JP2017013766A - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関型エンジンと駆動軸との間に、２つの電動機が連結される４軸の動力伝達機構を介在させる構造において、その駆動軸の振動を抑制できるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン１１および第１、第２モータジェネレータ２１、２２の動力を合成して駆動軸１６ａに出力する第１、第２遊星歯車機構１３、１４を搭載するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、ハイブリッドコントローラ３２とインバータ２５のモータコントローラ２６とが連携して、目標モータ回転角加速度と目標モータトルクを算出し、目標モータ回転角加速度と実際のモータ回転角加速度との偏差に応じたモータ補正トルクを算出して目標モータトルクを補正する制御処理を第１、第２モータジェネレータ２１、２２毎に実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関型エンジンとドライブシャフトとの間に、２つの電動機を連結する４軸の動力伝達機構を介在させる、ハイブリッド車両の駆動制御装置に関する。

内燃機関型エンジンと電動機とを駆動源として搭載するハイブリッド車両では、内燃機関型エンジンに発生する振動を低減させるために、目標回転数と実際の回転数との差に応じたトルクを算出して電動機を駆動させる駆動制御装置を搭載することが提案されている（特許文献１）。

ところで、特許文献１に記載のハイブリッド車両は、内燃機関型エンジン（以下では、単にエンジンと称する場合もある）とドライブシャフトとの間に、１つの電動機を連結する３軸の動力伝達機構を介在させて、もう１つの電動機を減速機の駆動軸に直に連結する方式が採用されている。この方式では、駆動軸に直に連結する電動機の回転速度とその駆動軸の回転速度とは比例関係にあるため、駆動制御装置は、駆動軸の回転変動（トルク変動）をその電動機の回転速度のみから検出することができ、その電動機の出力トルクを補正するだけで駆動軸のトルク変動を低減することができる。

しかしながら、内燃機関型エンジンと駆動軸（ドライブシャフト）との間に、２つの電動機を連結する４軸の動力伝達機構を介在させる方式を採用するハイブリッド車両では、特許文献１に記載の駆動制御装置をそのまま搭載しても駆動軸のトルク変動を低減することはできない。

すなわち、この４軸動力伝達機構を搭載するハイブリッド車両の駆動制御装置の場合には、駆動軸の回転速度と比例関係にある電動機が存在せず、１つの電動機の回転速度を検出したとしても、駆動軸の回転変動（トルク変動）を検出することができず、その電動機の出力トルクを補正するだけでは駆動軸のトルク変動を抑制することができない。

また、特許文献１に記載の駆動制御装置では、内燃機関型エンジンの回転数（回転速度）の変化を打ち消す適切なトルクを電動機側から出力して付加することができない場合には、駆動軸に意図しないトルクが出現してしまうことがある。このため、このような駆動制御装置では、エンジンの始動や停止に時間が掛かってしまったり、共振時間も長くなってしまったりする場合があり、エンジンの始動性や停止性が悪化してしまうことがある。

特開２００８−４９８８６号公報

そこで、本発明は、内燃機関型エンジンと駆動軸との間に、２つの電動機が連結される４軸の動力伝達機構を介在させる構造において、その内燃機関型エンジンに発生する振動を抑制することのできるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するハイブリッド車両の駆動制御装置の発明の一態様は、内燃機関の回転軸と、第１の電動機の回転軸と、第２の電動機の回転軸と、駆動輪に接続される駆動軸とを有し、前記内燃機関の動力と前記第１の電動機の動力と前記第２の電動機の動力とを合成して前記駆動輪に出力する動力伝達機構を搭載するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、前記第１の電動機に対するトルク指令に基づいて当該第１の電動機の駆動を制御する第１のインバータと、前記第２の電動機に対するトルク指令に基づいて当該第２の電動機の駆動を制御する第２のインバータと、前記第１の電動機に対するトルク指令を前記第１のインバータに出力し、前記第２の電動機に対するトルク指令を前記第２のインバータに出力する制御部と、を有しており、前記制御部は、前記第１の電動機の目標角加速度および前記第２の電動機の目標角加速度を算出し、前記第１の電動機の目標角加速度と前記第１の電動機の実際の角加速度との偏差に基づいて前記第１の電動機に対するトルク指令を補正し、当該補正された前記第１の電動機のトルク指令に基づいて前記第１のインバータが前記第１の電動機の駆動を制御し、前記第２の電動機の目標角加速度と前記第２の電動機の実際の角加速度との偏差に基づいて前記第２の電動機に対するトルク指令を補正し、当該補正された前記第２の電動機のトルク指令に基づいて前記第２のインバータが前記第２の電動機の駆動を制御するものである。

