JP2017178004A - ハイブリッド車両及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発進時や低速度からの加速時にプロペラシャフトに生じる偶力による振動を低減するハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。
【解決手段】エンジン１０の動力を駆動輪３５に伝達するプロペラシャフト３３に接続されたモータージェネレーター２１を有するハイブリッドシステム２０を備え、制御装置７０が、回転数センサ６４を介してプロペラシャフト３３に生じる偶力による振動を監査して、その振動が生じたときに、その振動に応じてモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを正の範囲で増減する制御を行うように構成された。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、発進時や低速度からの加速時に生じる振動を低減するハイブリッド車両及びその制御方法に関する。

近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や減速時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、発進時や低速度からの急加速時にモータージェネレーターによって駆動力をアシストするなどして、プロペラシャフトに伝達される駆動力を急増すると振動が生じるという問題があった。

特開２００２−２３８１０５号公報

これに関して、本発明の発明者らは、その振動がプロペラシャフトに生じる偶力による振動であることを突き止めた。発進時や低速度からの急加速時にプロペラシャフトに伝達される駆動力が急増すると、プロペラシャフトが捻られて、その捻りが戻ろうとする力が生じる。つまり、プロペラシャフトを回転させようとする偶力とその偶力による捻りが戻ろうとする偶力とによってプロペラシャフトに振動が生じるのである。

特に、その偶力による振動は、プロペラシャフトが長くなる程捩じり量が多く捩じりを戻そうとする偶力が大きくなる。従って、その振動は、バスやトラックなどのプロペラシャフトの軸方向の長さが普通乗用車に比較して長くなる大型車両に顕著になる。

なお、このプロペラシャフトに生じる偶力による振動は、エンジンなどの振動体から伝達される振動とは異なり、プロペラシャフト自身が捻られたことにより生じる振動である。

本発明の目的は、発進時や低速度からの加速時にプロペラシャフトに生じる偶力による振動を低減することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンの動力を駆動輪に伝達する出力軸に接続されたモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、プロペラシャフトの回転数を検出する回転数センサを備え、前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達する場合の出力トルクを正として、前記制御装置が、前記回転数センサを介して前記プロペラシャフトに生じる偶力による振動を監査して、その振動が生じたときに、その振動に応じて前記モータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減する制御を行うように構成
されたことを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、プロペラシャフトを介してエンジン及びモータージェネレーターの少なくとも一方と両方の駆動力を駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御方法において、前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達する場合に、前記プロペラシャフトの回転数を取得するステップと、前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達する場合の出力トルクを正として、取得したその回転数に基づいて、前記プロペラシャフトに生じた偶力による振動に応じて前記モータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減するステップと、を含むことを特徴とする方法である。

プロペラシャフトに偶力による振動、言い換えれば捩じり振動が生じる場合は、プロペラシャフトに伝達される駆動力が急増する場合である。このような場合としては、ハイブリッド車両の発進時や低速走行からの急加速時が例示される。

プロペラシャフトの偶力による振動は、駆動力の急増によりプロペラシャフトが捻られることに起因している。より詳しくは、プロペラシャフトを回転させようとする偶力、つまりプロペラシャフトの回転方向に対して正となる偶力と、プロペラシャフトが捻られてその捻りが戻ろうとする偶力、つまり負となる偶力とによって、プロペラシャフトの回転数の増加と減少とが繰り返すことで振動が生じるのである。

本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、プロペラシャフトの回転数を監査して、そのプロペラシャフトに偶力による振動が生じたときに、その振動の振動数と逆位相となるようにモータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減するようにした。

つまり、振動によりプロペラシャフトの回転数が増加しようとするときに、モータージェネレーターの出力トルクを低減する。その一方で、振動によりプロペラシャフトの回転数が低減しようとするときに、モータージェネレーターの出力トルクを増加する。これにより、偶力の振動によるプロペラシャフトの回転数の増減を抑制しつつ、その振動を相殺して減衰するので、偶力による振動によってドライバビリティが悪化することを回避できる。

なお、その振動の低減時に、モータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減することにより、駆動輪に伝達される駆動力の低減による加速応答性の悪化を回避できる。

