JP2020093595A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力慣性部材と出力慣性部材との間に中間慣性部材を含んだダンパのダンパトルクに応じて発生する振動を低減する。【解決手段】本開示の一例としてのモータ制御装置は、クランク角とモータ角との差分に基づいてダンパトルクを算出するダンパトルク算出部と、ダンパトルク算出部により算出されたダンパトルクに基づいて、当該ダンパトルクと逆位相の逆相トルクを算出する逆相トルク算出部と、入力慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角に対応した第１の値と、中間慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角に対応した第２の値と、の差分に基づいて、逆相トルク算出部により算出された逆相トルクの位相の補正量を算出する補正量算出部と、補正量算出部により算出された補正量に応じて位相が補正された逆相トルクに基づいて、モータジェネレータに与えるモータトルク指令を出力するモータトルク指令出力部と、を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、モータ制御装置に関する。

従来、エンジンのクランクシャフトの振動を低減するダンパであって、入力慣性部材と出力慣性部材とを含んだダンパが発生させるダンパトルクを推定し、推定したダンパトルクと逆位相のモータトルクをモータジェネレータにより出力することで、ダンパトルクに起因して発生する振動を低減する技術が知られている。このような従来の技術において、ダンパトルクは、たとえば、入力慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角に基づいて推定される。

特開２０１３−１６９９５３号公報

ところで、ダンパの構成として、入力慣性部材と出力慣性部材との間に中間慣性部材を含んだ構成も考えられる。この構成のダンパトルクを推定するためには、中間慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角を考慮することが必要となる。

しかしながら、上述した従来の技術は、中間慣性部材の特性を考慮することなく、入力慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角のみを考慮している。したがって、入力慣性部材と出力慣性部材との間に中間慣性部材を含んだ構成に対して上述した従来の技術を適用しても、入力慣性部材と出力慣性部材との間に中間慣性部材を含んだ構成のダンパトルクを正確に推定することができず、ダンパトルクに起因して発生する振動を有効に低減することができない。

そこで、本開示の課題の一つは、入力慣性部材と出力慣性部材との間に中間慣性部材を含んだダンパのダンパトルクに応じて発生する振動を低減することが可能なモータ制御装置を提供することである。

本開示にかかるモータ制御装置は、動力源としてのエンジンおよびモータジェネレータと、エンジンのクランクシャフトのエンジントルクおよびモータジェネレータのモータシャフトのモータトルクのうち少なくとも一方に基づく駆動トルクを選択された変速比で車輪側に伝達するトランスミッションとを備えた車両に対し、クランクシャフトに接続される入力慣性部材と、当該入力慣性部材に対して少なくとも第１の弾性部材を介して接続される中間慣性部材と、当該中間慣性部材に対して少なくとも第２の弾性部材を介して入力慣性部材とは反対側に接続される出力慣性部材とを有し、クランクシャフトの振動を低減するダンパを備えた車両のモータ制御装置であって、クランクシャフトの回転角度としてのクランク角とモータシャフトの回転角度としてのモータ角との差分に基づいて、エンジントルクの変動に応じてダンパが発生させるダンパトルクを算出するダンパトルク算出部と、ダンパトルク算出部により算出されたダンパトルクに基づいて、当該ダンパトルクと逆位相の逆相トルクを算出する逆相トルク算出部と、入力慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角に対応した第１の値と、中間慣性部材と出力慣性部材との間の捩れ角に対応した第２の値と、の差分に基づいて、逆相トルク算出部により算出された逆相トルクの位相の補正量を算出する補正量算出部と、補正量算出部により算出された補正量に応じて位相が補正された逆相トルクに基づいて、モータジェネレータに与えるモータトルク指令を出力するモータトルク指令出力部と、を備える。

上述したモータ制御装置によれば、第１の値と第２の値との差分に基づく補正量により、入力慣性部材と中間慣性部材との間の捩れ角の影響を除去するように逆相トルクを補正することができるので、入力慣性部材と出力慣性部材との間に中間慣性部材を含んだダンパのダンパトルクに応じて発生する振動を低減することができる。

上述したモータ制御装置において、モータトルク指令出力部は、エンジンとトランスミッションとの間に設けられるクラッチが、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのインプットシャフトとを接続する接続状態になっている場合に、モータトルク指令を出力し、クラッチがクランクシャフトとインプットシャフトとの接続を遮断する遮断状態になっている場合に、モータトルクをゼロにするモータトルク指令を出力する。このような構成によれば、ダンパトルクがクラッチを介して車輪側に伝達されるか否かに応じて、当該ダンパトルクの影響を低減するためのモータトルクを発生させるか否かを切り替えることができる。

