JP2012214179A

JP2012214179A - ハイブリッド車

Info

Publication number: JP2012214179A
Application number: JP2011082171A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Shibata; 朋幸柴田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-11-08

Abstract

【課題】車両の共振によって生じる制振トルクの加振による異音の発生を抑制する。
【解決手段】車両の状態により予め定められた車両振動モードＭｄ（ｎ）が車両の振動を抑制する制振トルクを加振しやすいモードとして予め定められた所定振動モードであり且つ車速Ｖが車両の共振により制振トルクが加振しやすい車速領域として予め定められた加振車速範囲（Ｖｒｅｆ１≦Ｖ＜Ｖｒｅｆ２）内のときには、値０〜１の範囲で予め定められた係数ｓと制御ゲインｋｖとの積により得られるものを実行用制御ゲインｋｖ＊として設定すると共に（Ｓ１５０）、設定した実行用制御ゲインｋｖ＊を用いて制振トルクＴｖを設定してモータＭＧ２から制振トルクＴｖを出力する。これにより、制振トルクＴｖが加振するのを抑制することができ、制振トルクＴｖの加振により生じ得る異音の発生を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、内燃機関と走行用の電動機とを有し、車両の振動を抑制するための制振トルクを電動機から出力するハイブリッド車に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンクランクシャフトの１回転あたりのエンジン爆発回数とエンジン回転速度とから決定するエンジントルク変動分の爆発周波数が、ねじりダンパに結合するエンジンクランクシャフトとモータジェネレータ回転軸等との相対回転になる出力軸のねじり振動系の共振周波数と略一致する場合や、エンジンマウントに関する車体に対するエンジンケース部の相対変位になるロール振動系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Ｋを求め、エンジンのエンジントルク変動分に所定係数Ｋを乗算したトルクをモータ/ジェネレータから発生させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、上述の制御により、車両の出力軸のねじり振動やエンジンケース部のロール振動を軽減している。

特開２００９−０６７２１６号公報

走行用のモータにより車両振動を抑制する制振制御を行なうハイブリッド車では、エンジンを運転している状態やエンジンの運転を停止している状態、エンジンを始動している最中の状態やエンジンの運転を停止している最中の状態など、複数の車両振動を生じさせる要因となる複数の車両振動状態がある。それぞれの車両振動をより適正に抑制するためには、車両振動状態に応じた制振制御を行なう必要があり、その一例として車両振動状態に対応する制御ゲインを用いることが考えられるが、この場合、車速によっては車両の共振により制振トルクが加振し、トルク変動による異音が生じる場合がある。この異音は、運転者や乗員に違和感を与えるため、好ましくない。

本発明のハイブリッド車は、車両の共振によって生じる制振トルクの加振による異音の発生を抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、走行用の電動機と、予め定められた複数の車両振動状態の各々に対応する複数の制御ゲインからそのときの車両振動状態に対応する制御ゲインに基づく制御ゲインを用いて車両の振動を抑制するための制振トルクを演算する制振トルク演算手段と、前記電動機からの出力が要求される電動機要求トルクと前記演算された制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する電動機制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
前記制振トルク演算手段は、車速が前記制振トルクが加振を生じ得る範囲として予め定められた加振車速範囲内となるときには、車両振動状態に対応する制御ゲインを小さく補正した制御ゲインを用いて前記制振トルクを演算する手段である、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド車では、予め定められた複数の車両振動状態の各々に対応する複数の制御ゲインからそのときの車両振動状態に対応する制御ゲインに基づく制御ゲインを用いて車両の振動を抑制するための制振トルクを演算し、走行用の電動機からの出力が要求される電動機要求トルクと演算した制振トルクとの和のトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する。そして、車速が制振トルクが加振を生じ得る範囲として予め定められた加振車速範囲内となるときには、車両振動状態に対応する制御ゲインを小さく補正した制御ゲインを用いて制振トルクを演算すると共にこの演算した制振トルクを用いて電動機を制御する。これにより、制振トルクが車両の共振により加振するのを抑制することができる。この結果、異音が発生することによる不都合、即ち、運転者や乗員に違和感を与えるという不都合を抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制振トルク演算手段は、前記複数の車両振動状態のうち予め定めた所定振動状態のときに車速が前記加振車速範囲内となるときにだけ前記所定振動状態に対応する制御ゲインを小さく補正した制御ゲインを用いて前記制振トルクを演算する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、より効果的に異音の発生を抑制することができる。この場合、前記所定振動状態は、前記内燃機関を始動している最中の始動中状態、前記内燃機関の運転を停止している最中の停止中状態の少なくとも一方を含む状態である、ものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制振トルク演算手段は、車両振動状態に対応する制御ゲインに値１より小さい正の数の補正係数を乗じる補正により得られる制御ゲインを用いて前記制振トルクを演算する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、簡易な手法により異音の発生を抑制することができる。

