JP2018131108A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関のトルク変動による影響を抑制する。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、動力源としての内燃機関と、内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機ＭＧ１とを備えたハイブリッド車両１を制御する。ハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関の出力軸に発生する脈動成分を補償する脈動補償トルクを演算する演算手段１２０と、脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含まない期間においては、第１周期で脈動補償トルクを演算するように、頂点部分を含む期間においては、第１周期よりも短い第２周期で脈動補償トルクを演算するように、演算手段を制御する演算制御手段１１０と、演算手段で演算された脈動補償トルクを含むトルクを出力するように電動機を制御するトルク制御手段１３０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば内燃機関のトルク脈動の影響を抑制する制御を行うハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。
この種の装置として、内燃機関の爆発周期に由来するトルク脈動を抑制しようとするものが知られている。例えば特許文献１では、内燃機関の出力トルク及び慣性トルクに応じて出力軸に発生するトルク変動を、電動機から出力するトルクで補償するという技術が提案されている。また特許文献２では、駆動軸トルクから脈動成分を除去する補償トルクを算出し、電動機のトルク指令値から補償トルクを減じることで、電動機のトルク指令値を補正するという技術が提案されている。
特開平１１−３５０９９７号公報 特開２０１０−０２３７９０号公報
上述した特許文献１及び２に記載されている技術では、適切な補償トルクを演算することが要求される。しかしながら、出力すべき補償トルクの周波数が高い場合、補償トルクの演算周期によっては十分な時間分解能が得られず、結果として適切な補償トルクを出力できなくなってしまうおそれがある。この場合、トルク脈動を適切に抑制することができないだけでなく、例えば補償トルクの意図せぬ目減りによって、補償トルクが目標となる周波数以外の周波数を含んだものとなり、この周波数成分がダンパの固有振動数と一致することで新たな振動の原因となってしまうこともある。
なお、補償トルクの演算周期を常時高く設定しておくことで、補償トルクの演算性能を高めることも可能であるが、この場合には演算装置の処理負荷が大きく増加するという新たな問題が発生してしまう。
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、内燃機関のトルク変動による影響を好適に抑制することが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。
本発明に係る第１のハイブリッド車両の制御装置は上記課題を解決するために、動力源としての内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、前記内燃機関の出力軸に発生する脈動成分を補償する脈動補償トルクを演算する演算手段と、（ｉ）前記脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含まない期間においては、第１周期で前記脈動補償トルクを演算するように、（ｉｉ）前記頂点部分を含む期間においては、前記第１周期よりも短い第２周期で前記脈動補償トルクを演算するように、前記演算手段を制御する演算制御手段と、前記演算手段で演算された前記脈動補償トルクを含むトルクを出力するように前記電動機を制御するトルク制御手段とを備える。
本発明に係る第１のハイブリッド車両の制御装置によれば、脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含む期間においては、頂点部分を含まない期間と比べて、脈動補償トルクの演算周期が短くなるように制御される。この結果、頂点部分付近においては、脈動補償トルクがより正確な値として演算されることになり、特にトルクの目減りによって脈動補償トルクに意図しない周波数成分が含まれてしまうことを防止できる。これにより、例えば脈動補償トルクの周波数成分と、ダンパ等の機械系の固有振動数とが一致して、ハイブリッド車両に新たな振動が発生してしまうことを防止できる。
また本発明では、制振トルクの演算周期が短くなるように制御されるのは、頂点部分を含む期間だけであるため、例えば常時演算周期を短くする場合と比べると、演算負荷の増大を効果的に抑制できる。
本発明に係る第１のハイブリッド車両の制御装置の一態様によれば、前記トルク制御手段は、（ｉ）前記第２周期が複数周期含まれる第３周期で前記電動機を制御するように設定されており、（ｉｉ）前記頂点部分を含む期間においては、前記第３周期に含まれる複数の前記第２周期で夫々演算された複数の前記脈動補償トルクのうち最も大きな値を前記脈動補償トルクとして設定して、前記電動機を制御する。
この態様によれば、頂点部分を含む期間においては、脈動補償トルクが短い周期で演算されるものの、電動機のトルク制御（即ち、脈動補償トルクの出力制御）については、比較的長い周期で実行されることになるため、脈動補償トルクの演算周期の短縮によって、トルク制御に関する処理負荷までもが増加してしまうことを防止できる。また、頂点部分を含む期間においては、演算された複数の脈動補償トルクのうち最も大きな値（正確には、絶対値が最も大きな値）が出力されるため、トルクの目減りを好適に防止することができる。