本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。 本発明のハイブリッド車両の制御方法を例示するフロー図である。 振動の振幅の減衰率とモータージェネレーターの出力トルクの増減量との相関を例示する相関図である。 振動の振幅と経過時間との相関を例示する相関図である。 振動の振幅とモータージェネレーターの出力トルクの増減量との相関を例示する相関図である。 経過時間とプロペラシャフトの回転数及びモータージェネレーターの出力トルクとの相関を例示する相関図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実
施形態からなるハイブリッド車両を示す。

このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型自動車であり、エンジン１０、モータージェネレーター２１及びトランスミッション３０と、運転状態に応じて車両を複合的に制御するハイブリッドシステム２０とを主に備えている。

エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。クランクシャフト１３の一端は、エンジンクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を介してトランスミッション３０のインプットシャフト３１に接続されている。

モータージェネレーター２１には、発電運転が可能な永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。このモータージェネレーター２１の回転軸２２の一端は、ＰＴＯ（動力取り出し機構）３８を介して、トランスミッション３０の図示しないカウンターシャフトに接続されている。

ＰＴＯ３８は、図示しないスレーブドグクラッチを備え、図示しないソレノイドバルブに電流を流すとそのスレーブドグクラッチが解放状態になり、トランスミッション３０からモータージェネレーター２１を切り離す。一方、電流を止めるとスレーブドグクラッチが結合状態になり、トランスミッション３０とモータージェネレーター２１とを接続する。

トランスミッション３０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ自動的に変速するＡＭＴ又はＡＴが用いられている。なお、トランスミッション３０は、ＡＭＴのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。

トランスミッション３０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト３２に接続されたプロペラシャフト３３を通じてデファレンシャル３４に伝達され、後輪である一対の駆動輪３５にそれぞれ駆動力として分配される。

ハイブリッドシステム２０は、モータージェネレーター２１と、そのモータージェネレーター２１に電気的に接続するインバーター２３、高電圧バッテリー２４、ＤＣ／ＤＣコンバーター２５及び低電圧バッテリー２６とを有している。

高電圧バッテリー２４としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー２６には鉛バッテリーが用いられる。

ＤＣ／ＤＣコンバーター２５は、高電圧バッテリー２４と低電圧バッテリー２６との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー２６は、各種の車両電装品２７に電力を供給する。

このハイブリッドシステム２０における種々のパラメータ、例えば、電流値、電圧値やＳＯＣなどは、ＢＭＳ２８により検出される。

これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム２０は、制御装置７０により制御され
る。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム２０は高電圧バッテリー２４から電力を供給されたモータージェネレーター２１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター２１による回生発電を行い、プロペラシャフト３３等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー２４を充電する。また、このＨＥＶは、エンジンクラッチ１４を断状態、かつモータークラッチ１５を接状態にすることで、モータージェネレーター２１のみを駆動源とする、いわゆるモーター単独走行が可能となる。

なお、モータージェネレーター２１を接続するエンジン１０の駆動力を駆動輪３５に伝達する出力軸としては、クランクシャフト１３、トランスミッション３０の各シャフト、及びプロペラシャフト３３が例示される。また、モータージェネレーター２１とそれらの出力軸との接続機構としては、回転軸２２に取り付けられた第１プーリーとそれらの出力軸に取り付けられた第２プーリーとの間に無端状のベルト状部材を掛け回した機構、ギアボックスなどの減速機構、及びＰＴＯなどの動力取り出し機構などが例示される。

このようなＨＥＶにおいて、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐを検出する回転数センサ６４を備えている。そして、モータージェネレーター２１の駆動力をプロペラシャフト３３に伝達する場合の出力トルクを正として、制御装置７０が、回転数センサ６４を介してプロペラシャフト３３に生じる偶力による振動を監査して、その振動に応じてモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを正の範囲で増減する制御を行うように構成される。

より具体的には、制御装置７０が、偶力による振動の振動数ｆ１と、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減によりプロペラシャフト３３に伝達される駆動力の周波数ｆ２とを逆位相にする制御を行うように構成される。

制御装置７０は、各種処理を行うＣＰＵ、その各種処理を行うために用いられるプログラムや処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成される。この制御装置７０は、信号線を介して回転数センサ６４及びインバーター２３のそれぞれに接続される。また、制御装置７０の内部記憶装置に記憶された実行プログラムとしては、振動抑制プログラムが例示される。

