JP2017052465A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過大なトルクがトーショナルダンパに入力されることによる異音の発生を抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】トーショナルダンパにおける入力部材と可動部材との相対的な回転方向の移動量が第１所定値以上になるような限界トルクが入力部材に入力されることが予測される場合に、入力部材に入力されるトルクが限界トルク未満になるようにエンジンの出力トルクを制限する（ステップＳ４）とともに、エンジンの出力トルクを制限することによる駆動力の低下を補うようにモータの出力トルクを変化させる（ステップＳ５）駆動力変更部を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンの出力トルクの変動を低減するためのトーショナルダンパと、動力伝達経路においてトーショナルダンパよりも駆動輪側に連結されたモータとを備えたハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、エンジンの出力軸にトーショナルダンパが連結され、そのトーショナルダンパの出力軸にモータが連結されたハイブリッド車両の制御装置が記載されている。このハイブリッド車両は、モータの出力トルクによりエンジンをクランキングするように構成されている。このようにエンジンをクランキングする際に生じる振動を低減するために、トーショナルダンパの出力軸のトルクの変動を検出し、そのトルクの変動の位相とは逆位相のトルクをモータの出力トルクに加算するように構成されている。なお、特許文献に記載されたトーショナルダンパは、エンジンの出力軸に連結された入力部材と、その入力部材に対して回転することができる出力部材と、入力部材と出力部材とが相対回転した場合に圧縮されるとともに、弾性力によって入力部材から出力部材にトルクを伝達する弾性部材とを備えた、バネダンパが記載されている。

特開２０１３−２３３９１０号公報

特許文献１に記載されたバネダンパは、弾性部材の圧縮量が過大になることを抑制するために、入力部材と出力部材との位相差が所定量以上大きくなると、入力部材と出力部材とが回転方向で接触するように構成されている。したがって、エンジンから過大なトルクがバネダンパに入力されたときに、入力部材と出力部材とが回転方向で接触して異音が生じる可能性がある。また、そのように入力部材と出力部材とが回転方向で接触すると、それ以上の大きさのトルクの変動を抑制することができなくなる可能性がある。

また、トーショナルダンパの一例として、回転部材に形成された所定の空間内で転動体が揺動することにより、エンジンの出力トルクの脈動を低減するように構成されたダイナミックダンパが知られている。このようなダイナミックダンパは、上述したような過大なトルクが入力された場合に、転動体を収容する空間の壁面に転動体が接触して異音が生じる可能性がある。また、そのように転動体を収容する空間の壁面と転動体とが接触すると、それ以上の大きさのトルクの変動を抑制することができなくなる可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、過大なトルクがトーショナルダンパに入力されることによる異音の発生を抑制することができる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ものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンからトルクが入力される入力部材および前記入力部材に対して前記入力部材の回転方向に移動することができる可動部材とを備え、前記入力部材に入力されるトルクの変動に応じて前記入力部材と前記可動部材とが相対移動するように構成されたトーショナルダンパと、前記エンジンから駆動輪へのトルクの伝達経路において前記トーショナルダンパよりも前記駆動輪側に連結されたモータと、前記エンジンおよび前記モータを制御するコントローラとを備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記コントローラは、前記可動部材の前記入力部材に対する回転方向の移動量が予め定められた第１所定値以上になる限界トルクが前記入力部材に入力されることを予測する予測部と、前記予測部により前記限界トルクが前記入力部材に入力されることが予測された場合に、前記入力部材に入力されるトルクが前記限界トルク未満になるように前記エンジンの出力トルクを制限するとともに、前記エンジンの出力トルクを制限することによる駆動力の低下を補うように前記モータの出力トルクを変化させる駆動力変更部とを備えていることを特徴とするものである。

この発明では、前記コントローラは、前記入力部材に入力されるトルクに対する前記移動量を定めたマップを有し、前記入力部材に入力されるトルクと、前記マップとに基づいて前記移動量を求める移動量算出部を備えていてもよい。

この発明では、前記コントローラは、前記入力部材に実際に入力されている実トルクと、前記実トルクが入力されたときの前記移動量である実移動量とを求め、前記実トルクと前記実移動量とに基づいて前記マップを更新する学習制御部を備えていてもよい。

この発明では、前記学習制御部は、前記実トルクと、前記実移動量と前記マップとに基づいて求められる前記入力部材に入力されるトルクとの差を算出し、前記算出された差を、前記マップに定められている前記入力部材に入力される各々のトルク値に加算して前記マップを更新するように構成してもよい。

この発明では、前記学習制御部は、前記実トルクと、前記実移動量とを複数求め、それら求められた複数の実トルクと実移動量とから、単位実移動量に対する前記実トルクの変化量である第１係数を求め、前記マップに定められている各々の移動量を前記第１係数に積算して、前記マップに定められている前記入力部材に入力される各々のトルク値を更新するように構成してもよい。

この発明では、前記学習制御部は、前記トーショナルダンパにトルクが入力されていない場合における前記移動量である基準移動量から前記実移動量までの偏差を求め、前記実トルクと前記偏差とから単位実移動量に対する前記実トルクの変化量である第２係数を求め、前記マップに定められている各々の移動量を前記第２係数に積算して、前記マップに定められている前記入力部材に入力される各々のトルクを更新するように構成してもよい。