本発明に係る第２のハイブリッド車両の制御装置は上記課題を解決するために、動力源としての内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、前記内燃機関の出力軸に発生する脈動成分を補償する脈動補償トルクを演算する演算手段と、（ｉ）前記脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含まない期間においては、前記演算手段で演算された前記脈動補償トルクを含むトルクを出力するように、（ｉｉ）前記頂点部分を含む期間においては、前記演算手段が演算し得る最大の前記脈動補償トルク含むトルクを出力するように、前記電動機を制御するトルク制御手段とを備える。
本発明に係る第２のハイブリッド車両の制御装置によれば、脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含む期間においては、演算手段によって演算され得る最大値（正確には、絶対値が最も大きな値）が脈動補償トルクとして設定される。このため、トルクの目減りを確実に防止でき、脈動補償トルクに意図しない周波数成分が含まれてしまうことを防止できる。また、脈動補償トルクの演算周期は変更されないため、演算負荷を増加させずに済む。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
第１実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を示す概略図である。 第１実施形態に係るハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 制振トルクの目減りによって発生する問題点を示す図である。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る制振トルクの頂点付近判定方法を示す図である。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置における制振トルクの演算・出力タイミングを示す図である。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置における制振トルクの演算・出力タイミングを示す図である。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係る制振トルクの頂点付近判定方法を示す図である。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置における制振トルクの演算・出力タイミングを示す図である。
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図１から図６を参照して説明する。
＜ハイブリッド車両の構成＞
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置が搭載されるハイブリッド車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を示す概略図である。
図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２及びハイブリッド駆動装置１０を備えて構成されている。
ＥＣＵ１００は、「ハイブリッド車両の制御装置」の一具体例であり、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１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ハイブリッド車両１における各種制御を実行可能に構成されている。本実施形態に係るＥＣＵ１００は、その内部に実現される処理ブロック或いはハードウェアとして、頂点判定部１１０、制振トルク演算部１２０及びトルク制御部１３０を備えている。これらＥＣＵ１００の各部が実行する処理については、後の動作説明において詳述する。
ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する。また、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に供給することが可能な不図示のインバータを含んでいる。即ち、ＰＣＵ１１は、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１２を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
バッテリ１２は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する。バッテリ１２は充電可能な二次電池であり、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の回生等によって発生した電力を充電することができる。バッテリ１２の蓄電量は、ＥＣＵ１００等において検出可能とされている。
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインとして機能する動力ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
図２に示すように、ハイブリッド駆動装置１０は、主にエンジン２００、ＭＧ１側動力伝達機構３１０、ＭＧ２側動力伝達機構３２０、トーショナルダンパ４１０、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、インプットシャフト４２０及びドライブシャフト５００を備えて構成されている。
エンジン２００は、「内燃機関」の一具体例であり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能するガソリンエンジンである。エンジン２００は、気筒内において燃焼室に点火プラグの一部が露出してなる点火装置による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストンの往復運動を、コネクティングロッドを介して、クランクシャフトの回転運動に変換することが可能に構成されている。クランクシャフトの角度（即ち、クランク角）は、クランク角センサ等により検出可能とされている。エンジン２００は、トーショナルダンパ４１０及びインプットシャフト４２０を介して、ＭＧ１側動力伝達機構３１０に動力を出力可能に構成されている。