振動抑制プログラムは、プロペラシャフト３３に伝達される駆動力が急増したときに生じる偶力による振動を、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを増減して抑制するプログラムである。

この振動抑制プログラムが実施される場合は、ＨＥＶの発進時や低速走行からの急加速時が例示される。なお、それらの発進時や低速走行からの急加速時においては、エンジン１０及びモータージェネレーター２１の両方の駆動力がプロペラシャフト３３に伝達されるアシスト走行に限定されずに、エンジン１０のみの駆動力が、あるいはモータージェネレーター２１のみの駆動力がプロペラシャフト３３に伝達されるエンジン単独走行やモーター単独走行の場合も含む。

なお、ここでいう駆動力の急増とは、エンジン１０及びモータージェネレーター２１の少なくとも一方からプロペラシャフト３３に伝達される駆動力の単位時間当たりの増加量が多い場合、言い換えると単位時間当たりのプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの増加量が多い場合を示している。

このようなＨＥＶの制御方法を、制御装置７０の機能として図２に基づいて以下に説明する。なお、制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、各部と接続している
。この制御方法は、エンジン１０が始動してから終了するまで行われる。

まず、制御装置７０が、回転数センサ６４を介してプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐを取得する（Ｓ１０）。なお、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐは、エンジン１０のクランクシャフト１３の回転数や駆動輪３５の回転数などから算出することも可能である。しかし、それらの算出方法では、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの変動までは算出することができない。従って、このプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐは、この実施形態の回転数センサ６４のように、直接的に回転数Ｎｐを検出可能なセンサを用いて取得する必要がある。

次いで、制御装置７０が、プロペラシャフト３３に偶力による振動が生じたか否かを判定する（Ｓ２０）。このステップとしては、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの変動から偶力による振動の周期を検出して、プロペラシャフト３３に偶力による振動が生じたと判定する方法が例示される。このように振動が生じたか否かを実際に振動の周期を検出して判定すると、振動を判定しつつ、その振動の振動数ｆ１や初期の振幅Ｌ１を取得できるという利点がある。

なお、ここで判定のために取得する周期としては、０．５周期以上、３周期以下とする。０．５周期未満の場合に、振動の振動数ｆ１や初期の振幅Ｌ１を取得することができなくなる。一方、３周期を超える場合に、下記の振動を抑制する制御に遅れが生じてしまう。

このステップで、プロペラシャフト３３に偶力による振動が生じたと判定した場合は、次に進み、振動が生じないと判定した場合は、スタートへ戻る。

次いで、制御装置７０が、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを正の範囲で増減する（Ｓ３０）。このステップでは、振動の振動数ｆ１と、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減によりプロペラシャフト３３に伝達される駆動力の周波数ｆ２とが逆位相となるようにモータージェネレーター２１を制御する。より具体的には、振動によりプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが増加しようとするときに、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを増減量ΔＴｍだけ低減し、振動によりプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが低減しようとするときに、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを増減量ΔＴｍだけ増加する。

ここでいう正の範囲とは、モータージェネレーター２１からプロペラシャフト３３に駆動力が伝達される場合の出力トルクＴｍを正とした場合の範囲である。従って、偶力による振動を低減する際に、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍは負にならない、つまり、回生トルクにならない。発進時や加速時に、モータージェネレーター２１が発電状態になると、モータージェネレーター２１の回生制動力によってプロペラシャフト３３の回転動力が減少し、加速応答性が悪化してしまう。そこで、発進時や加速時に、モータージェネレーター２１を正の範囲で増減することで、加速応答性の悪化を回避可能になる。

また、増減量ΔＴｍは、アシスト時の目標出力トルクＴ０に対する増減量である。この目標出力トルクＴ０は、アクセル開度、車速、及びエンジン回転数に基づいて設定されており、アシスト時に、モータージェネレーター２１からプロペラシャフト３３に伝達される駆動力の目標値である。

更に詳しく説明すると、これらのステップ（Ｓ３０）においては、偶力による振動の振動数ｆ１と逆位相となるようにモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを増減して
いる。つまり、偶力の振動によりプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが増減しようとするタイミングと、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを増減するタイミングとが略同期することになる。