この場合において、モータトルク指令出力部は、クラッチが接続状態になっている場合であっても、車両を加速させる加速操作が行われていない場合には、モータトルクをゼロにするモータトルク指令を出力する。このような構成によれば、クラッチの状態に加えて加速操作の有無をさらに考慮して、ダンパトルクがクラッチを介して車輪側に伝達されるか否かに応じて、当該ダンパトルクの影響を低減するためのモータトルクを発生させるか否かを切り替えることができる。

上述したモータ制御装置において、補正量算出部は、クランク角およびモータ角の、エンジンの爆発の一次周波数に対応した振動成分の位相差に基づいて、第１の値を取得する。このような構成によれば、クランク角およびモータ角の位相差に基づいて、適切な第１の値を容易に取得することができる。

上述したモータ制御装置において、補正量算出部は、エンジンの回転数と、トランスミッションの変速段と、のうち少なくとも一方に基づいて、第２の値を取得する。このような構成によれば、第２の値が変化する要因として考えられる、エンジンの回転数と、トランスミッションの変速段と、のうち少なくとも一方を考慮して、適切な第２の値を取得することができる。

この場合において、モータ制御装置は、エンジンの回転数と、トランスミッションの変速段と、第２の値と、の関係を示すマップをさらに備え、補正量算出部は、エンジンの回転数とトランスミッションの変速段とに基づいてマップを参照することで、第２の値を取得する。このような構成によれば、マップを利用して、より適切な第２の値を容易に取得することができる。

図１は、実施形態にかかるモータ制御装置を含む車両の駆動システムの構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図２は、実施形態にかかるダンパの構成を示した例示的かつ模式的な図である。 図３は、比較例にかかる技術によって実現されるダンパトルク、モータトルク、およびドライブシャフトトルクの変動レベルを示した例示的かつ模式的な図である。 図４は、実施形態にかかるモータ制御装置が有する機能モジュール群を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図５は、実施形態にかかるダンパにおいて発生しうる位相差の一例を示した例示的かつ模式的な図である。 図６は、実施形態におけるクランク角とモータ角との位相差の一例を示した例示的かつ模式的な図である。 図７は、実施形態にかかる特性マップの一例を示した例示的かつ模式的な図である。 図８は、実施形態にかかるモータ制御装置が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図９は、実施形態にかかる技術によって実現されるダンパトルク、モータトルク、およびドライブシャフトトルクの変動レベルを示した例示的かつ模式的な図である。 図１０は、実施形態にかかる技術と比較例にかかる技術との比較効果を示した例示的かつ模式的な図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。

図１は、実施形態にかかるモータ制御装置１１０を含む車両Ｖの駆動システム１００の構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。

図１に示されるように、実施形態にかかる車両Ｖの駆動システム１００は、エンジン１０１と、モータジェネレータ１０２と、トランスミッション１０３と、ダンパ１０４と、クラッチ１０５と、モータ制御装置１１０と、を備えている。

エンジン１０１およびモータジェネレータ１０２は、車両Ｖの動力源である。エンジン１０１は、エンジンＥＣＵ（不図示）の制御に応じてエンジントルクを出力し、クランクシャフト１２１を回転させる。同様に、モータジェネレータ１０２は、モータ制御装置１１０の制御に応じてモータトルクを出力し、モータシャフト１２２を回転させる。

トランスミッション１０３は、エンジン１０１のクランクシャフト１２１のエンジントルクおよびモータジェネレータ１０２のモータシャフト１２２のモータトルクのうち少なくとも一方に基づく駆動トルクを選択された変速比で車輪Ｗ側に伝達する。駆動トルクは、ドライブシャフト１２３を介したドライブシャフトトルクとして車輪Ｗ側に伝達される。

ダンパ１０４は、クランクシャフト１２１の振動、すなわちエンジントルクの変動を低減（吸収）するトルク変動吸収装置である。ダンパ１０４は、次の図２に示されるような構成に基づき、エンジントルクの変動に応じて、捩れトルクおよびヒステリシストルクを含むダンパトルクを発生させる。

図２は、実施形態にかかるダンパ１０４の構成を示した例示的かつ模式的な図である。図２に示されるように、実施形態にかかるダンパ１０４は、入力慣性部材２０１と、中間慣性部材２０２と、出力慣性部材２０３と、を備えている。入力慣性部材２０１、中間慣性部材２０２、および出力慣性部材２０３は、同一の回転中心に対して互いに相対的に回転可能な構造を有している。

入力慣性部材２０１は、エンジン１０１のクランクシャフト１２１に接続される。すなわち、入力慣性部材２０１は、ダンパ１０４においてエンジントルクの変動が入力される入力側に設けられる。