本発明のハイブリッド車において、動力を入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車両の車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備えるものとすることできる。

本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載する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。モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。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。変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての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、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御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と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという。）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフトの回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジション，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号、吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフトに取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフトの回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。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ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチングするためのスイッチング制御信号が出力ポートを介して出力されている。また、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の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算したり、モータＭＧ２の回転角速度ωｍ２に基づいてモータＭＧ２の回転軸に換算した駆動輪３８ａ，３８ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂを演算したりしている。実施例では、駆動輪回転角速度ωｂは、モータＭＧ２から駆動輪３８ａ，３８ｂの間の特性に限定することにより得られる２慣性系の制御系設計モデルに対して制御サンプル時間で０次ホールドを用いて離散化したモデルを用いて演算するものとした。

バッテリＥＣＵ５２は、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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バッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量の割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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、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の蓄電割合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。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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などが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータ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プラネタリギヤ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駆動軸３６に出力されるようモータ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駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動力３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行い、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。

モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。

実施例のハイブリッド自動車２０は、モータ運転モードで運転している最中に、運転者のアクセルペダル８３の踏み込みによりバッテリ５０からの電力だけでは走行用パワーＰｄｒｖを賄うことができないときや、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた閾値以下になったとき、その他、車両の状態がエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた状態に至ったときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。エンジン２２の始動は、モータＭＧ１からトルクを出力してエンジン２２をモータリングすると共にモータＭＧ１からのトルクの出力により駆動軸３６に作用するトルクをモータＭＧ２からのトルクによりキャンセルし、エンジン２２のエンジン回転速度Ｎｅが予め定められた制御開始回転数に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン運転モードで運転している最中に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値以上で走行用パワーＰｄｒｖをバッテリ５０からの放電で賄うことができるときや、運転者により図示しないモータ走行スイッチが押されたとき、その他、車両の状態がモータ運転モードに切り替えるために予め定められた状態に至ったときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。エンジン２２の運転停止は、エンジン２２をアイドリング制御しながら可変バルブタイミング機構による吸気バルブの開閉タイミングが最遅角（最も遅いタイミング）に変更されるようエンジン２２を制御し、可変バルブタイミング機構の吸気バルブの開閉タイミングが最遅角になると、燃料噴射と点火を停止し、次にエンジン２２を始動するときに始動性が良好となるクランク角位置で停止するようモータＭＧ１により停止位置を調整することにより行なわれる。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に走行中の車両の振動を抑制する際の動作について説明する。図２は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、車速ＶやモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊，モータＭＧ２の回転角速度であるモータ回転角速度ωｍ２や駆動輪回転角速度ωｂ，車両振動モードＭｄ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、車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものをＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。車両振動モードＭｄは、実施例では、車両の運転状態、例えば、モータ運転モードにより走行しているモータ走行状態、エンジン運転モードにより走行しているエンジン走行状態、モータ運転モードからエンジン運転モードに移行する際にエンジン２２を始動しながら走行する始動中状態、エンジン運転モードからモータ運転モードに移行する際にエンジン２２の運転を停止しながら走行する停止中状態などの種々の運転状態に対応するモータ走行振動モードＭｄ（１）、エンジン走行振動モードＭｄ（２）、始動中振動モードＭｄ（３）、停止中振動モードＭｄ（４）などの車両振動モードＭｄ（ｎ）が予め定められており、ＨＶＥＣＵ７０によりそのときの車両の走行状態に応じて設定されるものとし、ＨＶＥＣＵ７０により設定されたものを通信によりＨＶＥＣＵ７０から入力するものとした。