このように本発明の一態様によれば、内燃機関型エンジンと駆動軸との間に、２つの電動機を連結する４軸の動力伝達機構を介在させる構造において、その駆動軸に発生するトルク変動を低減させて、内燃機関型エンジンに発生する振動を抑制することのできるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。 図２は、エンジンと、２つのモータジェネレータと、駆動軸との関係を示す共線図である。 図３は、エンジンと、２つのモータジェネレータとの駆動時の回転数の推移の一例を示すグラフである。 図４は、エンジンと２つのモータジェネレータとの回転関係を示す図であり、（ａ）は停止時における共線図、（ｂ）は停車時における共線図、（ｇ１）は停止状態から停車状態のまま始動したときのそれぞれの回転数の推移の一例を示すグラフである。 図５は、エンジンと２つのモータジェネレータとの回転関係を示す図であり、（ｃ）は、ＥＶモードでの走行時における共線図、（ｄ）はＨＥＶモードでの走行時における共線図、（ｇ２）はＥＶモードからＨＥＶモードに切り替えたときのそれぞれの回転数の推移の一例を示すグラフである。 図６は、目標エンジンパワーと車速との関係から目標エンジン回転速度を算出するためのマップの一例である。 図７は、ハイブリッドコントローラが実行する駆動軸の振動抑制時の制御処理を説明するフローチャートである。 図８は、モータコントローラが実行する駆動軸の振動抑制時の制御処理を説明するフローチャートである。 図９は、（ａ）は第１モータジェネレータの回転角加速度を示すグラフ、（ｂ）はその回転角加速度の目標値と実測値の偏差を示すグラフである。 図１０は、（ａ）は第２モータジェネレータの回転角加速度を示すグラフ、（ｂ）はその回転角加速度の目標値と実測値の偏差を示すグラフである。 図１１は、（ａ）は第１モータジェネレータの回転角速度を示すグラフ、（ｂ）はその回転角速度の目標値と実測値の偏差を示すグラフである。 図１２は、（ａ）は第２モータジェネレータの回転角速度を示すグラフ、（ｂ）はその回転角速度の目標値と実測値の偏差を示すグラフである。 図１３は、（ａ）は第１モータジェネレータの回転に外乱が加わった際の回転角加速度を示すグラフ、（ｂ）はその回転角加速度の目標値と実測値の偏差を示すグラフである。 図１４は、（ａ）は第１モータジェネレータの回転に外乱が加わった際の回転角速度を示すグラフ、（ｂ）はその回転角速度の目標値と実測値の偏差を示すグラフである。 図１５は、回転速度が上昇している際における、演算周期および通信周期に対する関係を示す図であり、（ａ）は回転角加速度の相対関係を示すグラフ、（ｂ）は回転角速度の相対関係を示すグラフである。 図１６は、エンジンにフェール停止が発生した際における、演算周期および通信周期に対する関係を示す図であり、（ａ）は回転角加速度の相対関係を示すグラフ、（ｂ）は回転角速度の相対関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図１６は本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を説明する図である。

図１において、車両１００は、駆動源として、内燃機関型のエンジン１１と、電動機として回転駆動して駆動力を出力する第１モータジェネレータ（ＭＧ１）２１および第２モータジェネレータ（ＭＧ２）２２と、を搭載している。この車両１００は、エンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２の出力する駆動力が動力伝達機構１２により合成された後に減速機１６を介してドライブシャフト１７に伝達（出力）され、そのドライブシャフト１７が所望の駆動トルクを付加されつつ回転することによって両端側に固定されている駆動輪１８が回転されて走行する。ここで、第１、第２モータジェネレータ２１、２２は、エンジン１１や駆動輪１８により回転動作する際にドライブシャフト１７に回生トルクを付加しつつ回転されることによって発電機として機能する。