中間慣性部材２０２は、入力慣性部材２０１に対して弾性部材２１１と摩擦部材２１３とを介して接続される。これにより、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間には、弾性部材２１１に起因する捩れトルクの伝達経路と、摩擦部材２１３に起因するヒステリシストルクの伝達経路と、が構成される。なお、弾性部材２１１は、「第１の弾性部材」の一例である。

出力慣性部材２０３は、ダンパ１０４においてダンパトルクが出力される出力側に設けられる。より具体的に、出力慣性部材２０３は、中間慣性部材２０２に対して弾性部材２１２を介して入力慣性部材２０１とは反対側に接続される。これにより、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間には、弾性部材２１２に起因する捩れトルクの伝達経路が構成される。なお、弾性部材２１１は、「第２の弾性部材」の一例である。

図１に戻り、クラッチ１０５は、エンジン１０１とトランスミッション１０３との間に設けられ、エンジン１０１のクランクシャフト１２１とトランスミッション１０３のインプットシャフト１２４との接続／遮断を切り替える。より具体的に、クラッチ１０５は、クランクシャフト１２１とインプットシャフト１２４とを接続する接続状態になっている場合に、クランクシャフト１２１とインプットシャフト１２４との間のトルク（の少なくとも一部）の伝達を実施し、クランクシャフト１２１とインプットシャフト１２４との接続を遮断する接続状態になっている場合に、クランクシャフト１２１とインプットシャフト１２４との間のトルクの伝達を遮断する。

モータ制御装置１１０は、たとえば、プロセッサやメモリなどといった通常のコンピュータと同様のハードウェアを備えたマイクロコンピュータとして構成されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。モータ制御装置１１０は、モータジェネレータ１０２に指令値としてのモータトルク指令を与えることで、モータジェネレータ１０２のモータトルクを制御する。

モータ制御装置１１０は、車両Ｖに設けられる各種のセンサを、制御に利用することができる。図１に示される例では、各種のセンサとして、クランク角センサ１３１と、モータ角センサ１３２と、アクセルポジションセンサ１３３と、クラッチポジションセンサ１３４と、シフトポジションセンサ１３５と、が例示されている。

クランク角センサ１３１は、クランクシャフト１２１の回転角度としてのクランク角を検出する。モータ角センサ１３２は、モータシャフト１２２の回転角度としてのモータ角を検出する。

アクセルポジションセンサ１３３は、たとえばアクセルペダルなどといった、車両Ｖを加速させる加速操作を行うための加速操作部（不図示）の操作量（操作位置）などを検出することで、ドライバにより加速操作が行われているか否かを検出する。クラッチポジションセンサ１３４は、たとえばクラッチペダルなどといった、クラッチ１０５を操作するためのクラッチ操作部（不図示）の操作量（操作位置）などを検出することで、クラッチ１０５が接続状態になっているか遮断状態になっているかを検出する。

シフトポジションセンサ１３５は、トランスミッション１０３に現在設定されている変速段（シフト段）を検出する。

ところで、従来、実施形態にかかる中間慣性部材２０２に対応した構成を含まないダンパ、すなわち、入力慣性部材２０１に対応した構成と出力慣性部材２０３に対応した構成と（のみ）を含んだダンパが発生させるダンパトルクを推定し、推定したダンパトルクと逆位相のモータトルクを出力することで、ダンパトルクに起因して発生する振動を低減する技術が知られている。このような従来の技術において、ダンパトルクは、クランク角とモータ角との差分、すなわち、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に基づいて推定される。

しかしながら、実施形態にかかるダンパ１０４のような、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだ構成においては、中間慣性部材２０２の特性も考慮しないと、モータトルクで打ち消すべきダンパトルクを正確に推定することができない。

より具体的に、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだ構成において、ダンパトルクを正確に推定するためには、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角を考慮することが重要になる。しかしながら、上述した従来の技術は、中間慣性部材２０２の特性を考慮することなく、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角のみを考慮しているので、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだ構成のダンパトルクを正確に推定することができない。

したがって、たとえば次の図３に示される例のように、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだ実施形態にかかるダンパ１０４に対して、上述した従来の技術と同様の技術的思想による比較例にかかる技術を適用しても、ダンパトルクに起因して発生する振動、すなわち、ドライブシャフトトルクの変動を適切に低減することができない。

図３は、比較例にかかる技術を実施形態にかかるダンパ１０４に適用した場合に実現されるダンパトルク、モータトルク、およびドライブシャフトトルクの変動を示した例示的かつ模式的な図である。比較例にかかる技術においては、上述した従来の技術と同様に、クランク角とモータ角との差分に基づいてダンパトルクが推定され、推定されたダンパトルクと逆位相のモータトルクが出力される。

図３の（ａ）に示される例において、実線Ｌ３１１は、実施形態にかかるダンパ１０４の（実際の）ダンパトルクの時間変化の一例に対応し、図３の（ｂ）に示される例において、実線Ｌ３２１は、比較例にかかる技術によって推定される推定上のダンパトルクに基づいて出力されるモータトルクの時間変化の一例に対応する。