ＭＧ１側動力伝達機構３１０は、中心部に設けられたサンギアＳ１と、サンギアＳ１の外周に同心円状に設けられた、リングギアＲ１と、サンギアＳ１とリングギアＲ１との間に配置されてサンギアＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアＰ１と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備えている。サンギアＳ１は、サンギア軸を介してＭＧ１のロータに連結されている。また、リングギアＲ１は、ドライブシャフト５００に連結されている。更に、キャリアＣ１は、エンジン２００のインプットシャフト４２０と連結されている。
ＭＧ２側動力伝達機構３２０は、中心部に設けられたサンギアＳ２と、サンギアＳ２の外周に同心円状に設けられた、リングギアＲ２と、サンギアＳ２とリングギアＲ２との間に配置されてサンギアＳ２の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアＰ２とを備えている。サンギアＳ２は、サンギア軸を介してＭＧ２のロータに連結されている。また、リングギアＲ２は、ドライブシャフト５００に連結されている。
モータジェネレータＭＧ１は、「電動機」の一具体例であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。本実施形態に係るモータジェネレータＭＧ１は特に、エンジン２００からのトルクを伝達するインプットシャフト４２０に対して、「脈動補償トルク」の一具体例である制振トルクを出力することが可能に構成されている。制振トルクは、エンジンの爆発一次周波数に応じたトルク脈動を補償する（言い換えれば、打ち消す）ためのトルクとして出力される。
モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。
尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、他の構成を有していてもよい。
ドライブシャフト５００は、ハイブリッド車両１の駆動輪たる右前輪ＦＲ及び左前輪ＦＬを夫々駆動するドライブシャフトＳＦＲ及びＳＦＬ（図１参照）と連結されている。
＜制振トルク出力時に発生する問題点＞
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置が抑制しようとする、制振トルク出力時に発生する問題点について、図３を参照して具体的に説明する。図３は、制振トルクの目減りによって発生する問題点を示す図である。
図３に示すように、制振トルクは、エンジン２００で発生するトルク脈動に応じて予め設定されたトルクマップ（図中の破線参照）に基づいて演算され、出力される。制振トルクは、例えばエンジン２００の爆発一次振動に対応する周波数（＝７２０℃Ａ／気筒数）で出力される。ただし、制振トルクは所定の演算周期に応じたタイミングで演算及び出力されるため、演算周期が比較的長く設定されている場合、実際に出力される制振トルクはトルクマップに示すような理想的な波形とはならない。
特に、制振トルクが極大となる頂点付近においては、制振トルクの演算タイミングと、トルクマップ上の制振トルクがピークとなるタイミングとが一致しないことで、制振トルクの各周期における最大値が変動する。具体的には、各周期で制振トルクが目減りし、その目減り量が周期ごとに異なっているため、各周期で出力されるトルクの最大値（極大値）が変動する。このようなトルク変動は、制振トルクに新たな周波数成分を生じさせる原因となる。この周波数成分と、トーショナルダンパ４１０等の機械系の固有振動数とが一致すると、ハイブリッド車両１に意図せぬ振動が発生するおそれがある。この問題は、エンジン２００の回転数が高くなるほど、発生する可能性が高くなる。
本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置としてのＥＣＵ１００は、上述した問題点を解決するために、以下に詳述する方法で制振トルクを演算、出力する。
なお、上述した問題は、制振トルクが極小となる頂点付近においても同様に発生し得る。即ち、制振トルクが負となる場合にも同様の問題が発生し得る。以下の動作説明では、説明の便宜上、制振トルクが極大となる頂点付近に関してのみ説明するが、制振トルクが極小となる頂点付近についても同様の動作を行ってもよく、その場合にも、以下で説明する本実施形態と同様の技術的効果を得ることができる。
＜動作説明＞
本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作について、図４を参照して詳細に説明する。図４は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。
図４に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、まずモータジェネレータＭＧ１から制振トルクを出力する制御（以下、適宜「制振制御」と称する）を実行するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制振制御を実行するか否かは、例えばユーザのスイッチ操作によって設定されてもよいし、車両の走行状態に応じて自動的に設定されてもよい。制振制御を実施しないと判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、以降の処理は省略されて一連の処理が終了することになる。この場合、所定期間後にステップＳ１０１から処理が再開されてもよい。