動力伝達機構１２は、第１遊星歯車機構１３と第２遊星歯車機構１４とを備えて、エンジン１１の出力軸（回転軸）１１ａと減速機１６の入力軸（以下では、駆動軸ともいう）１６ａとの間に介在するようにそれぞれ連結されている。この動力伝達機構１２は、第１遊星歯車機構１３に第１モータジェネレータ２１のロータ軸（回転軸）２１ａが連結されており、第２遊星歯車機構１４に第２モータジェネレータ２２のロータ軸（回転軸）２２ａが連結されている。すなわち、動力伝達機構１２の第１遊星歯車機構１３が第１の伝達機構を構成し、第２遊星歯車機構１４が第２の伝達機構を構成している。車両１００は、エンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２と、駆動軸１６ａと、の間でやり取りする動力を伝達する、４軸の動力伝達機構１２を搭載している。

エンジン１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種メモリなどにより構成されるエンジンコントローラ（ＥＣＵ：Engine Control Unit）３１が接続されている。エンジンコントローラ３１は、メモリ内に格納されている制御プログラムに従ってエンジン１１（出力軸１１ａ）の回転駆動を制御する。

エンジンコントローラ３１は、後述のハイブリッドコントローラ（ＨＣＵ：Hybrid Control Unit）３２から受け取るトルク指令値に従って、不図示のインジェクタやスロットルバルブを制御することにより、エンジン１１の気筒１１ｃ内への燃料噴射量や吸入空気量を調整してエンジン１１の出力軸１１ａを回転させる出力トルクを制御するようになっている。

第１、第２モータジェネレータ２１、２２は、インバータ２５を介してバッテリ２９に接続されている。これら第１、第２モータジェネレータ２１、２２は、バッテリ２９内の直流電力がインバータ２５により交流電力に変換されて供給されることにより、ロータ軸２１ａ、２２ａを回転させて電動機として機能する。また、第１、第２モータジェネレータ２１、２２のロータ軸２１ａ、２２ａが回転されて発電機として機能する際に発電した交流電力は、インバータ２５により直流電力に変換されてバッテリ２９に入力されて充電される。

インバータ２５は、ＣＰＵや各種メモリなどにより構成されるモータコントローラ（ＭＣＵ：Motor Control Unit）２６と、第１モータジェネレータ２１に接続する第１インバータ（ＩＮＶ：inverter）２７と、第２モータジェネレータ２２に接続する第２インバータ２８と、を備えている。第１、第２インバータ２７、２８は、第１、第２モータジェネレータ２１、２２とバッテリ２９との間の通電時に経由する電力の直流／交流変換をする。モータコントローラ２６は、メモリ内に格納されている制御プログラムに従って、第１、第２インバータ２７、２８を制御することにより第１、第２モータジェネレータ２１、２２の駆動を制御する。

モータコントローラ２６は、後述のハイブリッドコントローラ３２から受け取るトルク指令値に従って、バッテリ２９から第１、第２インバータ２７、２８を介して第１、第２モータジェネレータ２１、２２に供給する駆動電力を調整することにより、駆動軸１６ａ（減速機１６）を介してドライブシャフト１７に付加する駆動トルクを制御する。また、モータコントローラ２６は、ハイブリッドコントローラ３２から受け取るトルク指令値に従って、第１、第２モータジェネレータ２１、２２が駆動軸１６ａ（減速機１６）を介してドライブシャフト１７に付加する回生トルクを第１、第２インバータ２７、２８を介して制御することにより、バッテリ２９に充電する発電電力を調整する。

エンジンコントローラ３１やモータコントローラ２６は、ＣＰＵや各種メモリなどにより構成されるハイブリッドコントローラ３２に各種情報をやり取り可能に接続されている。このハイブリッドコントローラ３２は、メモリ内に格納されている制御プログラムに従ってエンジンコントローラ３１やモータコントローラ２６を含む車両１００全体を統括制御するようになっている。

ハイブリッドコントローラ３２は、アクセル開度センサ３５、車速センサ３６、回転速度センサ（群）３７およびバッテリ残量センサ３９を含む各種センサ群が接続されており、検出されるセンサ情報に基づいて各種制御処理を実行することによって、車両１００の効率の良い走行などを実現するようになっている。

例えば、ハイブリッドコントローラ３２は、アクセル開度センサ３５が検出するドライバによるアクセルペダルの踏み込み量や、車速センサ３６が検出する車両１００の車速（ドライブシャフト１７の回転速度）などに基づいて車両１００の加速走行制御あるいは定速走行制御などを実行する。また、ハイブリッドコントローラ３２は、回転速度センサ３７が検出するエンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転速度に基づいて車両１００の効率のよい走行制御を実現する。また、ハイブリッドコントローラ３２は、バッテリ残量センサ３９が検出するバッテリ２９内の充電残量に応じて駆動輪１８の回転（回生トルク）やエンジン１１の駆動により第１、第２モータジェネレータ２１、２２を発電機として機能させる充電制御を実行する。