実線Ｌ３１１と実線Ｌ３２１とを比較すれば分かるように、比較例にかかる技術においては、ダンパトルクとモータトルクとが完全に逆位相とはなっておらず、位相のずれが発生している。したがって、比較例にかかる技術においては、次の図３の（ｃ）に示される例のように、ドライブシャフトトルクの変動を適切に低減することができない。

図３の（ｃ）に示される例において、実線Ｌ３３１は、図３の（ｂ）に示されるモータトルクによって図３の（ａ）に示されるダンパトルクの相殺を試みる制振制御を実行した場合における、エンジン１０１の回転数に対するドライブシャフトトルクの変動の一例に対応し、一点鎖線Ｌ３３２は、制振制御を実行しない場合における、エンジン１０１の回転数に対するドライブシャフトトルクの変動の一例に対応する。

実線Ｌ３３１および一点鎖線Ｌ３３２を比較すれば分かるように、比較例にかかる技術においては、制振制御を実行する場合の方が、制振制御を実行しない場合よりもむしろ、ドライブシャフトトルクの変動のレベルが悪化している。これは、比較例にかかる技術においては、前述したように、中間慣性部材２０２の特性を考慮することなく不正確なダンパトルクを推定し、この不正確なダンパトルクに基づいてモータトルクを決定しているためである。

このように、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだ実施形態にかかるダンパ１０４においては、比較例にかかる技術とは異なる技術で、ドライブシャフトトルクの変動、すなわち、ダンパトルクに応じて発生する振動を低減することが望まれる。

そこで、実施形態は、次の図４に示されるような機能モジュール群をモータ制御装置１１０内に実現することで、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだダンパ１０４のダンパトルクに応じて発生する振動を低減することを実現する。

図４は、実施形態にかかるモータ制御装置１１０が有する機能モジュール群を示した例示的かつ模式的なブロック図である。図４に示される機能モジュール群は、たとえば、モータ制御装置１１０のプロセッサがメモリなどに記憶された制御プログラムを読み出した結果として、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される。ただし、実施形態では、図４に示される機能モジュール群の一部または全部が、専用のハードウェア（回路）によって実現されてもよい。

図４に示されるように、モータ制御装置１１０は、判定部４０１と、ダンパトルク算出部４０２と、フィルタ処理部４０３と、逆相トルク算出部４０４と、フィルタ処理部４０５と、補正量算出部４０６と、補正処理部４０７と、指令決定部４０８と、制御部４０９と、をそれぞれ機能モジュールとして備えている。また、モータ制御装置１１０は、制御に使用するデータとして、特性マップ４１１を備えている。

判定部４０１は、アクセルポジションセンサ１３３およびクラッチポジションセンサ１３４の検出結果に基づいて、ダンパトルクを相殺してドライブシャフト１２３の振動を低減するためのモータトルクの出力の要否を判定する。なお、以下では、ドライブシャフト１２３の振動を低減するためのモータトルクを、制振トルクと表現することがある。

たとえば、クラッチ１０５が遮断状態になっている場合や、クラッチ１０５が接続状態になっていたとしても加速操作が行われていない場合などにおいては、エンジントルクの変動がドライブシャフト１２３に伝達されないので、制振トルクを出力する必要がない。したがって、このような場合、判定部４０１は、制振トルクがゼロになるように、制振トルクを出力する必要がない旨を指令決定部４０８に通知する。

一方、クラッチ１０５が接続状態になっており、かつ加速操作が行われている場合は、エンジントルクの変動がドライブシャフト１２３に伝達されるので、制振トルクによって振動を低減する必要がある。したがって、このような場合、判定部４０１は、ダンパトルクを相殺するための制振トルクが出力されるように、制振トルクを出力する必要がある旨を指令決定部４０８に通知する。

ダンパトルク算出部４０２は、クランク角センサ１３１およびモータ角センサ１３２の検出結果に基づいて、次に説明するような計算により、上述した比較例にかかる技術と同様の、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角を考慮した推定上のダンパトルクを算出（推定）する。

すなわち、クランク角センサ１３１の検出結果としてのクランク角をθ１とし、モータ角センサ１３２の検出結果としてのモータ角をθ２とすると、ダンパトルク算出部４０２は、θ１とθ２との差分を表す（θ１−θ２）という式に基づいて、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角を算出する。そして、ダンパ１０４の回転ばね定数をＫとすると、ダンパトルク算出部４０２は、（θ１−θ２）という式で表されるダンパ１０４の捩れ角とＫとの乗算に基づいて、推定上のダンパトルクを算出する。