この発明では、前記学習制御部は、前記実移動量が予め定められた第２所定値以上の場合に、前記マップを更新するように構成してもよい。

この発明では、前記コントローラは、前記エンジンの出力トルクを制限する場合に、前記エンジンの出力トルクは、前記マップに基づいて求められる移動量が前記第１所定値未満となるように定めるように構成してもよい。

この発明では、前記可動部材は、前記駆動輪に連結されるとともに、前記入力部材と相対回転可能に設けられた出力部材により構成され、前記トーショナルダンパは、前記入力部材と、前記出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とが相対回転した場合に弾性変形する弾性部材とにより構成され、前記移動量は、前記入力部材と前記出力部材との位相差であってもよい。

この発明では、前記入力部材には、円周方向に所定の長さを有する転動室が形成され、前記可動部材は、前記入力部材の角加速度に応じて前記転動室内を揺動する転動体により構成され、前記移動量は、前記転動室内を前記転動体が揺動する長さまたは角度であってもよい。

この発明によれば、トーショナルダンパにおける可動部材が入力部材に対して回転方向に第１所定値以上移動するような大きなトルクが入力部材に入力されないように、そのような大きなトルクが入力部材に入力されることが予測される場合には、エンジンの出力トルクを制限する。その結果、トーショナルダンパに入力されるトルクが過大となって、可動部材が入力部材に対して過度に移動することを抑制することができる。すなわち、可動部材の移動を制限する部材に、可動部材が接触することを抑制することができるとともに、振動の低減効果が発揮されないような事態が生じることを抑制することができる。また、上記のようにエンジンの出力トルクを制限した場合に、トーショナルダンパの出力側に連結されたモータの出力を、エンジンの出力トルクを制限したことによる駆動力の低下を抑制するように変化させられるので、要求された駆動力を出力することができる。

また、入力部材に入力されるトルクに対する、入力部材と可動部材との相対的な回転方向の移動量が予め定められたマップを、入力部材に実際に入力される実トルクと、その実トルクが入力されたときにおける移動量である実移動量とに基づいて更新することにより、マップに基づいて推定されるトーショナルダンパの挙動と、トーショナルダンパの実際の挙動とが、経時劣化などを要因として乖離することを抑制することができる。その結果、可動部材が過度に移動することを抑制することができる。すなわち、可動部材の移動を制限する部材に、可動部材が接触することを抑制することができるとともに、振動の低減効果が発揮されないような事態が生じることを抑制することができる。

この発明の実施例における制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明の対象とすることができるハイブリッド車両の一例を説明するためのスケルトン図である。 この発明の実施例におけるバネダンパの構成の一例を説明するための模式図である。 この発明の実施例におけるマップの一例を説明するための図表である。 そのマップにおける所定のエンジン回転数での最大捩れ角とエンジントルクとの関係を示すグラフである。 エンジンの出力トルクと、捩れ角の挙動を示すタイムチャートである。 マップを更新する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例におけるダイナミックダンパの構成の一例を説明するための模式図である。 そのダイナミックダンパにおける転動体が揺動する長さまたは角度を検出する構成の一例を説明するための模式図である。 バネダンパとダイナミックダンパとを直列に連結した構成の一例を説明するための断面図である。

この発明の対象とすることができるハイブリッド車両の一例を図２に示している。図２に示すハイブリッド車両１は、エンジン２および第１モータ３ならびに第２モータ４を駆動力源としたものであり、エンジン２の出力軸５には、フライホイール６を介して、この発明の実施例における「トーショナルダンパ」に相当するバネダンパ７が連結されている。このバネダンパ７は、従来知られたバネダンパと同様にエンジン２で燃料を燃焼する際の爆発を要因としたトルクの変動を低減するためのものであり、その構成の一例を図３に示してある。

図３に示すバネダンパ７は、環状に形成され、かつ外周部分がフライホイール６に固定されたフロントプレート８と、フロントプレート８を挟んでフライホイール６とは反対側で、かつフロントプレート８に対向して配置された環状のリヤプレート９とを備えている。これらフロントプレート８とリヤプレート９とは、半径方向における中央部分に所定の隙間が空き、外周部分が対向するプレート８（９）側に屈曲して形成され、その部分で、フロントプレート８とリヤプレート９とがリベット１０により一体化されている。これら各プレート８，９が、この発明の実施例における「入力部材」に相当する。

また、上記フロントプレート８とリヤプレート９とにおける隙間が大きく形成された部分に、環状に形成されたセンタープレート１１が相対回転可能に収容されている。このセンタープレート１１は、バネダンパ７の出力軸１２に連結されている。このセンタープレート１１が、この発明の実施例における「可動部材」、あるいは「出力部材」に相当する。

上記フロントプレート８とリヤプレート９とセンタープレート１１とには、半径方向および円周方向で同一の位置に、円周方向に所定の長さを有する貫通孔が形成され、この貫通孔には、バネダンパ７の円周方向に圧縮されるコイルバネ１３が配置されている。また、コイルバネ１３の長手方向における中央部には、コイルバネ１３よりも短い円柱状のクッション１４が配置されている。これらコイルバネ１３およびクッション１４が、この発明における「弾性部材」に相当する。なお、コイルバネ１３とクッション１４とは同一軸線上に配置されている。