制振制御を実施すると判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、頂点判定部１１０は、出力すべき制振トルクが極大となる頂点付近であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。以下では、頂点付近を判定する方法について、図５を参照して具体的に説明する。図５は、第１実施形態に係る制振トルクの頂点付近判定方法を示す図である。
図５に示すように、出力すべき制振トルクを示すトルクマップは、エンジン２００のクランク角と制振トルクとの対応関係を示すマップとして設定されている。このため、トルクマップを利用すれば、制振トルクが頂点となるクランク角ＣＣが分かる。言い換えれば、頂点となるクランク角ＣＣは、トルクマップを作成する時点で定数として決定される。
制振トルクが頂点付近であるか否かは、現在のクランク角が、頂点となるクランク角ＣＣを中心にして所定の判定幅ＣＷ内に収まっているか否かによって判定する。より具体的には、現在のクランク角が、頂点となるクランク角ＣＣから所定の判定幅ＣＷを差し引いた下側頂点判定閾値ＣＬ以上、且つ頂点となるクランク角ＣＣに所定の判定幅ＣＷを加えた上側頂点判定閾値ＣＨ以下である場合には、頂点付近であると判定される。一方、現在のクランク角が、下側頂点判定閾値ＣＬ未満、或いは上側頂点判定閾値ＣＨよりも大きい場合には、頂点付近ではないと判定される。
ここで判定幅ＣＷは、頂点を確実に検知しつつも、できるだけ頂点付近と判定される期間（即ち、クランク角の範囲）が短くなるように、以下の計算式（１）を利用して算出される。
判定幅ＣＷ［℃Ａ］＝現在のエンジン回転数［ｒｐｍ］／６０×頂点判定の処理周期［ｓｅｃ］×３６０［℃Ａ］ ・・・（１）
なお、本実施形態では、後に詳述するように演算周期（処理周期）を低周期と高周期とで切り替えることができるが、上述した頂点判定処理は低周期で実行される。
図４に戻り、頂点付近であると判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、制振トルク演算部１２０は、制振トルクを高周期で演算し（ステップＳ１０３）、トルク制御部１３０は、演算された制振トルクの出力指令を高周期で出力する（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理は高周期であるため、低周期のステップＳ１０２の判定処理が１回行われた場合に、夫々複数回実行されることになる。
一方、頂点付近でないと判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制振トルク演算部１２０は、制振トルクを低周期で演算し（ステップＳ１０５）、トルク制御部１３０は、演算された制振トルクの出力指令を低周期で出力する（ステップＳ１０６）。なお、ここでの低周期は「第１周期」の一具体例であり、例えば２．５ｍｓｅｃとして設定されている。また高周期は「第２周期」の一具体例であり、例えば０．５ｍｓｅｃとして設定されている。制振トルクは、現在のクランク角からトルクマップを利用して演算される。制振トルクの演算処理時には、ゲイン処理、パワー制限処理、トルク制限処理、及びレート制限処理等の各種処理が併せて実行されてもよい。
演算された制振トルクの出力指令によって、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置が実行する一連の処理は終了する。なお、処理が終了してから所定期間後に、再びステップＳ１０１の処理が実行されてもよい。
＜実施形態の効果＞
次に、上述した本実施形態に係る制振トルクの演算及び出力処理によって得られる技術的効果について、図６を参照して具体的に説明する。図６は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置における制振トルクの演算・出力タイミングを示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、頂点付近と判定されない期間においては低周期で制振トルクが演算及び出力されるが、頂点付近と判定された期間においては高周期で制振トルクが演算及び出力される。即ち、頂点付近と判定された期間では、それ以外の期間よりも高い頻度で、制振トルクの演算及び出力が実行される。
制振トルクの演算周期が高周期となると、演算回数が増加することで、より精度の高い制振トルクが算出される。このため、頂点付近において出力される制振トルクは、トルクマップに示された出力すべき制振トルクに近い形状となる。この結果、例えば図３で説明したような、制振トルクの目減りに起因する新たな周波数成分の発生を防止することができる。従って、エンジン２００のトルク脈動を好適に抑制し、ハイブリッド車両１における振動の発生を好適に防止できる。
また、本実施形態で演算周期が高周期とされるのは、制振トルクが頂点付近になる期間だけであり、それ以外の期間については、制振トルクが低周期で演算及び出力される。従って、処理負荷の増大を最低限に留めることが可能である。
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図７及び図８を参照して説明する。なお、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の動作や装置構成については概ね同様である。このため、以下では既に説明した第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
＜動作説明＞
第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作について、図７を参照して詳細に説明する。図７は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。なお図７では、図４で示した第１実施形態に係る処理と同様の処理に同一の符号を付している。
図７に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、まず制振制御を実行するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制振制御を実施しないと判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、以降の処理は省略されて一連の処理が終了することになる。この場合、所定期間後にステップＳ１０１から処理が再開されてもよい。