次に、入力した車両振動モードＭｄに基づいてモータＭＧ２により車両の振動を抑制する制振トルクを設定するための制御ゲインｋｖを設定する（ステップＳ１１０）。制御ゲインｋｖは、モータ回転角速度ωｍ２と駆動輪回転角速度ωｂとの差に対して制振トルクを設定するためのゲインであり、実施例では、各車両振動モードＭｄ（ｎ）の車両の状態に対して実験などにより効果的に制振できる制御ゲインｋｖを予め定めて車両振動モードＭｄ（ｎ）に関連付けして図示しないＲＯＭにマップとして記憶しておき、車両振動モードＭｄ（ｎ）が与えられると、マップから関連付けられた制御ゲインｋｖを導出することにより設定するものとした。

こうして制御ゲインｋｖを設定すると、車両振動モードＭｄ（ｎ）のうちモータＭＧ２により車両の振動を抑制する制振トルクを加振しやすいモードとして予め定められた所定振動モードに該当するか否かを判定すると共に（ステップＳ１２０）、車速Ｖが車両の共振によりが加振しやすい車速領域として予め定められた閾値Ｖｒｅｆ以上で閾値Ｖｒｅｆ２未満の加振車速範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、所定振動モードとしては、実施例では、始動中振動モードＭｄ（３）と停止中振動モードＭｄ（４）とが該当する。したがって、ステップＳ１２０は、車両振動モードＭｄ（ｎ）が始動中振動モードＭｄ（３）と停止中振動モードＭｄ（４）とのうちのいずれかのモードであるか否かを判定する処理となる。加振車速範囲は、車両の共振により制振トルクが加振しやすい車速領域であり、車両特性に応じて実験などにより定めることができる。

車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードではないとき或いは車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードであっても車速Ｖが加振車速範囲外であるときには、制御ゲインｋｖを実行用制御ゲインｋｖ＊として設定し（ステップＳ１４０）、車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードであり且つ車速Ｖが加振車速範囲内であるときには、係数ｓと制御ゲインｋｖとの積により得られるものを実行用制御ゲインｋｖ＊として設定する（ステップＳ１５０）。係数ｓは、加振を抑制するためにゲインを小さくするための係数であり、値０〜１の範囲として予め定められるものである。実施例では、係数ｓに、例えば０．８や０．７を用いるものとした。このように、車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードであり且つ車速Ｖが加振車速範囲内であるときには、実行用制御ゲインｋｖ＊を小さくすることにより、車両の振動を抑制する制振トルクが加振するのを抑制することができる。

こうして実行用制御ゲインｋｖ＊を設定すると、次式（１）によりモータ回転角速度ωｍ２と駆動輪回転角速度ωｂとの差に実行用制御ゲインｋｖ＊を乗じた値として仮の制振トルクＴｖｔｍｐを設定し（ステップＳ１６０）、式（２）に示すように設定した仮制振トルクＴｖｔｍｐの大きさ（正側および負側の大きさ）を制限トルクＴｌｉｍにより制限することにより制振トルクＴｖを設定し（ステップＳ１７０）、設定した制振トルクＴｖとトルク指令Ｔｍ２＊との和を実行トルクＴ２＊として設定し（ステップＳ１８０）、この実行トルクＴ２＊がモータＭＧ２から出力されるようパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）などによりインバータ４２の図示しないスイッチング素子をスイッチングしてモータＭＧ２を駆動して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。ここで、制限トルクＴｌｉｍは、車両の振動を抑制することができる程度に且つモータＭＧ２から出力する実行トルクＴ２＊がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないように制振トルクＴｖの大きさを制限するために設定されたものであり、実験などにより定めることができる。

Tvtmp=kv*・(ωｍ２−ωｂ） (1)
Tv=max（min(Tvtmp,Tlim),-Tlim) (2)