また、このステップにおいては、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを一定の増減量ΔＴｍで増減するよりも、偶力による振動の振幅Ｌ１に応じて、つまり徐々に減衰する振幅Ｌ１に応じて、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減量を調節することが好ましい。

振動数ｆ１は、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの変動から取得可能である。なお、振動数ｆ１を算出する際に、モータージェネレーター２１からプロペラシャフト３３までの駆動力の伝達経路を考慮するとよい。例えば、この実施形態では、モータージェネレーター２１からＰＴＯ３８及びトランスミッション３０を介してプロペラシャフト３３に駆動力が伝達されている。そこで、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐに加えて、トランスミッション３０におけるギア比を考慮して振動数ｆ１を算出するとよい。

振動数ｆ１が算出されると、制御装置７０が、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減のタイミングを、その増減によりプロペラシャフト３３に伝達される駆動力の周波数ｆ２が、その振動数ｆ１の逆位相となるように調節する。

初期の振幅Ｌ１も同様に、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの変動から取得可能である。但し、回転数Ｎｐの変動からは初期の振幅Ｌ１しか取得できない。振幅Ｌ１は、時間の経過及びモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減により減衰する。そこで、振幅Ｌ１については、減衰した振幅Ｌ１を予測するようにするとよい。

図３は振幅Ｌ１の減衰率とモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減量ΔＴｍとの相関を、図４は振幅Ｌ１と経過時間との相関を、それぞれ例示している。振幅Ｌ１の減衰率は増減量ΔＴｍに対して正の相関になる。一方、振幅Ｌ１は時間に対して負の相関になる。

これらの図３及び図４を予め実験や試験により作成し、マップデータとして内部記憶装置に記憶させておき、減衰した振幅Ｌ１を算出する際に、それらを用いて算出するとよい。このように時間の経過、及び、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減により減衰する振幅Ｌ１を算出することが可能になる。

振幅Ｌ１が算出されると、制御装置７０が、その振幅Ｌ１に応じたモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減量ΔＴｍを算出する。

図５は、振幅Ｌ１とモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減量ΔＴｍとの相関を例示している。増減量ΔＴｍは、振動の振幅Ｌ１を打ち消す大きさに設定されており、振幅Ｌ１に対して正の相関となる。この増減量ΔＴｍが振幅Ｌ１に対して小さくなると、振動によってプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが増減する。一方、増減量ΔＴｍが振幅Ｌ１に対して大きくなると、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減によってプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが増減する。そこで、この増減量ΔＴｍとしては、振幅Ｌ１を相殺する値がより好ましい。

この図５を予め実験や試験により作成し、マップデータとして内部記憶装置に記憶させておき、取得した、あるいは予測した振幅Ｌ１に基づいて増減量ΔＴｍを算出するとよい。このようにすることで、時間の経過及びモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減により減衰する振幅Ｌ１に応じて増減量ΔＴｍが小さくなるので、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐに影響を与えること無く、振動のみを相殺することが可能になる。

次いで、制御装置７０が、振動によるプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの増減が無くなったか否かを判定する（Ｓ４０）。このステップでは、減衰した振幅Ｌ１を求め、その振幅Ｌ１が予め設定した閾値Ｌａ以下になる場合に、振動が減衰して回転数Ｎｐの増減が無くなったと判定している。

閾値Ｌａは、予め実験や試験により求めておき、制御装置７０の内部記憶装置に記憶させておく。この閾値Ｌａは、偶力による振動が時間の経過、あるいはモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減によりプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐを増減させなくなるまで、あるいはその増減幅が十分に小さくなるまで減衰したことが判定可能な値に設定される。

このステップで、振幅Ｌ１が閾値Ｌａを超える場合は、モータージェネレーター２１の増減を継続して行う。一方、振幅Ｌ１が閾値Ｌａ以下の場合は、制御装置７０が、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減を停止して（Ｓ５０）、スタートへ戻る。

図６は、経過時間とプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐとの相関、及び経過時間とモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍとの相関をそれぞれ例示している。なお、ここでは、ＨＥＶが発進してからモータージェネレーター２１でエンジン１０の駆動力をアシストする場合を例示している。また、実線はモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを、一点鎖線は偶力による振動を、二点鎖線は本発明の制御を実施した結果のプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐを、点線は本発明の制御を実施していないプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐを、それぞれ例示している。