制振制御を実施すると判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、頂点判定部１１０は、出力すべき制振トルクが極大となる頂点付近であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。頂点付近であると判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、制振トルク演算部１２０は、制振トルクを高周期で演算する（ステップＳ１０３）。一方、頂点付近でないと判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制振トルク演算部１２０は、制振トルクを低周期で演算する（ステップＳ１０５）。
ここで第２実施形態では特に、頂点付近であると判定されて高周期で制振トルクが演算される場合に、演算された制振トルクはそのまま出力されず、低周期に応じた期間において算出された複数の制振トルクの値のうち、最大となる値が算出され（ステップＳ２０１）、トルク制御部１３０は、算出された最大値に応じた出力指令を低周期で出力する（ステップＳ２０２）。ここでの低周期は、「第３周期」の一具体例である。なお、トルク制御部１３０は、頂点付近でないと判定された場合に低周期で演算される制振トルクについても、出力指令を低周期で出力する（ステップＳ２０２）。
演算された制振トルクの出力指令によって、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置が実行する一連の処理は終了する。なお、処理が終了してから所定期間後に、再びステップＳ１０１の処理が実行されてもよい。
＜実施形態の効果＞
次に、上述した第２実施形態に係る制振トルクの演算及び出力処理によって得られる技術的効果について、図８を参照して具体的に説明する。図８は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置における制振トルクの演算・出力タイミングを示す図である。
図８に示すように、第２実施形態では、頂点付近と判定された期間において高周期で制振トルクが演算されるが、演算された制振トルクの出力制御は低周期で実行される。具体的には、制振トルクは演算された時点ではすぐに出力されず、次の出力タイミングとなった時点で、それまで演算された複数の値のうち、最大の値が制振トルクとして出力される。図に示す例では、出力タイミング間で合計５つの制振トルクが算出されているが、それらの各々は即座に出力されず、次の出力タイミングで、それまでの最大値（４番目に演算された値）が出力される。
上述したように、高周期で演算した複数の制振トルクの最大値を出力すれば、制振トルクの目減りを回避して各周期での制振トルクの変動を防止できる。よって、例えば図３で説明したような、制振トルクの目減りに起因する新たな周波数成分の発生を防止することができる。従って、エンジン２００のトルク脈動を好適に抑制し、ハイブリッド車両１における振動の発生を好適に防止できる。
また、本実施形態で高周期とされるのは、制振トルクが頂点付近になる期間のトルク演算処理だけであり、制振トルクが頂点付近になる期間のトルク出力処理、並びにそれ以外の期間でのトルク演算処理及びトルク出力処理については、すべて低周期で実行される。従って、処理負荷の増大を効果的に抑制することが可能である。
＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図９から図１１を参照して説明する。なお、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の動作や装置構成については概ね同様である。このため、以下では既に説明した第１及び第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
＜動作説明＞
第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作について、図９を参照して詳細に説明する。図９は、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。なお図９では、図４で示した第１実施形態に係る処理と同様の処理に同一の符号を付している。
図９に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、まず制振制御を実行するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制振制御を実施しないと判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、以降の処理は省略されて一連の処理が終了することになる。この場合、所定期間後にステップＳ１０１から処理が再開されてもよい。
制振制御を実施すると判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、頂点判定部１１０は、出力すべき制振トルクが極大となる頂点付近であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。以下では、第３実施形態に係る頂点付近を判定する方法について、図１０を参照して具体的に説明する。図１０は、第３実施形態に係る制振トルクの頂点付近判定方法を示す図である。
図１０に示すように、第３実施形態に係る下側頂点判定閾値ＣＬは第１実施形態と同様に求められるが（図５参照）、上側頂点判定閾値ＣＨについては制振トルクが頂点となるクランク角ＣＣと等しい値として設定される。よって第３実施形態では、現在のクランク角が、下側頂点判定閾値ＣＬ以上、且つ頂点となるクランク角ＣＣ（＝上側頂点判定閾値ＣＨ）以下である場合には、頂点付近であると判定される。一方、現在のクランク角が、下側頂点判定閾値ＣＬ未満、或いは頂点となるクランク角ＣＣ（＝上側頂点判定閾値ＣＨ）よりも大きい場合には、頂点付近ではないと判定される。