それらコイルバネ１３とクッション１４との外径は、フロントプレート８とリヤプレート９との隙間よりも大きく形成されている。すなわち、フロントプレート８とリヤプレート９とがセンタープレート１１と相対回転したときに、コイルバネ１３の一方側の端部が、フロントプレート８とリヤプレート９とに形成された貫通孔の壁面に押圧され、他方側の端部がセンタープレート１１に形成された貫通孔の壁面に押圧されるように構成されている。また、コイルバネ１３が所定量以上圧縮されると、コイルバネ１３に加えて、クッション１４の一方側の端部が、フロントプレート８とリヤプレート９とに形成された貫通孔の壁面に押圧され、他方側の端部がセンタープレート１１に形成された貫通孔の壁面に押圧されるように構成されている。なお、図に示す例では、各貫通孔は、円周方向に所定の間隔を空けて四箇所形成されており、それぞれの貫通孔に、コイルバネ１３とクッション１４とが配置されている。

上記のようにコイルバネ１３とクッション１４とが圧縮される際に、その圧縮量が過大になることを抑制するために、フロントプレート８およびリヤプレート９と、センタープレート１１とが円周方向に相対移動する量を制限するストッパープレート１５が設けられている。具体的には、フロントプレート８とリヤプレート９との少なくともいずれか一方のプレート８（９）にストッパープレート１５が連結され、そのストッパープレート１５の一部が、フロントプレート８とリヤプレート９との隙間が大きく形成された部分に突出している。このストッパープレート１５は、円周方向に所定の間隔を空けて四つ設けられている。そして、上述したようにフロントプレート８およびリヤプレート９と、センタープレート１１との円周方向における相対的な移動量が大きくなると、ストッパープレート１５における円周方向の端部と、センタープレート１１の一部とが接触するように構成されている。

上記エンジン２から駆動輪１７へのトルクの伝達経路においてバネダンパ７よりも駆動輪１７側には、シングルピニオン型の遊星歯車機構（以下、第１遊星歯車機構と記す）１６が連結されている。この第１遊星歯車機構１６は、入力されたトルクを、第１モータ３と、駆動輪１７とに分割することができるように構成された三つの回転要素を備えた差動機構であって、従来知られているシングルピニオン型の遊星歯車機構と同様に構成されている。具体的には、第１モータ３が連結された第１サンギヤ１８と、その第１サンギヤ１８と同心円上に配置され、かつ駆動輪１７にトルク伝達可能に連結された第１リングギヤ１９と、第１サンギヤ１８および第１リングギヤ１９に噛み合うピニオンギヤを自転および公転可能に保持するとともに、上記バネダンパ７の出力軸１２に連結された第１キャリヤ２０とにより構成されている。なお、第１モータ３の一例としては、従来知られている永久磁石式同期電動機であって、出力トルクと回転数とを独立して制御することができるとともに、第１サンギヤ１８の回転数を増大させるようにトルクを出力することができるとともに、第１サンギヤ１８が連れ回されているときに、その回転数を低下させるようにトルクを出力することにより発電することができるように構成されている。

上記第１リングギヤ１９には、外歯の出力ギヤ２１が形成されており、その出力ギヤ２１と噛み合うドリブンギヤ２２が、カウンタシャフト２３の一方の端部側に取り付けられている。なお、カウンタシャフト２３は、エンジン２の出力軸５およびバネダンパ７の出力軸１２と平行に配置されている。カウンタシャフト２３の他方の端部側には、ドリブンギヤ２２よりも小径のドライブギヤ２４が取り付けられており、そのドライブギヤ２４に、デファレンシャルギヤ２５におけるリングギヤ２６が噛み合っている。このデファレンシャルギヤ２５から左右の駆動輪１７に駆動力を出力する。

上述したように構成されたハイブリッド車両１は、エンジン２から出力されたトルクを駆動輪１７に伝達する場合には、第１サンギヤ１８が反力要素として機能するように第１モータ３の出力トルクが制御される。また、第１モータ３の回転数は、エンジン回転数が目標回転数となるように制御される。その際に、第１サンギヤ１８の回転数が低下するように第１モータ３の出力トルクが制御されると、第１モータ３が発電することになるので、第１モータ３により第１遊星歯車機構１６に入力された動力の一部が電気エネルギに変換される。そのため、電気エネルギに変換された動力分を、動力伝達経路に加算するように、第２モータ４が設けられている。この第２モータ４は、第１モータ３と同様に永久磁石式同期電動機によって構成することができる。

一方、エンジン回転数が目標回転数となるように第１モータ３の回転数を制御する際における第１モータ３の出力トルクの向きが、第１サンギヤ１８の回転数を増大させる方向の場合には、第１リングギヤ１９にはエンジン２から出力された動力に加えて、第１モータ３から出力された動力が加算される。そのような場合には、第２モータ４を発電機として機能させることにより、第１モータ３から出力された動力分を、電気エネルギに変換するように構成されている。すなわち、第１モータ３と第２モータ４とのいずれか一方が駆動力を出力するように構成されており、それらのモータ３，４が、この発明の実施例における「モータ」に相当する。

なお、各モータ３，４は、図示しない蓄電装置に接続されるとともに、その蓄電装置を介さずに一方のモータ３（４）で発電した電力を、他方のモータ４（３）に供給することができるように構成されている。

図２に示す例では、第２モータ４から出力されたトルクは、シングルピニオン型の遊星歯車機構（以下、第２遊星歯車機構と記す）２７を介して動力伝達経路に伝達されるように構成されている。この第２遊星歯車機構２７は、第１遊星歯車機構１６を挟んでエンジン２とは反対側に設けられ、その第２サンギヤ２８に第２モータ４が連結され、第２リングギヤ２９は、第１リングギヤ１９と一体化され、第２サンギヤ２８および第２リングギヤ２９に噛み合うピニオンギヤを自転可能に保持する第２キャリヤ３０は、ケースなどの固定部３１に連結されている。すなわち、第２モータ４から出力されたトルクは、第２遊星歯車機構２７のギヤ比に応じて変化し、かつ反転して第２リングギヤ２９に伝達される。