なお、前述したように、実施形態にかかるダンパ１０４は、２つの弾性部材２１１および２１２を含んでいる。そして、これら２つの弾性部材２１１および２１２は、互いに直列に接続されていると言える（図２参照）。したがって、推定上のダンパトルクを算出するための上記の計算において、弾性部材２１１および２１２の回転ばね定数をそれぞれＫ１およびＫ２とすると、ダンパトルク算出部４０２は、（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）という式で表される合成ばね定数を、ダンパ１０４の回転ばね定数を表すＫとして算出する。

フィルタ処理部４０３は、ダンパトルク算出部４０２の算出結果にフィルタリング処理を施し、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分を抽出する。フィルタ処理部４０３は、このような抽出処理を、たとえば、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した周波数帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタによって実現する。

逆相トルク算出部４０４は、フィルタ処理部４０３の抽出結果に対する位相の反転処理などを実行することで、制振トルクを算出する基となる、推定上のダンパトルクとは逆位相の逆相トルクを算出する。

ところで、前述したように、実施形態にかかるダンパ１０４において打ち消すべきダンパトルクは、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に基づく値である。

これに対して、逆相トルクを算出する基として逆相トルク算出部４０４に入力される推定上のダンパトルクは、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に基づく値、すなわち、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角と、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角と、の両方を含んだ値である。

したがって、ダンパトルクに応じて発生する振動を有効に低減するためには、逆相トルク算出部４０４により算出される逆相トルクに対して、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角に対応した分のずれの補正を施す必要がある。

ここで、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角と、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角と、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角と、の間には、次の図５に示されるような関係がある。

図５は、実施形態にかかるダンパ１０４において発生しうる位相差の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図５に示される例において、実線Ｌ５０１は、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角（を示す位相差）とエンジン１０１の回転数との関係の一例に対応し、実線Ｌ５０２は、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角（を示す位相差）とエンジン１０１の回転数との関係の一例に対応する。

図５に示されるように、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角（を示す位相差）Δｔ１と、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角（を示す位相差）Δｔ０との間には、位相差Δｔ２が存在する。この位相差Δｔ２は、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角（を示す位相差）に対応する。

このように、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角（を示す位相差）Δｔ１と、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角（を示す位相差）Δｔ２と、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角（を示す位相差）Δ０と、の間には、Δｔ０＝Δｔ１−Δｔ２という関係があると言える。

したがって、実施形態は、以下に説明するような構成により、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角と、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角と、の差分に基づいて、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角を算出し、算出結果に基づいて、逆相トルク算出部４０４により算出される逆相トルクを補正する。

図４に戻り、フィルタ処理部４０５は、クランク角センサ１３１およびモータ角センサ１３２の検出結果にフィルタリング処理を施し、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分を抽出する。フィルタ処理部４０３と同様、フィルタ処理部４０５は、このような抽出処理を、たとえば、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した周波数帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタによって実現する。

補正量算出部４０６は、フィルタ処理部４０５の抽出結果と、アクセルポジションセンサ１３３およびシフトポジションセンサ１３５の検出結果と、に基づいて、逆相トルクの位相の補正量を算出する。

より具体的に、補正量算出部４０６は、クランク角およびモータ角の、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分の位相差に対応した第１の値と、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角（を示す推定上の位相差）に対応した第２の値と、の差分に基づいて、補正量を算出する。なお、以下では、第１の値を実位相差、第２の値を特性位相差と表現することがある。

実位相差は、フィルタ処理部４０５の抽出結果に基づいて算出することができる。すなわち、前述したように、フィルタ処理部４０５は、クランク角センサ１３１の検出結果としてのクランク角と、モータ角センサ１３２の検出結果としてのモータ角と、のそれぞれの、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分を抽出しているので、これらの抽出結果を比較すれば、たとえば次の図６に示されるような形で、実位相差を算出することができる。

図６は、実施形態におけるクランク角とモータ角との位相差の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図６に示される例において、実線Ｌ６０１は、クランク角の、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分の時間変化を表しており、実線Ｌ６０２は、モータ角の、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分の時間変化を表している。

図６に示されるように、クランク角が所定の閾値Ｔｈを超えるタイミングＴ１と、モータ角が所定の閾値Ｔｈを超えるタイミングＴ２と、の間には、所定の時間差Δｔａ（＝Ｔ１−Ｔ２）が存在する。補正量算出部４０６は、フィルタ処理部４０５の抽出結果に基づいて時間差Δｔａを取得し、当該時間差Δｔａに基づいて、実位相差を算出する。

なお、図６に示される例において、実位相差は、クランク角が所定の閾値Ｔｈを下回るタイミングと、モータ角が所定の閾値Ｔｈを下回るタイミングと、の差分に基づいて算出されてもよい。