このハイブリッドコントローラ３２は、図２に示す共線図に基づいて、エンジン１１、第１、第２モータジェネレータ２１、２２（ＭＧ１、ＭＧ２）の回転速度のバランスを保ちながら、目標駆動トルクを駆動軸１６ａに付加する各種制御処理を実行する。なお、図２の共線図においては、ＭＧ１回転速度、エンジン回転速度、駆動軸回転速度およびＭＧ２回転速度のうち、２つの回転速度が決まれば、他の１つの回転速度が決まる関係にあり、第１モータジェネレータ２１、エンジン１１、駆動軸１６ａ、第２モータジェネレータ２２の４軸のうち２軸の回転速度を調整することで、他の２軸の回転速度を制御することができる。

ここで、図２の共線図において、各縦軸は、図中、左から第１モータジェネレータ２１（ＭＧ１）のロータ軸２１ａの回転速度、エンジン１１（Ｅ／Ｇ）の出力軸１１ａの回転速度すなわちエンジン回転速度、駆動軸１６ａ（ＯＵＴ）の回転速度、および第２モータジェネレータ２２（ＭＧ２）のロータ軸２２ａの回転速度をそれぞれ表している。なお、共線図上では、第１、第２モータジェネレータ２１、２２と駆動軸１６ａの回転速度は、エンジン１１の回転方向と同じ向きの回転を正としている。

また、図２の共線図において、横軸における各縦軸間の距離比は、第１、第２遊星歯車機構１３、１４の各ギアの歯数の比により定まる。図２におけるｋ１、ｋ２は、共線図のレバー比であり、ｋ１は、第１遊星歯車機構１３内で動力を受け渡すギヤの歯数比で、ｋ２は、第２遊星歯車機構１４内で動力を受け渡すギヤの歯数比である。

ところで、車両１００は、例えば、図３に示すように、停止する状態から、ドライバがタイミングＴ１にエンジン１１を始動させて第１、第２モータジェネレータ２１、２２と共に回転数を上昇させる操作をした場合、ハイブリッドコントローラ３２がドライバによる各種操作情報に基づいてタイミングＴ１からそれぞれの回転数が目標値に到達するように駆動制御処理を実行する。また、ドライバがタイミングＴ３からそれぞれの回転数を目標値に一定期間保持させた後に、タイミングＴ５にそれぞれの回転数を低下させる停止操作をした場合、ハイブリッドコントローラ３２は、ドライバによる各種操作情報に基づいてそれぞれの回転数をタイミングＴ３に目標値に到達させてタイミングＴ５から低下させタイミングＴ７に停止させる停止制御処理を実行する。

なお、エンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２は、図３に一点鎖線で回転数の実測値を図示するように、タイミングＴ１から遅れるタイミングＴ２にそれぞれの回転が開始された後に、それぞれの回転数がタイミングＴ３から遅れるタイミングＴ４に目標回転数に到達する。この後に、エンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２は、タイミングＴ５から遅れるタイミングＴ６に回転数の低下が始まり、さらに、タイミングＴ７から遅れるタイミングＴ８に回転が停止する。ここで、図３において、第２モータジェネレータ２２は、第１モータジェネレータ２１の回転駆動に伴う反力を打ち消す方向に回転駆動して、駆動軸１６ａを回転させるトルクが出力される（漏れる）ことがないように制御されている。

このとき、車両１００の停車状態における共線図としては、図４（ａ）に示す停止する状態からエンジン１１を始動させると、図４（ｂ）に示すように、駆動軸１６ａを回転させることなく、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ２１、２２が回転開始して走行を停止する状態に変移する。これらエンジン１１と第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転角速度としては、図４（ｇ１）に示すように、図４（ａ）に示すタイミングＴａの停止状態から図４（ｂ）に示すタイミングＴｂの回転状態に変移する。

また、車両１００の走行状態における共線図として、第１、第２モータジェネレータ２１、２２のみで走行するＥＶ（Electric Vehicle）モードの場合には、図５（ｃ）に示すように、エンジン１１を回転させることなく、駆動軸１６ａを回転させる。また、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ２１、２２とで走行するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）モードの場合には、図５（ｄ）に示すように、それぞれの駆動トルクを付加して駆動軸１６ａを回転させる状態に変移する。これらエンジン１１と第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転角速度としては、図５（ｇ２）に示すように、図５（ｃ）に示すタイミングＴｃのＥＶモード走行状態から図５（ｄ）に示すタイミングＴｄのＨＥＶモード走行状態に変移する。