図２に示すハイブリッド車両１には、エンジン２および各モータ３，４を制御するための電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す）３２が設けられている。このＥＣＵ３２は、この発明の実施例における「コントローラ」に相当するものであって、エンジン２の出力軸５の回転数を検出するセンサ３３、バネダンパ７の出力軸１２の回転数を検出するセンサ３４、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するセンサなどの種々のセンサから信号が入力されるように構成されている。そのように入力された信号と、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて、エンジン２や各モータ３，４を制御するように構成されている。なお、このＥＣＵ３２は、エンジン２や各モータ３，４以外に、図示しない電動オイルポンプなどの他の装置を制御する機能を備えていてもよく、また上記ＥＣＵ３２は、エンジン２を制御するＥＣＵと、各モータ３，４を制御するＥＣＵとにより構成されたものであってもよい。

つぎに、バネダンパ７に過大なトルクが入力されることを抑制しつつ、要求される駆動力を出力することができる制御の一例について説明する。図１は、その制御例を説明するためのフローチャートである。図１に示す例では、まず、従来知られているトルクデマンド制御などと同様に要求された駆動力に基づいてエンジン２を制御した場合に、エンジン２からバネダンパ７に動力が入力されることによるバネダンパ７の捩れ角（以下、予測捩れ角と記す）を求める（ステップＳ１）。このステップＳ１における捩れ角とは、フロントプレート８およびリヤプレート９と、センタープレート１１との回転方向における位相差（相対的な角度）であり、ステップＳ１は、エンジン回転数と、エンジン２の出力トルクと、捩れ角とをパラメータとしたマップを予めＥＣＵに記憶しておき、そのマップに基づいて求めることができる。なお、上記ステップＳ１がこの発明の実施例における「移動量算出部」に相当する。

そのマップの一例を図４および図５に示してある。図４に示す図表は、エンジン回転数毎に、エンジントルクと、そのエンジントルクを出力した場合における最大捩れ角との関係を示したものであり、車両出荷時における検査結果を書き込んだものであってもよく、各部材の設計値から求めたものであってもよい。なお、バネダンパ７の捩れ角は、入力されるトルクの大きさに基づいて定まるものである。一方、エンジン回転数に応じて振動の周波数が変化し、それに応じてバネダンパ７の特性も変化する。そのため、このマップでは、エンジン回転数もパラメータとしている。

ここで示すエンジントルクとは、図６に示すようにエンジンでの燃料の燃焼時における爆発を要因として周期的に変動する出力トルクの一定時間での平均値であり、最大捩れ角とは、その周期的に変動する出力トルクが入力されることに基づいて生じる捩れ角の最大値である。

図４における所定のエンジン回転数Ne_2での、エンジントルクと最大捩れ角との関係を図５に示している。図５における縦軸はエンジントルクを示し、横軸は最大捩れ角を示している。なお、図５における各ポイントは、図４におけるマップに定められている値である。図５に示すように最大捩れ角が所定の捩れ角となるまでの第１範囲では、最大捩じれ角が増大するにつれて比較的小さい勾配でエンジントルクが大きくなる関係になり、最大捩れ角が所望の捩れ角よりも大きい第２範囲では、最大捩じれ角が増大するにつれて比較的大きい勾配でエンジントルクが大きくなる関係になっている。これは、第１範囲では、コイルバネ１３のみが圧縮され、第２範囲では、コイルバネ１３に加えて、クッション１４が圧縮されるためである。図４および図５における「Ang_end」は、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触する直前の捩れ角の大きさを示しており、以下の説明では、限界捩れ角と記す。なお、限界捩れ角が、この発明における「第１所定値」に相当し、捩れ角が限界捩れ角以上になるような過大なトルク、すなわち、図５に示す例における「Ｔmax」が、この発明における「限界トルク」に相当する。

図４および図５のマップに基づいて予測捩れ角を求めた後、その求められた予測捩れ角が限界捩れ角未満であるか否かが判断される（ステップＳ２）。この制御例は、バネダンパ７の捩れ角が過大になって、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触することを抑制するためのものであり、ステップＳ２は、従前の制御と同様にエンジン２を制御した場合に、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触する可能性があるか否かを判断している。なお、このステップＳ１およびステップＳ２がこの発明の実施例における「予測部」に相当する。

予測捩れ角が限界捩れ角未満であって、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、要求される駆動力に応じて従前通りにエンジン２のトルクを制御して（ステップＳ３）、リターンする。

それとは反対に予測捩れ角が限界捩れ角以上であり、ステップＳ２で否定的に判断された場合には、バネダンパ７の捩れ角が、限界捩れ角未満になるように、エンジントルクを制限する（ステップＳ４）。この際におけるエンジントルクの制限値は、図４および図５に示すマップから求めることができ、図５に示す例では、エンジントルクが限界トルクＴmax未満となるように制限する。

