると判断される。

そこでＥＣＵ１００は、前回のエンジン２００停止時に実施された振動モデルの補正結果を破棄し、補正前の振動モデルに復帰させる（ステップＳ２０７）。同時に、補正破棄カウンタの数値をインクリメントする。

かかる補正破棄カウンタの数値が所定値を超過する場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、異常が生じていると判定し、以降の振動モデルの補正を禁止し、警告のコーションランプを点灯する（ステップＳ２０９）。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０ ハイブリッド車両、
１００ ＥＣＵ
２００ エンジン、
３００ モータジェネレータ、
４００ トーショナルダンパ、
５００ トランスアクスル。

Claims (6)

1. 駆動力源としての内燃機関及び電動機と、前記内燃機関のクランクシャフトにトーショナルダンパを介して接続されたインプットシャフトを有し、前記内燃機関及び前記電動機から出力されるトルクを駆動輪に伝達する駆動系とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記駆動系の特性を模擬した振動モデルに基づいて、前記駆動系の振動を抑制するために前記電動機が出力すべき制振トルクを算出し、前記電動機を、前記制振トルクを出力するように制御するトルク制御手段と、
   前記クランクシャフト及び前記インプットシャフトの夫々における回転変動を検出する検出手段と、
   前記クランクシャフトにおける回転変動及び前記インプットシャフトにおける回転変動に基づき、前記トーショナルダンパのゲインを算出するゲイン算出手段と、
   前記ゲインに基づいて、前記振動モデルの補正を行う補正手段と
   を備えること特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記補正手段は、(i)前記内燃機関の回転数が前記トーショナルダンパの共振周波数と比較して所定量高い場合の前記駆動系のゲインに基づいて前記駆動系の捩れ剛性を算出するとともに、(ii)前記内燃機関の回転数が前記トーショナルダンパの共振周波数である場合の前記駆動系のゲインに基づいて前記駆動系の減衰係数を算出し、(iii)前記捩れ剛性及び前記減数係数に基づいて前記振動モデルの補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記ゲイン算出手段は、前記内燃機関が燃料の噴射を停止して駆動している期間に、前記ゲインを算出することを特徴とする請求項１から２のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記ハイブリッド車両の加速度を検出する加速度検出手段を更に備え、
   前記ゲイン算出手段は、検出される前記ハイブリッド車両の加速度が所定範囲内である期間に、前記ゲインを算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記ハイブリッド車両の外気温を検出する温度検出手段を更に備え、
   前記ゲイン算出手段は、検出される前記ハイブリッド車両の外気温が所定範囲内である期間に、前記ゲインを算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記補正手段は、前記振動モデルの補正後に前記インプットシャフトにおける回転変動が増大する場合、前記トルク特性を補正前のものに戻すことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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