そして、ハイブリッドコントローラ３２は、走行を開始する際、制御プログラムに従って、予めメモリ内に格納されている図６に示すようなマップを参照することによりエンジン１１を効率よく駆動させるようになっており、所望のエンジントルクを得るために必要なエンジン回転速度（回転数）を導出し、燃料噴射や吸気等の制御処理を実行する。例えば、図６のマップに示すように、ハイブリッドコントローラ３２は、アクセル開度センサ３５からドライバによるアクセルペダルの踏込量を受け取って目標エンジンパワー（等パワーライン）を決定し、車速センサ３６から受け取る車両１００の走行速度に応じた目標動作ラインとの交点に位置するエンジン回転速度で所望のエンジントルクを出力軸１１ａから出力するように、燃料噴射や吸気等の駆動制御処理を実行する。

このハイブリッドコントローラ３２は、エンジン１１のエンジントルクやエンジン回転速度に応じた駆動条件が等効率ラインにおいて低効率領域に位置する場合などに、インバータ２５およびモータコントローラ２６と連携して第１、第２モータジェネレータ２１、２２を駆動させるなどの制御処理を実行することにより高効率運転を実現するようになっている。

このとき、ハイブリッドコントローラ３２は、エンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転数が目標値に一致するようにモータコントローラ２６と協働して駆動制御処理を実行するが、図３の実測値として示すように、目標値からの遅れが生じて駆動停止時の振動の要因になる。このことから、ハイブリッドコントローラ３２とモータコントローラ２６は、目標モータトルク（トルク指令）を駆動軸１６ａに出力（付加）する際に、第１、第２モータジェネレータ２１、２２を駆動させる際の回転速度（回転数）の目標値と実測値とにおける角加速度の偏差（遅れ）に応じたモータ補正トルクを導出して、使用する目標モータトルクを補正する制御処理を実行するようになっている。すなわち、ハイブリッドコントローラ３２およびモータコントローラ２６が制御部として機能している。

具体的に、ハイブリッドコントローラ３２は、図７のフローチャートに示すように、まず、アクセル開度センサ３５からドライバによるアクセルペダルの踏込量を受け取って目標エンジンパワーを決定して、車速センサ３６から取得する車速等から目標エンジン回転速度と目標エンジントルクを算出する（ステップＳ１）。

このとき、決定した目標エンジンパワー（Ｐｅｎｇ［ｋｗ］）と車速（ｖ［ｋｍ／ｈ］）とに基づいて、図６に示すマップから目標エンジン回転速度（Ｎｅｎｇ［ｒｐｍ］）を算出し、目標エンジントルク（Ｔｅｎｇ［Ｎｍ］）を次式により算出する。
Ｔｅｎｇ＝１０００Ｐｅｎｇ×（２π／６０）Ｎｅｎｇ

次いで、目標エンジン回転速度および駆動軸回転速度（車速）に基づいて、共線図の関係から第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータ回転速度を算出する（ステップＳ２）。

このとき、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータ回転速度（Ｎｍｇ１、Ｎｍｇ２）は、目標エンジン回転速度（Ｎｅｎｇ）と共に、駆動軸１６ａの回転速度（Ｎｏｕｔ）を用いて次式により算出する。
Ｎｍｇ１＝（１＋ｋ１）Ｎｅｎｇ−ｋ１×Ｎｏｕｔ
Ｎｍｇ２＝（１＋ｋ２）Ｎｅｎｇ−ｋ２×Ｎｏｕｔ

次いで、目標モータ回転速度の前回値（ｎ−１）と今回値（ｎ）から、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータ回転角加速度を算出する（ステップＳ３）。

このとき、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータ回転角加速度（βｍｇ１、βｍｇ２）は、演算周期Ｔｈとして、目標モータ回転速度の前回値（Ｎｍｇ１（ｎ−１）、Ｎｍｇ２（ｎ−１））と今回値（Ｎｍｇ１（ｎ）、Ｎｍｇ２（ｎ））を用いて次式により算出する。
βｍｇ１＝（２π／６０）×（Ｎｍｇ１（ｎ）−Ｎｍｇ１（ｎ−１））／Ｔｈ
βｍｇ２＝（２π／６０）×（Ｎｍｇ２（ｎ）−Ｎｍｇ２（ｎ−１））／Ｔｈ