一方、特性位相差は、クランク角センサ１３１およびシフトポジションセンサ１３５の検出結果と、次の図７に示されるような特性マップ４１１と、に基づいて算出することができる。

図７は、実施形態にかかる特性マップ４１１の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図７に示されるように、特性マップ４１１とは、エンジン１０１の回転数と、トランスミッション１０３の変速段と、特性位相差と、の関係を示すものとして予め設定されたデータである。

特性マップ４１１には、エンジン１０１の回転数と特性位相差との関係が、変速段の段階に応じた複数の線（実線Ｌ７０１、破線Ｌ７０２、一点鎖線Ｌ７０３、および二点鎖線Ｌ７０４）として定義されている。実線Ｌ７０１は、低速〜中速（たとえば第１速〜第３速）の変速段におけるエンジン１０１の回転数と特性位相差との関係に対応し、破線Ｌ７０２は、実線Ｌ７０１の変速段よりも高速（たとえば第４速）の変速段におけるエンジン１０１の回転数と特性位相差との関係に対応する。また、一点鎖線Ｌ７０３は、破線Ｌ７０２の変速段よりもさらに高速（たとえば第５速）の変速段におけるエンジン１０１の回転数と特性位相差との関係に対応し、二点鎖線Ｌ７０４は、最高速（たとえば第６速）の変速段におけるエンジン１０１の回転数と特性位相差との関係に対応する。

特性マップ４１１によれば、上述した複数の線から、シフトポジションセンサ１３５の検出結果に基づいて取得される変速段に応じた１つの線を選択した上で、クランク角センサ１３１の検出結果に基づいて取得されるエンジン１０１の回転数に対応した点を抽出することで、特性位相差を容易に取得することができる。

このように、実施形態において、補正量算出部４０６は、エンジン１０１の回転数とトランスミッション１０３の変速段とに基づいて特性マップ４１１を参照することで、特性位相差を取得する。

そして、実施形態において、補正量算出部４０６は、実位相差と特性位相差との差分に基づいて、逆相トルクに施すべき補正量を算出する。前述したように、実位相差は、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応し、特性位相差は、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応する。したがって、実位相差をΔｔａとし、特性位相差をΔｔｂとすると、両者の差分を示す（Δｔａ−Δｔｂ）という式により算出される補正量は、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角に対応する。

図２に戻り、補正処理部４０７は、逆相トルク算出部４０４により算出された逆相トルクを、補正量算出部４０６により算出された補正量に基づいて補正する。より具体的に、補正量の分だけ、逆相トルクの位相をずらす（遅らせる）。これにより、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角の影響を除去し、実施形態にかかるダンパ１０４において本来推定すべき、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角のみを考慮したダンパトルクを相殺可能な制振トルクを算出することができる。

なお、上記のような位相の遅延処理は、逆相トルクをＴｑ、補正量をΔｔ、制御周期をＴｓとすると、遅延演算子ｚ^−１を利用したＴｑ×（ｚ^−１）^{Δｔ／Ｔｓ}という式によって実現することができる。

指令決定部４０８は、制振トルクを出力する必要があると判定部４０１により判定された場合に、補正処理部４０７により算出された制振トルクに基づいて、モータジェネレータ１０２に与えるモータトルク指令を決定する。

そして、制御部４０９は、指令決定部４０８により決定されたモータトルク指令に基づいて、モータジェネレータ１０２を駆動する。

このように、指令決定部４０８および制御部４０９は、補正用位相差により位相が補正された逆相トルクに基づいて、モータジェネレータ１０２に与えるモータトルク指令を出力するモータトルク指令出力部として機能する。

以上の構成に基づき、実施形態にかかるモータ制御装置１１０は、次の図８に示されるような処理フローに従って一連の処理を実行する。

図８は、実施形態にかかるモータ制御装置１１０が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

図８に示されるように、実施形態では、まず、Ｓ８０１において、モータ制御装置１１０の判定部４０１は、制振トルクによる制振が必要か否かを判断する。前述したように、この判断は、アクセルポジションセンサ１３３の検出結果と、クラッチポジションセンサ１３４の検出結果と、に基づいて行われる。

Ｓ８０１において、制振が必要だと判断された場合、Ｓ８０２に処理が進む。そして、Ｓ８０２において、モータ制御装置１１０のダンパトルク算出部４０２は、クランク角センサ１３１の検出結果と、モータ角センサ１３２の検出結果と、ダンパ１０４の回転ばね定数（弾性部材２１１および２１２の回転ばね定数に基づく直列の合成ばね定数）と、に基づく前述した計算により、推定上のダンパトルクを算出する。

そして、Ｓ８０３において、モータ制御装置１１０のフィルタ処理部４０３は、Ｓ８０２で算出されたダンパトルクに対するフィルタリング処理を実行する。このＳ８０３で実行されるフィルタリング処理は、前述したように、ダンパトルクから、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分を抽出する処理である。