上記のようにエンジントルクを制限すると、運転者が要求する駆動力を出力することができなくなる可能性がある。そのため、図１に示す例では、ステップＳ４についで、エンジントルクを制限することによる駆動力の低下分に基づいて、第１モータ３と第２モータ４とのいずれか一方の出力トルクを変化させて（ステップＳ５）、リターンする。すなわち、従前通りにエンジン２を制御した場合に各モータ３，４が制御されるトルク値よりも、各モータ３，４の出力トルクを増大させ、またはその出力トルクを低減する。なお、上述したようにエンジン回転数を目標回転数に制御する際には、第１モータ３が力行し、かつ第２モータ４が回生するように制御される場合と、第１モータ３が回生し、かつ第２モータ４が力行するように制御される場合とがある。そのため、ステップＳ５では、力行するモータ４（３）の出力トルクを増大させてもよく、あるいは回生するモータ３（４）の出力トルクを低下させてもよい。上記ステップＳ４およびステップＳ５がこの発明の実施例における「駆動力変更部」に相当する。

上述したようにエンジントルクを低下させて、バネダンパ７に入力されるトルクが過大となることを抑制することにより、バネダンパ７の捩れ角が限界捩れ角よりも大きくなることを抑制することができる。その結果、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触することによる異音の発生を抑制することができる。言い換えると、コイルバネ１３やクッション１４が過度に圧縮されることを抑制することができる。また、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触することを要因として、バネダンパ７の振動の低減効果が一時的に発揮されないような事態が生じることを抑制することができる。さらに、エンジントルクを低下させたとしても、各モータ３，４の少なくともいずれか一方のモータ３（４）の出力トルクが変化させられるので、要求される駆動力を出力することができる。

一方、図２に示すように構成されたバネダンパ７は、経時劣化などによりエンジントルクと最大捩れ角との関係が変化する場合がある。そのため、エンジントルクと最大捩れ角との実際の関係と、マップに定められているものとが異なる可能性がある。したがって、エンジン２の出力軸５の回転数やバネダンパ７の出力軸１２の回転数などに基づいて、現状のバネダンパ７の特性（入力されるトルクに対する捩れ角の変化量）を推定し、その推定されたデータに基づいてマップを書き換えるように構成することが好ましい。

図７には、マップを書き換える制御の一例を示している。なお、図７に示す制御は、図１に示す制御に並行して行うことができ、この制御がこの発明の実施例における「学習制御部」に相当する。図７に示す制御例では、まず、現在のエンジントルクとエンジン回転数とに応じて定まるエンジン２の運転点における最大捩れ角（以下、実捩れ角と記す）を求め、マップに定められているデータを、実捩れ角に書き換える（ステップＳ１１）。このステップＳ１１における実捩れ角は、エンジン２の出力軸５の回転数と、バネダンパ７の出力軸１２の回転数とをセンサ３３，３４により検出し、その回転数の差に基づいて求めることができる。実捩れ角を正確に求めるために、従来知られているエンジン２のクランク角を検出するセンサと同様に、各出力軸５，１２の回転方向の位相を検出するように構成されたセンサを設け、そのセンサにより検出されたデータに基づいて実捩れ角を求めてもよい。

このように実捩れ角を求める際におけるエンジントルクは、エンジン２へ入力される信号に基づいた値であってもよく、または、エンジン２の出力軸５のトルクを検出するセンサを設け、センサにより検出されたトルクとに応じたものであってもよく、あるいはエンジン２への燃料噴射量や空気量などから求めたトルクに応じたものであってもよい。なお、実捩れ角が、この発明の実施例における「実移動量」に相当し、その際にバネダンパ７に入力されるエンジントルクが、この発明の実施例における「実トルク」に相当する。

また、この制御例では、実捩れ角に基づいて、未だ実際の最大捩じれ角が検出されていない範囲での最大捩れ角に対するエンジントルクを定めるように構成されている。一方、実捩れ角は測定誤差などが含まれている可能性があるため、実捩れ角が小さい値では、その実捩れ角およびその捩れ角に対応するエンジントルクで定まる図５のグラフ上でのポイントと、原点とを通る直線の関数を定め、その関数に基づいて各最大捩じれ角に対するエンジントルクを定めると、最大捩れ角が大きい値でのエンジントルクと、実際のエンジントルクとの差が大きくなる可能性がある。

そのため、図７に示す例では、ステップＳ１１で書き換えられた実捩れ角に基づいて図５に示すグラフの直線の関数を定義することができるか否かが判断される（ステップＳ１２）。具体的には、実捩れ角が、予め定められた所定値よりも大きい値であるか、または、後述するようにステップＳ１１が繰り返し実行されることにより、求められた実捩れ角の数量が、予め定めた数量以上であるか否かなどに基づいて判断することができる。ステップＳ１２における所定値は、クッション１４が圧縮される捩れ角よりも小さい値である。なお、この所定値が、この発明の実施例における「第２所定値」に相当する。

実捩れ角の値が比較的小さく、または、求められた実捩れ角の数量が少なく、ステップＳ１２で否定的に判断された場合は、ステップＳ１１に戻る。

一方、実捩れ角の値が比較的大きく、または、求められた実捩れ角の数量が多いことにより、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１２で肯定的に判断される要因となった実捩れ角の値が、第１範囲内であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。この第１範囲は、上述したようにコイルバネ１３のみが圧縮される範囲である。したがって、ステップＳ１３は、コイルバネ１３とクッション１４との構造に応じてコイルバネ１３のみが圧縮される最大捩れ角と、ステップＳ１２で肯定的に判断される要因となった実捩れ角の値とを比較して判断することができる。