次いで、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで指示する、車両１００の走行速度に対応する駆動パワーの駆動軸１６ａへの出力（付加）を実現する目標モータトルクを算出する（ステップＳ４）。

このとき、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータトルク（Ｔｍｇ１、Ｔｍｇ２）は、目標エンジントルク（Ｔｅｎｇ［Ｎｍ］）と共に、駆動軸１６ａの駆動トルク（Ｔｏｕｔ）を用いて次式により算出する。
Ｔｍｇ１＝−（（１＋ｋ２）Ｔｅｎｇ＋ｋ２×Ｔｏｕｔ）／（１＋ｋ１＋ｋ２）
Ｔｍｇ２＝−（ｋ１×Ｔｅｎｇ＋（１＋ｋ１）×Ｔｏｕｔ）／（１＋ｋ１＋ｋ２）

次いで、算出した第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータ回転角加速度（βｍｇ１、βｍｇ２）と目標モータトルク（Ｔｍｇ１、Ｔｍｇ２）とをインバータ２５およびモータコントローラ２６に送信する。

そして、インバータ２５およびモータコントローラ２６は、図８のフローチャートに示すように、ハイブリッドコントローラ３２から送られて来た第１、第２モータジェネレータ２１、２２の目標モータ回転角加速度と目標モータトルクとを受信する（ステップＳ６）と、その目標モータ回転角加速度と実際のモータ回転角加速度との間の偏差を算出する（ステップＳ７）。

このとき、モータ回転角加速度偏差（Δｍｇ１、Δｍｇ２）は、演算周期Ｔｍとして、目標モータ回転角加速度（βｍｇ１、βｍｇ２）と共に、実際のモータ回転角加速度（βｍｇ１ａｃｔ、βｍｇ２ａｃｔ）を用いて次式により算出する。
Δｍｇ１＝（βｍｇ１−βｍｇ１ａｃｔ）／Ｔｍ
Δｍｇ２＝（βｍｇ２−βｍｇ２ａｃｔ）／Ｔｍ

次いで、算出したモータ回転角加速度偏差からモータ補正トルクを算出する（ステップＳ８）。この後に、そのモータ補正トルクを目標モータトルクに加算して、第１、第２モータジェネレータ２１、２２のそれぞれに駆動交流電力を供給し、エンジン１１によるエンジントルクと共にモータトルクを駆動軸１６ａに出力（付加）して回転駆動させる（ステップＳ９）。

このような制御処理により、例えば、車両１００が図３に示すような走行動作をする場合に、ハイブリッドコントローラ３２およびモータコントローラ２６は、図９および図１０に示すように、エンジン１１や第１、第２モータジェネレータ２１、２２を回転させる回転速度の目標値と実測値の差から回転角加速度βの偏差を取得して、目標モータトルクに付加するモータ補正トルクを算出し、第１、第２モータジェネレータ２１、２２のそれぞれを駆動させることができ、エンジン１１の駆動停止時に生じる振動を第１、第２モータジェネレータ２１、２２の駆動トルクで抑制することができる。

このとき、ハイブリッドコントローラ３２およびモータコントローラ２６は、図１１および図１２に示すような、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転速度（回転角速度）の目標値と実測値の差から回転角速度ωの偏差を取得して、モータ補正トルクを算出する場合よりも、迅速かつ容易に演算処理を実行することができる。

詳細には、始動時のタイミングＴ１から目標値に実測値が追い付く加速終了時のタイミングＴ４まで継続して生じる偏差に基づいてモータ補正トルクを算出する必要はなく、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、回転角加速度βに偏差が生じる始動加速開始時Ｔ１〜Ｔ２の間と、加速終了時Ｔ３〜Ｔ４の間にのみモータ補正トルクを算出して目標モータトルクに付加するだけで良い。このため、回転角加速度βの偏差を採用することで、演算処理を軽く、容易かつ簡易にすることができ、また、回転角速度ωの場合よりも迅速に実測値を目標値に一致させて追従性を向上させることができる。また、モータ補正トルクの付加期間をタイミングＴ１〜Ｔ４からタイミングＴ１〜Ｔ２、Ｔ３〜Ｔ４に短縮することができる。