エンジン１０の始動が開始して、エンジン１０の駆動力がプロペラシャフト３３に伝達され、更に、時間ｔ０でモータージェネレーター２１の駆動力がプロペラシャフト３３に伝達される。そして、モータージェネレーター２１の駆動力が伝達された時間ｔ０から発生期間Δｔ１が経過した後の時間ｔ１でプロペラシャフト３３に偶力による振動が発生する。

この時間ｔ１から時間ｔ２までの回転数Ｎｐは減少する。次いで、時間ｔ２から時間ｔ３までの回転数Ｎｐは増加する。従って、この時間ｔ１から時間ｔ３までの回転数Ｎｐの変化により、振動の０．５周期が検出される。そして、時間ｔ１から時間ｔ３までの期間に基づいて振動数ｆ１が求まり、時間ｔ２における回転数Ｎｐと時間ｔ３における回転数Ｎｐとの回転数差に基づいて初期の振幅Ｌ１が求まる。

次いで、時間ｔ３で、偶力による振動によって回転数Ｎｐが増加しようとすると、制御装置７０が、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを減少する。これにより、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの増減が抑制される。

このように、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減により、振動の振動数ｆ１と逆位相の周波数ｆ２の駆動力がプロペラシャフト３３に伝達されることで、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの増減が抑制され、且つ偶力による振動は徐々に減衰する。そして、時間ｔ４で振動の振幅Ｌ１が閾値Ｌａ以下になると、制御装置７０が、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減を停止する。

以上のような制御を行うようにしたことで、振動によりプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが増加しようとするときに、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを低減する。その一方で、振動によりプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが低減しようとするとき
に、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを増加する。これにより、プロペラシャフト３３の偶力の振動による回転数Ｎｐの増減を抑制しつつ、その振動を相殺して減衰するので、偶力による振動によってドライバビリティが悪化することを回避できる。

また、その振動の低減時に、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを正の範囲で増減することにより、駆動輪３５に伝達される駆動力の低減による加速応答性の悪化を回避できる。

なお、上記の実施形態のＨＥＶは特に車両を限定していないが、プロペラシャフト３３に生じる偶力の振動は、プロペラシャフト３３が長い大型車両に特に顕著に生じる。つまり、本発明は、プロペラシャフト３３の軸方向の長さが普通乗用車よりも長いトラックやバスなどの大型車両に好適である。

また、偶力による振動が生じたか否かの判定（Ｓ２０）としては、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの変化やプロペラシャフト３３に伝達される駆動力が急増してからの経過時間などで判定することも可能である。

例えば、最初にプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが減少した時間ｔ１を振動の開始として判定する方法も例示される。プロペラシャフト３３の偶力による振動は、駆動力の急増によりプロペラシャフト３３が捻られることに起因している。そこで、駆動力の急増した時間ｔ０からそのプロペラシャフト３３の捻りが戻ろうとする力、つまりプロペラシャフト３３の回転方向を正として負となる力が生じて、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが減少した時間を振動の開始と見做すことが可能である。このようにプロペラシャフト３３に伝達される駆動力が急増して上昇するはずのプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐが減少したことで判定すると、早期に偶力による振動を判定可能になり、迅速にその振動に対して対策できるという利点がある。

一方で、駆動力の急増した時間ｔ０からプロペラシャフト３３に偶力による振動が生じる時間ｔ１までの発生期間Δｔ１を予め求めておき、その発生期間Δｔ１が経過したか否かで判定してもよい。この発生期間Δｔ１は、プロペラシャフト３３の弾性率や軸方向の長さにより異なり、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐや伝達される駆動力より異なる。そこで、それらをパラメータとして発生期間Δｔ１が設定されたマップデータを予め実験や試験により求めておき、そのマップデータから求めた発生期間Δｔ１を用いるとよい。このように偶力による振動の発生期間Δｔ１で判定すると、早期に偶力による振動を判定可能になり、迅速にその振動に対して対策できるという利点がある。