ステップＳ１２で肯定的に判断される要因となった実捩れ角の値が、第１範囲内であり、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、第１範囲における書き換えられていない他の部分のデータを書き換える（ステップＳ１４）。具体的には、ステップＳ１２で肯定的に判断される要因となった実捩れ角と、バネダンパ７にトルクが入力されていない場合における最大捩れ角、すなわち図５に示すグラフの原点との偏差を求める。ついで、実捩れ角と、その求められた偏差とから単位実捩れ角に対する実トルクの変化量を求める。すなわち、実捩れ角となるエンジントルクと図５に示すグラフの原点とを通る一次関数の係数を求める。このように生成された一次関数の係数が、この発明の実施例における「第２係数」に相当する。なお、図５には、マップを更新した後の関数を実線で示し、更新する以前の関数を破線で示している。

そのように係数を求めた後に、マップに定められている最大捩れ角（書き換えられた実捩れ角を除く）の値のうち、第１範囲内の値のそれぞれを、上記係数に積算して、それぞれの最大捩れ角毎のエンジントルクを求めて、データを書き換える。また、実捩れ角が複数求められることにより、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、それらの値から近似線を生成し、その近似線の関数における係数に、マップに定められている最大捩れ角（書き換えられた実捩れ角を除く）の値のうち、第１範囲内の値のそれぞれを積算して、それぞれの最大捩れ角毎のエンジントルクを求めて、データを書き換える。なお、上記のように近似線を生成した場合における係数が、この発明の実施例における「第１係数」に相当する。

ついで、第２範囲内でのデータの書き換えがあるか否かが判断される（ステップＳ１５）。このステップＳ１５は、ステップＳ１３と同様に、コイルバネ１３とクッション１４との構造に応じてコイルバネ１３のみが圧縮される最大捩れ角と、ステップＳ１１で書き換えられた実捩れ角とを比較して判断することができる。

第２範囲内での書き換えがなく、ステップＳ１５で否定的に判断された場合には、第１範囲と第２範囲との境界部分における最大捩れ角でのステップＳ１４で書き換えられたエンジントルクと、データを書き換える以前における上記境界部分の最大捩れ角でのエンジントルクとの差を算出し（ステップＳ１６）、その算出された差を第２範囲における各エンジントルク（書き換えられた実捩れ角に対応したエンジントルクを除く）に加算する（ステップＳ１７）。すなわち、第２範囲では、単位エンジントルクに対する最大捩れ角の変化量が、データの書き換えの前後で同一になるようにデータを書き換える。そして、このルーチンを一旦終了する。

それとは反対に、第２範囲内でのデータの書き換えがあり、ステップＳ１５で肯定的に判断された場合には、第２範囲内で書き換えられた値に基づいて、第２範囲内における書き換えられていない部分のデータを書き換える（ステップＳ１８）。具体的には、第１範囲と第２範囲との境界部分における最大捩れ角でのステップＳ１４で書き換えられたエンジントルクと、第２範囲内で書き換えられた値とを通る一次関数を生成し、その一次関数の係数に第２範囲内におけるそれぞれ最大捩れ角（書き換えられた実捩れ角を除く）を積算して、各最大捩れ角に対応するエンジントルクを求めて、データを書き換える。このように生成された一次関数の係数が、この発明の実施例における「第２係数」に相当する。そして、このルーチンをリターンする。

一方、ステップＳ１２で肯定的に判断される要因となった実捩れ角の値が、第２範囲内であり、ステップＳ１３で否定的に判断された場合には、第２範囲における書き換えられていない他の部分のデータを書き換える（ステップＳ１９）。具体的には、ステップＳ１２で肯定的に判断される要因となった実捩れ角およびその際におけるエンジントルクを通り、かつマップが書き換えられる以前における第２範囲内の関数の係数となる新たな関数を生成し、その生成された関数の係数に第２範囲内における求められていないそれぞれの最大捩れ角を積算して、各最大捩れ角に対応するエンジントルクを求めて、データを書き換える。このように生成された関数の係数が、この発明の実施例における「第２係数」に相当する。

ついで、第１範囲内でのデータの書き換えがあるか否かが判断される（ステップＳ２０）。このステップＳ２０は、ステップＳ１３と同様に、コイルバネ１３とクッション１４との構造に応じてコイルバネ１３のみが圧縮される最大捩れ角と、ステップＳ１１で書き換えられた実捩れ角とを比較して判断することができる。

第１範囲内でのデータの書き換えがあり、ステップＳ２０で肯定的に判断された場合には、第１範囲内で書き換えられた値に基づいて、第１範囲内のうち求められていない最大捩れ角に対するエンジントルクの値を書き換える（ステップＳ２１）。具体的には、第１範囲で求められた実捩れ角が一つの場合には、その実捩れ角でのエンジントルクと、ステップ１９で書き換えられた第１範囲と第２範囲との境界部分における最大捩れ角に対するエンジントルクとを通る一次関数を求め、その一次関数の係数に第１範囲内における求められていないそれぞれの最大捩れ角を積算して、各最大捩れ角に対応するエンジントルクを求めて、データを書き換える。このように生成された一次関数の係数が、この発明の実施例における「第２係数」に相当する。また、第１範囲内で求められた実捩れ角が複数ある場合には、それら実捩れ角毎に対応するエンジントルクと、ステップ１９で書き換えられた第１範囲と第２範囲との境界部分における最大捩れ角に対するエンジントルクとから近似線を生成し、その近似線の関数における係数に、マップに定められている最大捩れ角（書き換えられた実捩れ角を除く）の値のうち、第１範囲内の値のそれぞれを積算して、それぞれの最大捩れ角毎のエンジントルクを求めて、データを書き換える。なお、上記のように近似線を生成した場合における係数が、この発明の実施例における「第２係数」に相当する。そして、このルーチンをリターンする。