また、例えば、始動時Ｔ１から加速終了時Ｔ４までの間に第１、第２モータジェネレータ２１、２２のロータ軸２１ａ、２２ａに外乱が加わったとき、回転角速度ωで制御処理する場合には、図１４に示すように、回転角速度ωの偏差に外乱による変動が重畳する状態で演算処理しなければならず、追従性に影響が出てしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、回転角加速度βで制御処理する場合には、図１３に示すように、外乱による回転角加速度βのみを偏差の変動として迅速かつ容易に処理することができ、追従性よく振動の発生を抑制することができる。

また、ハイブリッドコントローラ３２およびモータコントローラ２６は、予め設定されている一定期間の通信周期Ｔｅで各種情報のやり取りを実行しているのに対して、それぞれが各種演算処理を演算周期Ｔｆ程度で繰り返し実行する。この場合、演算処理は、通信周期Ｔｅの当初に取得した回転角加速度βや回転角速度ωを用いて演算周期Ｔｆ毎に繰り返し実行されることになる。

このとき、回転角加速度βを用いる制御処理では、図１５（ａ）に示すように、通信周期Ｔｅ１、Ｔｅ２の当初の角加速度β１、β２に大きな差はないことから、モータ補正トルクを精度よく算出して、目標モータトルクを適正に補正することができる。

これに対して、回転角速度ωを用いる制御処理では、図１５（ｂ）に示すように、通信周期Ｔｅ１、Ｔｅ２の当初の角速度ω１、ω２に大きな差があって、通信周期Ｔｅの後半ではモータ補正トルクの算出精度が低下して、目標モータトルクの補正が回転角加速度βを用いる場合よりも劣ることになる。

さらに、フェール等によるエンジンストップが発生した場合、回転角加速度βを用いる制御処理では、図１６（ａ）に示すように、タイミングＴｓにエンジンストップしたときでも回転角加速度βの変動の小さい領域では小さな偏差が維持される。このため、過大なモータ補正トルクを算出して目標モータトルクを補正し続けてしまうことはなく、振動を抑制する制御処理を適正に継続することができる。

これに対して、回転角速度ωを用いる制御処理では、図１６（ｂ）に示すように、目標値と実測値との差（偏差）が大きく、その変動を補うように過大なモータ補正トルクを算出して目標モータトルクを補正し続けてしまうことになり、そのモータ補正トルクが後の制御処理で利用されてしまう場合もある。

また、モータコントローラ２６は、内部で取得する第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転速度から取得する角加速度情報をそのまま利用して制御処理を実行することから、例えば、ハイブリッドコントローラ３２に取得情報を送信して演算する場合よりも通信遅れの影響なく応答性よく迅速に制御処理を実行することができる。また、ハイブリッドコントローラ３２が回転角加速度の目標値をインバータ２５に送信して、モータコントローラ２６が回転角加速度の実測値との偏差に応じてモータ補正トルクを算出し目標モータトルクに付加するので、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の駆動制御をインバータ２５側で迅速に処理して実行することができ、通信周期や演算周期のずれに起因するエラー発生を抑制して、制御処理のロバスト性向上させることができる。

このように、本実施形態の駆動制御装置は、遊星歯車機構１３、１４を備えてエンジン１１と第１、第２モータジェネレータ２１、２２とを連動させる４軸の動力伝達機構１２を搭載する車両１００において、ハイブリッドコントローラ３２とモータコントローラ２６とが協働することにより、目標モータ回転角加速度と目標モータトルクを算出して、目標と実際のモータ回転角加速度の偏差に応じたモータ補正トルクを算出し目標モータトルクに付加して補正する制御処理を、第１、第２モータジェネレータ２１、２２毎に実行する。

したがって、エンジン１１と第１、第２モータジェネレータ２１、２２とを連結する４軸の動力伝達機構１２を搭載する場合にも、第１、第２モータジェネレータ２１、２２のそれぞれの目標モータトルクを補正して、エンジン１１に起因して駆動軸１６ａに発生するトルク変動を抑制することができる。また、目標モータトルクを補正するモータ補正トルクは、第１、第２モータジェネレータ２１、２２の回転角加速度の偏差に基づいて補正するので、容易かつ簡易な演算処理とすることができ、ハイブリッドコントローラ３２とモータコントローラ２６とが通信して各種情報のやり取りをする場合にも制御遅れが発生することはなく、適正に駆動軸１６ａのトルク変動を抑制することができる。