そして、Ｓ８０４において、モータ制御装置１１０の逆相トルク算出部４０４は、Ｓ８０３の処理の結果に対する位相の反転処理などを実行することで、ダンパトルクとは逆位相の逆相トルクを算出する。

そして、Ｓ８０５において、モータ制御装置１１０のフィルタ処理部４０５は、クランク角センサ１３１およびモータ角センサ１３２のそれぞれの検出結果としてのクランク角およびモータ角に対するフィルタリング処理を実行する。このＳ８０５で実行されるフィルタリング処理は、前述したように、クランク角およびモータ角から、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分を抽出する処理である。

そして、Ｓ８０６において、モータ制御装置１１０の補正量算出部４０６は、Ｓ８０５で抽出された２つの振動成分の差分に基づいて、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応した実位相差を算出する。

そして、Ｓ８０７において、モータ制御装置１１０の補正量算出部４０６は、クランク角センサ１３１の検出結果から取得されるエンジン１０１の回転数と、シフトポジションセンサ１３５の検出結果から取得されるトランスミッション１０３の変速段と、に基づいて特性マップ４１１を参照することで、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応した特性位相差を算出する。

そして、Ｓ８０８において、モータ制御装置１１０の補正量算出部４０６は、Ｓ８０６で算出された実位相差と、Ｓ８０７で算出された特性位相差と、の差分に基づいて、Ｓ８０４で算出された逆相トルクの位相の補正量を算出する。この補正量は、前述したように、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角に対応する。

そして、Ｓ８０９において、モータ制御装置１１０の補正処理部４０７は、Ｓ８０８で算出された補正量により、Ｓ８０４で算出された逆相トルクを補正する。これにより、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角の影響を除去し、実施形態にかかるダンパ１０４において本来推定すべき、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角のみを考慮したダンパトルクを相殺可能な制振トルクを算出することができる。

そして、Ｓ８１０において、モータ制御装置１１０の指令決定部４０８は、Ｓ８０７で補正された逆相トルクに応じたモータトルクを発生させるためのモータトルク指令を決定する。

そして、Ｓ８１１において、モータ制御装置１１０の制御部４０９は、Ｓ８１０で決定されたモータトルク指令をモータジェネレータ１０２に出力する。そして、処理が終了する。

なお、実施形態では、Ｓ８０１において制振が必要だと判断された場合、Ｓ８１２に処理が進む。そして、Ｓ８１２において、モータ制御装置１１０の指令決定部４０８は、モータトルクをゼロにするためのモータトルク指令を決定する。

Ｓ８１２の処理の後は、Ｓ８１０の処理の後と同様、Ｓ８１１に処理が進む。そして、Ｓ８１１において、モータ制御装置１１０の制御部４０９は、Ｓ８１０で決定された、モータトルクをゼロにするためのモータトルク指令をモータジェネレータ１０２に出力する。そして、処理が終了する。

以上説明したように、実施形態にかかるモータ制御装置１１０は、クランクシャフト１２１に接続される入力慣性部材２０１と、当該入力慣性部材２０１に対して少なくとも弾性部材２１１を介して接続される中間慣性部材２０２と、当該中間慣性部材２０２に対して少なくとも弾性部材２１２を介して入力慣性部材２０１とは反対側に接続される出力慣性部材２０３と、を有するダンパ１０４を備えた車両Ｖに適用される。

また、実施形態にかかるモータ制御装置１１０は、ダンパトルク算出部４０２と、逆相トルク算出部４０４と、補正量算出部４０６と、モータトルク指令出力部としての指令決定部４０８および制御部４０９と、を備えている。ダンパトルク算出部４０２は、クランク角とモータ角との差分に基づいて、エンジントルクの変動に応じてダンパが発生させるダンパトルクを算出する。逆相トルク算出部４０４は、ダンパトルク算出部４０２により算出されたダンパトルクに基づいて、当該ダンパトルクと逆位相の逆相トルクを算出する。補正量算出部４０６は、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応した第１の値（実位相差）と、中間慣性部材２０２と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応した第２の値（特性位相差）と、の差分に基づいて、逆相トルク算出部４０４により算出された逆相トルクの位相の補正量を算出する。指令決定部３０８および制御部３０９は、補正量算出部４０６により算出された補正量に応じて位相が補正された逆相トルクに基づいて、モータジェネレータ１０２に与えるモータトルク指令を出力する。

上記のような構成によれば、実位相差と特性位相差との差分に基づく補正量により、入力慣性部材２０１と中間慣性部材２０２との間の捩れ角の影響を除去するように逆相トルクを補正することができるので、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間に中間慣性部材２０２を含んだダンパ１０４のダンパトルクに応じて発生する振動を低減することができる。