一方、第１範囲内でのデータの書き換えがなく、ステップＳ２０で否定的に判断された場合には、ステップ１９で書き換えられた第１範囲と第２範囲との境界部分における最大捩れ角に対するエンジントルクの値と、グラフの原点とを通る一次関数を求め、その一次関数の係数に第１範囲内のそれぞれの最大捩れ角を積算して、各最大捩れ角に対応するエンジントルクを求めて、データを書き換える（ステップＳ２２）。そして、このルーチンをリターンする。

なお、図７に示すように書き換えられたマップに基づいて、図１に示す制御例を実行するように構成されている。

上述したようにエンジン回転数およびバネダンパ７の出力軸１２の回転数などに基づいて実捩れ角を求め、マップに定められているデータを、求められた実捩れ角に対応したエンジントルクに書き換える（更新する）ことにより、経時劣化などによりエンジン２の運転点に対する最大捩れ角が変化したとしても、マップに基づいて推定されるバネダンパ７の挙動と、バネダンパ７の実際の挙動とが乖離することを抑制することができる。その結果、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触することを抑制することができる。また、上記のように求められた実捩れ角から、第１範囲および第２範囲での最大捩れ角とエンジントルクとの関係を補正することにより、検出値などに応じて求めることができていない範囲でのエンジン２の運転点であっても、ストッパープレート１５とセンタープレート１１とが接触することを抑制することができる。

なお、この発明におけるトーショナルダンパは、上述したバネダンパに限らず、従来知られているダイナミックダンパであってもよい。そのダイナミックダンパの構成例を、図８に示している。図８に示す例では、エンジン２の出力軸５の端部に、円周方向に所定の長さを有する凹部３６が形成されている。この凹部３６は、円周方向に所定の間隔を空けて複数形成されており、それらの凹部３６に、揺動可能に転動体３７が収容されている。なお、凹部３６における外側の壁面３８の曲率半径は、エンジン２の出力軸５の捩り振動の次数に応じて定められている。そして、その壁面３８には、図９に示すようにエンジン２の出力軸５の円周方向に所定の間隔を空けて転動体３７の位置を検出するための複数のセンサ３９が設けられ、それらセンサがＥＣＵ３２に接続されている。このセンサ３９は、円周方向における隣り合うセンサ３９を転動体３７が跨がるように接触したときにＥＣＵ３２に電気を通電するように構成されている。そのようにセンサ３９を設けることにより、転動体３７が揺動する長さや角度（以下、転動体３７の移動量と記す）を検出することができる。

そのように検出された転動体３７の移動量に応じて図１および図７に示す制御を行うことができる。具体的には、まず、エンジン２の運転点毎に、転動体３７の移動量をマップに定めておき、図１に示すステップＳ１では、エンジン２の運転点とマップとから転動体３７の移動量を予測し、ステップＳ２では、ステップＳ１で予測された転動体３７の移動量が、予め定められている限界移動量以下であるか否かを判断すればよい。また、図７に示す制御例では、捩れ角を、転動体３７の移動量に置き換えて各ステップを実行するように構成すればよい。

この発明の実施例におけるトーショナルダンパの構成の他の例を図１０に示している。図１０に示す例では、バネダンパ３８とダイナミックダンパ３９とが直列的に連結され、それぞれのダンパ３８，３９がトーショナルダンパとして機能するように構成されている。このバネダンパ３８の構成を簡単に説明すると、このバネダンパ３８は、エンジン２からトルクが伝達される環状の外周側プレート４０と、その外周側プレート４０とは相対回転し、かつ出力軸１２にスプライン係合した内周側プレート４１と、外周側プレート４０から内周側プレート４１に弾性力としてトルクを伝達するコイルバネ４２とによって構成されている。すなわち、外周側プレート４０の内周部と、内周側プレート４１の外周部とに円周方向に対向する面を形成し、その対向する面の間にコイルバネ４２が挟まれるように配置されている。したがって、外周側プレート４０と内周側プレート４１とが相対回転するとコイルバネ４２が圧縮されて、外周側プレート４０から内周側プレート４１へ伝達されるトルクの変動を低減させる。すなわち、この構成における外周側プレート４０が、この発明の実施例における「入力部材」に相当し、内周側プレート４１が、この発明の実施例における「可動部材」に相当する。

また、上記内周側プレート４１の内周部からエンジン２とは反対側に突出した円筒部４３が連結されており、その円筒部４３には、ダイナミックダンパ３９を構成する環状の回転体４４が連結されている。この回転体４４には、貫通孔４５が円周方向に複数形成されており、その貫通孔４５に、転動体４６が揺動可能に収容されている。なお、図１０に示す例では、転動体４６が設けられている部分を囲うように、カバー部材４７が設けられており、このカバー部材４７座は、回転体４４に連結されている。したがって、バネダンパ３８を介してエンジン２から回転体４４にトルクが伝達され、その伝達されるトルクの変動に応じて転動体４６が揺動するように構成されている。すなわち、ダイナミックダンパ３９における回転体４４が、この発明の実施例における「入力部材」に相当し、転動体４６が、この発明の実施例における「可動部材」に相当する。