なお、本実施形態では、エンジン１１も稼動するＨＥＶモードで駆動軸１６ａに発生する振動を抑制する場合を一例にして説明しているが、エンジン１１を停止させるＥＶモードで駆動軸１６ａに発生する振動も抑制することができる。

ここで、本実施形態では、第１、第２モータジェネレータ２１、２２のモータ回転角加速度の偏差によりモータ補正トルクを算出して目標モータトルクを補正する制御処理を一例として説明しているが、これに限るものではない。例えば、通信制御による遅延が発生することがなく、また、演算処理負担が軽い場合などには、モータ回転速度（角速度でもよい）の偏差からモータ補正トルクを算出して目標モータトルクを補正してもよい。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１１ エンジン
１１ａ 出力軸（回転軸）
１２ 動力伝達機構
１３ 第１遊星歯車機構（第１の伝達機構）
１４ 第２遊星歯車機構（第２の伝達機構）
１６ 減速機
１６ａ 駆動軸（入力軸）
１７ ドライブシャフト
１８ 駆動輪
２１ 第１モータジェネレータ（第１の電動機）
２１ａ、２２ａ ロータ軸（回転軸）
２２ 第２モータジェネレータ（第２の電動機）
２６ モータコントローラ（制御部）
２７ 第１インバータ
２８ 第２インバータ
３１ エンジンコントローラ
３２ ハイブリッドコントローラ（制御部）
３５ アクセル開度センサ
３６ 車速センサ
３７ 回転速度センサ
１００ 車両

Claims (4)

1. 内燃機関の回転軸と、第１の電動機の回転軸と、第２の電動機の回転軸と、駆動輪に接続される駆動軸とを有し、前記内燃機関の動力と前記第１の電動機の動力と前記第２の電動機の動力とを合成して前記駆動輪に出力する動力伝達機構を搭載するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記第１の電動機に対するトルク指令に基づいて当該第１の電動機の駆動を制御する第１のインバータと、
   前記第２の電動機に対するトルク指令に基づいて当該第２の電動機の駆動を制御する第２のインバータと、
   前記第１の電動機に対するトルク指令を前記第１のインバータに出力し、前記第２の電動機に対するトルク指令を前記第２のインバータに出力する制御部と、
   を有しており、
   前記制御部は、
   前記第１の電動機の目標角加速度および前記第２の電動機の目標角加速度を算出し、
   前記第１の電動機の目標角加速度と前記第１の電動機の実際の角加速度との偏差に基づいて前記第１の電動機に対するトルク指令を補正し、当該補正された前記第１の電動機のトルク指令に基づいて前記第１のインバータが前記第１の電動機の駆動を制御し、
   前記第２の電動機の目標角加速度と前記第２の電動機の実際の角加速度との偏差に基づいて前記第２の電動機に対するトルク指令を補正し、当該補正された前記第２の電動機のトルク指令に基づいて前記第２のインバータが前記第２の電動機の駆動を制御する、ハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 前記制御部は、前記第１の電動機の目標角加速度および前記第２の電動機の目標角加速度を算出して、前記第１のインバータおよび前記第２のインバータにそれぞれ出力し、
   前記第１のインバータが、前記第１の電動機の目標角加速度と前記第１の電動機の実際の角加速度との偏差に基づいて前記第１の電動機に対するトルク指令を補正し、当該補正された前記第１の電動機のトルク指令に基づいて前記第１の電動機の駆動を制御し、
   前記第２のインバータが、前記第２の電動機の目標角加速度と前記第２の電動機の実際の角加速度との偏差に基づいて前記第２の電動機に対するトルク指令を補正し、当該補正された前記第２の電動機のトルク指令に基づいて前記第２の電動機の駆動を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 前記制御部は、
   所定の演算周期に従って、前記内燃機関の目標回転速度と前記駆動軸の回転速度に基づいて前記第１の電動機の目標回転速度および前記第２の電動機の目標回転速度を算出し、
   前記演算周期における前記第１の電動機の目標回転速度の前回値と今回値に基づいて前記第１の電動機の目標角加速度を算出し、
   前記演算周期における前記第２の電動機の目標回転速度の前回値と今回値に基づいて前記第２の電動機の目標角加速度を算出する、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 前記動力伝達機構が前記第１の電動機の回転軸に連結される第１の伝達機構および前記第２の電動機の回転軸に連結される第２の伝達機構により構築され、
   前記内燃機関の回転軸は前記第１の伝達機構および前記第２の伝達機構の一体に回転する要素に連結されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。

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