偶力により生じる振動の振動数ｆ１は、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの１／２になる。また、振動の振幅Ｌ１は、エンジン１０の駆動力に応じて変化する。そこで、振動の振動数ｆ１及び振幅Ｌ１をリアルタイムで算出して、フィードバック制御によりモータージェネレーター２１の出力トルクＴｍを正の範囲で増減してもよい。

振幅Ｌ１については、エンジン１０の駆動力と振幅Ｌ１との関係を予め実験や試験によりマップデータとして記憶しておき、エンジン１０の駆動力とそのマップデータとを比較して求めるとよい。エンジン１０の駆動力は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量、燃料噴射量などから算出される。

このように、振動の振動数ｆ１をプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの１／２とし、その振幅Ｌ１をエンジン１０の駆動力に応じて算出して、フィードバック制御により、モータージェネレーター２１を制御することで、偶力による振動をリアルタイムに低減することができる。

また、振動によるプロペラシャフト３３の回転数Ｎｐの増減が無くなったか否かを判定するステップにおいては、モータージェネレーター２１の出力トルクＴｍの増減量ΔＴｍが予め設定された閾値ΔＴａ以下になる場合に、振動が減衰して回転数Ｎｐの増減が無くなったと判定してもよい。前述したように、増減量ΔＴｍは減衰する振幅Ｌ１に応じて少なくなる。そこで、この増減量ΔＴｍと閾値ΔＴａとを比較しても、振幅Ｌ１と閾値Ｌａとを比較する場合と同様の結果を得ることが可能である。

一方で、振動が減衰して回転数Ｎｐの増減が無くなる減衰期間Δｔ２を予め求めておき、その減衰期間Δｔ２が経過したか否かで判定してもよい。この減衰期間Δｔ２は、発生期間Δｔ１と同様に、プロペラシャフト３３の弾性率や軸方向の長さにより異なり、プロペラシャフト３３の回転数Ｎｐや伝達される駆動力より異なる。そこで、それらをパラメータとして減衰期間Δｔ２が設定されたマップデータを予め実験や試験により求めておき、そのマップデータから求めた減衰期間Δｔ２を用いるとよい。

１０ エンジン
２０ ハイブリッドシステム
２１ モータージェネレーター
３３ プロペラシャフト
３５ 駆動輪
６４ 回転数センサ
７０ 制御装置
Ｎｐ 回転数
Ｔｍ 出力トルク

Claims (7)

1. エンジンの動力を駆動輪に伝達する出力軸に接続されたモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、
   前記駆動輪に動力を伝達するプロペラシャフトの回転数を検出する回転数センサを備え、
   前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達する場合の出力トルクを正として、
   前記制御装置が、前記回転数センサを介して前記プロペラシャフトに生じる偶力による振動を監査して、その振動が生じたときに、その振動に応じて前記モータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減する制御を行うように構成されたことを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記制御装置が、前記振動の振動数と、前記モータージェネレーターの出力トルクの増減により前記プロペラシャフトに伝達される駆動力の周波数とを逆位相にする制御を行うように構成された請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置が、前記振動により前記プロペラシャフトの回転数が増加しようとするときに、前記モータージェネレーターの出力トルクを低減し、前記振動により前記プロペラシャフトの回転数が低減しようとするときに、前記モータージェネレーターの出力トルクを増加する制御を行うように構成された請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置が、時間経過及び前記モータージェネレーターの出力トルクの増減により減衰する前記振動の振幅が予め設定された閾値まで減衰したときに、前記モータージェネレーターの出力トルクの増減を停止する制御を行うように構成された請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
5. 前記制御装置が、前記振動の振動数を前記回転数の半分の値とし、前記振動の振幅を前記エンジンの駆動力に基づいて算出し、その振動の振動数及び振幅に基づいて、フィードバック制御により前記モータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減する制御を行うように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
6. トラック及びバスを含む大型車両である請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
7. プロペラシャフトを介してエンジン及びモータージェネレーターの少なくとも一方と両方の駆動力を駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御方法において、
   前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達する場合に、
   前記プロペラシャフトの回転数を取得するステップと、
   前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達する場合の出力トルクを正として、取得したその回転数に基づいて、前記プロペラシャフトに生じた偶力による振動に応じて前記モータージェネレーターの出力トルクを正の範囲で増減するステップと、を含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。