このような構成の場合には、バネダンパ３８を介してダイナミックダンパ３９にトルクが入力されるため、ダイナミックダンパ３９に入力されるトルクの変動幅は小さくなるものの、実質的なトルクの大きさ（入力されるトルクの平均値）は、エンジントルクと同一になる。したがって、図４および図５に示す例と同様のマップを、バネダンパ３８とダイナミックダンパ３９とのそれぞれに対応して用意することができる。そして、図１におけるステップＳ１を、それぞれのマップから予測捩れ角および転動体４６の予測移動量を求めるように構成し、ステップＳ２を、その求められた予測捩れ角および予測移動量の少なくともいずれか一方が、限界値以上となるか否かを判断するように構成し、そのステップＳ２で肯定的に判断された場合に、それぞれのマップから求めることができる限界トルク以下となるように、エンジン２のトルクを制限するように図１におけるステップＳ４を構成すればよい。そのように制御することにより、上述した例と同様に、各ダンパ３８，３９のうちの入力部材（外周側プレート４０または回転体４４）に対する可動部材（内周側プレート４１または転動体４６）の移動量が過度に大きくなることを抑制することができるとともに、駆動力が低下することを抑制することができる。なお、マップを更新する方法は、バネダンパ３８に対応したマップと、ダイナミックダンパ３９に対応したマップとをそれぞれ図７に示す制御例と同様に実行すればよい。

なお、駆動力源となるモータが、トーショナルダンパの出力側に設けられていればよく、そのモータの数量や、モータを動力伝達経路に連結する構成などは、図２に示す構成に限定されない。

１…ハイブリッド車両、 ２…エンジン、 ３，４…モータ、 ７，３８…バネダンパ、 ８…フロントプレート、 ９…リヤプレート、 １１…センタープレート、 １３，４２…コイルバネ、 １４…クッション、 １５…ストッパープレート、 １７…駆動輪、 ３２…ＥＣＵ（電子制御装置）、 ３７，４６…転動体、 ３９…ダイナミックダンパ、 ４０…外周側プレート、 ４１…内周側プレート、 ４４…回転体。

Claims (10)

1. エンジンからトルクが入力される入力部材および前記入力部材に対して前記入力部材の回転方向に移動することができる可動部材とを備え、前記入力部材に入力されるトルクの変動に応じて前記入力部材と前記可動部材とが相対移動するように構成されたトーショナルダンパと、前記エンジンから駆動輪へのトルクの伝達経路において前記トーショナルダンパよりも前記駆動輪側に連結されたモータと、前記エンジンおよび前記モータを制御するコントローラとを備えたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記可動部材の前記入力部材に対する回転方向の移動量が予め定められた第１所定値以上になる限界トルクが前記入力部材に入力されることを予測する予測部と、
   前記予測部により前記限界トルクが前記入力部材に入力されることが予測された場合に、前記入力部材に入力されるトルクが前記限界トルク未満になるように前記エンジンの出力トルクを制限するとともに、前記エンジンの出力トルクを制限することによる駆動力の低下を補うように前記モータの出力トルクを変化させる駆動力変更部と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記入力部材に入力されるトルクに対する前記移動量を定めたマップを有し、
   前記入力部材に入力されるトルクと、前記マップとに基づいて前記移動量を求める移動量算出部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記入力部材に実際に入力されている実トルクと、前記実トルクが入力されたときの前記移動量である実移動量とを求め、前記実トルクと前記実移動量とに基づいて前記マップを更新する学習制御部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記学習制御部は、
   前記実トルクと、前記実移動量と前記マップとに基づいて求められる前記入力部材に入力されるトルクとの差を算出し、前記算出された差を、前記マップに定められている前記入力部材に入力される各々のトルク値に加算して前記マップを更新する
   ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記学習制御部は、
   前記実トルクと、前記実移動量とを複数求め、それら求められた複数の実トルクと実移動量とから、単位実移動量に対する前記実トルクの変化量である第１係数を求め、前記マップに定められている各々の移動量を前記第１係数に積算して、前記マップに定められている前記入力部材に入力される各々のトルク値を更新する
   ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記学習制御部は、
   前記トーショナルダンパにトルクが入力されていない場合における前記移動量である基準移動量から前記実移動量までの偏差を求め、前記実トルクと前記偏差とから単位実移動量に対する前記実トルクの変化量である第２係数を求め、前記マップに定められている各々の移動量を前記第２係数に積算して、前記マップに定められている前記入力部材に入力される各々のトルクを更新する
   ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項３ないし６のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記学習制御部は、
   前記実移動量が予め定められた第２所定値以上の場合に、前記マップを更新する
   ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
8. 請求項２ないし７のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記エンジンの出力トルクを制限する場合に、前記エンジンの出力トルクは、前記マップに基づいて求められる移動量が前記第１所定値未満となるように定める
   ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記可動部材は、前記駆動輪に連結されるとともに、前記入力部材と相対回転可能に設けられた出力部材により構成され、
   前記トーショナルダンパは、前記入力部材と、前記出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とが相対回転した場合に弾性変形する弾性部材とにより構成され、
   前記移動量は、前記入力部材と前記出力部材との位相差である
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
10. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記入力部材には、円周方向に所定の長さを有する転動室が形成され、
    前記可動部材は、前記入力部材の角加速度に応じて前記転動室内を揺動する転動体により構成され、
    前記移動量は、前記転動室内を前記転動体が揺動する長さまたは角度である
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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