このように第３実施形態は、第１実施形態と比べると、頂点付近であると判定される期間（即ち、クランク角の範囲）が短くなるように判定が実行される。これは、頂点付近であると判定された時点で最大の制振トルクが出力されているため、頂点付近の判定後できるだけ早く最大の制振トルクの出力を止めた方がよいからである。
なお、第３実施形態に係る頂点判定処理も、第１実施形態と同様に低周期で実行される。
図９に戻り、頂点付近でないと判定された場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、制振トルク演算部１２０は、制振トルクを低周期で演算する（ステップＳ１０５）。一方で、頂点付近であると判定された場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、制振トルク演算部１２０は、制振トルクを定数として算出する（ステップＳ３０２）。具体的には、制振トルク演算部１２０は、トルクマップに示された出力すべき制振トルクの最大値（即ち、通常の制振トルクの演算処理で演算され得る最大値）を、頂点付近であると判定された時点の制振トルクとして算出する。なお、この場合には、制振トルクを高周期で演算する必要はなく、低周期で演算すれば足りる。
続いてトルク制御部１３０は、演算された制振トルクに応じた出力指令を低周期で出力する（ステップＳ３０３）。これによって、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置が実行する一連の処理は終了する。なお、処理が終了してから所定期間後に、再びステップＳ１０１の処理が実行されてもよい。
＜実施形態の効果＞
次に、上述した第３実施形態に係る制振トルクの演算及び出力処理によって得られる技術的効果について、図１１を参照して具体的に説明する。図１１は、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置における制振トルクの演算・出力タイミングを示す図である。
図１１に示すように、第３実施形態では、頂点付近と判定された時点で、演算され得る最大の制振トルクが出力される。このため、各周期における制振トルクの最大値が一定となり、制振トルクの変動を確実に防止できる。よって、例えば図３で説明したような、制振トルクの目減りに起因する新たな周波数成分の発生を防止することができる。従って、エンジン２００のトルク脈動を好適に抑制し、ハイブリッド車両１における振動の発生を好適に防止できる。
また、本実施形態では、すべての処理が低周期で実行され、第１及び第２実施形態のように、制振トルクの演算処理又は出力処理の一部が高周期で実行されることはない。従って、処理負荷の増大を回避しつつ、上述した不都合の発生を抑制することができる。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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。
１ ハイブリッド車両
１０ ハイブリッド駆動装置
１１ ＰＣＵ
１２ バッテリ
１００ ＥＣＵ
１１０ 頂点判定部
１２０ 制振トルク演算部
１３０ トルク制御部
２００ エンジン
３１０ ＭＧ１側動力伝達機構
３２０ ＭＧ２側動力伝達機構
４１０ トーショナルダンパ
４２０ インプットシャフト
５００ ドライブシャフト
ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ
ＣＨ 上側頂点判定閾値
ＣＬ 下側頂点判定閾値

Claims (3)

  1. 動力源としての内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記内燃機関の出力軸に発生する脈動成分を補償する脈動補償トルクを演算する演算手段と、
    （ｉ）前記脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含まない期間においては、第１周期で前記脈動補償トルクを演算するように、（ｉｉ）前記頂点部分を含む期間においては、前記第１周期よりも短い第２周期で前記脈動補償トルクを演算するように、前記演算手段を制御する演算制御手段と、
    前記演算手段で演算された前記脈動補償トルクを含むトルクを出力するように前記電動機を制御するトルク制御手段と
    を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  2. 前記トルク制御手段は、（ｉ）前記第２周期が複数周期含まれる第３周期で前記電動機を制御するように設定されており、（ｉｉ）前記頂点部分を含む期間においては、前記第３周期に含まれる複数の前記第２周期で夫々演算された複数の前記脈動補償トルクのうち最も大きな値を前記脈動補償トルクとして設定して、前記電動機を制御する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. 動力源としての内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記内燃機関の出力軸に発生する脈動成分を補償する脈動補償トルクを演算する演算手段と、
    （ｉ）前記脈動補償トルクが極大又は極小となる頂点部分を含まない期間においては、前記演算手段で演算された前記脈動補償トルクを含むトルクを出力するように、（ｉｉ）前記頂点部分を含む期間においては、前記演算手段が演算し得る最大の前記脈動補償トルク含むトルクを出力するように、前記電動機を制御するトルク制御手段と
    を備え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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