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車両の状態により予め定められた車両振動モードＭｄ（ｎ）が車両の振動を抑制する制振トルクを加振しやすいモードとして予め定められた所定振動モードであり且つ車速Ｖが車両の共振により制振トルクが加振しやすい車速領域として予め定められた加振車速範囲（Ｖｒｅｆ１≦Ｖ＜Ｖｒｅｆ２）内のときには、値０〜１の範囲で予め定められた係数ｓと制御ゲインｋｖとの積によって得られるものを実行用制御ゲインｋｖ＊として設定すると共に設定した実行用制御ゲインｋｖ＊を用いて制振トルクＴｖを設定してモータＭＧ２から制振トルクＴｖを出力することにより、制振トルクＴｖが車両の共振により加振するのを抑制することができる。この結果、制振トルクＴｖの加振により生じ得る異音の発生を抑制することができ、異音が発生することによる不都合、即ち、運転者や乗員に違和感を与えるという不都合を抑制することができる。もとより、車両振動モードＭｄ（ｎ）に応じた制御ゲインｋｖを用いて制振制御するから、より適正に車両の振動を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードであり且つ車速Ｖが加振車速範囲内のときに値０〜１の範囲で予め定められた係数ｓと制御ゲインｋｖとの積により得られるものを実行用制御ゲインｋｖ＊として設定するものとしたが、車両振動モードＭｄ（ｎ）に拘わらず、車速Ｖが加振車速範囲のときに係数ｓと制御ゲインｋｖとの積により得られるものを実行用制御ゲインｋｖ＊として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、車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードであり且つ車速Ｖが加振車速範囲内のときに値０〜１の範囲で予め定められた係数ｓと制御ゲインｋｖとの積により得られるものを実行用制御ゲインｋｖ＊として設定するものとしたが、各車両振動モードＭｄ（ｎ）に対して車速Ｖが加振車速範囲外のときの制御ゲインｋｖ１と車速Ｖが加振車速範囲内のときの制御ゲインｋｖ２（ｋｖ１＞ｋｖ２）とを予め定めてマップとして記憶しておき、車両振動モードＭｄ（ｎ）が所定振動モードであり且つ車速Ｖが加振車速範囲内のときにはマップから車速Ｖが加振車速範囲内のときの制御ゲインｋｖ２を導出して実行用制御ゲインｋｖ＊に設定するものとしてよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、始動中振動モードＭｄ（３）と停止中振動モードＭｄ（４）とが所定振動モードに該当するものとしたが、いずれか一方だけが所定振動モードに該当するものとしてもよいし、始動中振動モードＭｄ（３）と停止中振動モードＭｄ（４）以外の車両の状態に基づく車両振動モードが所定振動モードに該当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、モータＭＧ２の動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図３における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。この場合、モータＭＧ２の回転角速度ωｍ２に基づいてモータＭＧ２の回転軸に換算した駆動輪３９ａ，３９ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂを演算し、上述の式（１）により仮制振トルクＴｖｔｍｐを計算すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図４の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸３６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２３０を備え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、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図６の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図６における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、エンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０の形態として説明したが、自動車以外の車両の形態としてもよいし、車両の制御方法の形態としてもよい。

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、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、図２のモータ制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１７０までの処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制振トルク演算手段」に相当し、図２のモータ制御ルーチンのステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「電動機制御手段」に相当する。

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、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０，４２０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）、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３７デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ駆動輪、３９ａ，３９ｂ車輪、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、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、２３０対ロータ電動機、２３２インナーロータ、２３４アウターロータ、３２９クラッチ、３３０，４３０変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

内燃機関と、走行用の電動機と、予め定められた複数の車両振動状態の各々に対応する複数の制御ゲインからそのときの車両振動状態に対応する制御ゲインに基づく制御ゲインを用いて車両の振動を抑制するための制振トルクを演算する制振トルク演算手段と、前記電動機からの出力が要求される電動機要求トルクと前記演算された制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する電動機制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
前記制振トルク演算手段は、車速が前記制振トルクが加振を生じ得る範囲として予め定められた加振車速範囲内となるときには、車両振動状態に対応する制御ゲインを小さく補正した制御ゲインを用いて前記制振トルクを演算する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制振トルク演算手段は、前記複数の車両振動状態のうち予め定めた所定振動状態のときに車速が前記加振車速範囲内となるときにだけ前記所定振動状態に対応する制御ゲインを小さく補正した制御ゲインを用いて前記制振トルクを演算する手段である、
ハイブリッド車。