ここで、実施形態において、指令決定部３０８および制御部３０９は、エンジン１０１とトランスミッション１０３との間に設けられるクラッチ１０５が、クランクシャフト１２１とインプットシャフト１２４とを接続する接続状態になっている場合に、モータトルク指令を出力し、クラッチ１０５がクランクシャフト１２１とインプットシャフト１２４との接続を遮断する遮断状態になっている場合に、モータトルクをゼロにするモータトルク指令を出力する。このような構成によれば、ダンパトルクがクラッチを介して車輪Ｗ側に伝達されるか否かに応じて、当該ダンパトルクの影響を低減するためのモータトルクを発生させるか否かを切り替えることができる。

さらに、実施形態において、指令決定部３０８および制御部３０９は、クラッチ１０５が接続状態になっている場合であっても、車両Ｖを加速させる加速操作が行われていない場合には、モータトルクをゼロにするモータトルク指令を出力する。このような構成によれば、クラッチ１０５の状態に加えて加速操作の有無をさらに考慮して、ダンパトルクがクラッチを介して車輪Ｗ側に伝達されるか否かに応じて、当該ダンパトルクの影響を低減するためのモータトルクを発生させるか否かを切り替えることができる。

なお、実施形態において、補正量算出部４０６は、クランク角およびモータ角の、エンジン１０１の爆発の一次周波数に対応した振動成分の位相差に基づいて、実位相差を取得する。このような構成によれば、クランク角およびモータ角の位相差に基づいて、適切な実位相差を容易に取得することができる。

また、実施形態において、補正量算出部４０６は、エンジン１０１の回転数と、トランスミッション１０３の変速段と、に基づいて、特性位相差を取得する。このような構成によれば、特性位相差が変化する要因として考えられるエンジン１０１の回転数およびトランスミッション１０３の変速段の両方を考慮して、適切な特性位相差を取得することができる。

より具体的に、実施形態において、モータ制御装置１１０は、エンジン１０１の回転数と、トランスミッション１０３の変速段と、特性位相差と、の関係を示すマップとしての特性マップ４１１を備えている。そして、補正量算出部４０６は、エンジン１０１の回転数とトランスミッション１０３の変速段とに基づいて特性マップ４１１を参照することで、特性位相差を取得する。このような構成によれば、特性マップ４１１を利用して、適切な特性位相差を容易に取得することができる。

なお、実施形態において、補正量算出部４０６は、エンジン１０１の回転数と、トランスミッション１０３の変速段と、の両方を考慮して、特性位相差を取得している。しかしながら、実施形態では、エンジン１０１の回転数と、トランスミッション１０３の変速段と、のうちの一方のみに基づいて特性位相差を取得することも可能な場合がある。

また、実施形態において、駆動システムの状態がドライブシャフト１２３にトルクが伝達される伝達状態になっている場合、エンジン１０１の回転数およびトランスミッション１０３の変速段は、モータジェネレータ１０２の回転数などから求めることが可能である。さらに、実施形態において、トランスミッション１０３の変速段は、トランスミッション１０３のインプットシャフト１２４とアウトプットシャフト（不図示）との回転数の比などから求めることも可能である。

以下、実施形態にかかる技術の効果についてシミュレーションした結果を簡単に説明する。

図９は、実施形態にかかる技術によって実現されるダンパトルク、モータトルク、およびドライブシャフトトルクの変動レベルを示した例示的かつ模式的な図である。この図９は、前述した図３と対比することが可能である。

図９の（ａ）に示される例において、実線Ｌ９１１は、実施形態にかかるダンパ１０４の（実際の）ダンパトルクの時間変化の一例に対応し、図９の（ｂ）に示される例において、実線Ｌ９２１は、実施形態にかかる技術において制振トルクとして出力されるモータトルクの時間変化の一例に対応する。

実線Ｌ９１１と実線Ｌ９２１とを比較すれば分かるように、実施形態にかかる技術においては、ダンパトルクとモータトルクとが、略完全に逆位相となっている。したがって、実施形態にかかる技術によれば、次の図９の（ｃ）に示される例のように、ドライブシャフトトルクの変動を適切に低減することができる。

図９の（ｃ）に示される例において、実線Ｌ９３１は、図９の（ｂ）に示されるモータトルクによって図９の（ａ）に示されるダンパトルクの相殺を試みる制振制御を実行した場合における、エンジン１０１の回転数に対するドライブシャフトトルクの変動の一例に対応し、一点鎖線Ｌ９３２は、制振制御を実行しない場合における、エンジン１０１の回転数に対するドライブシャフトトルクの変動の一例に対応する。

実線Ｌ３３１および一点鎖線Ｌ３３２を比較すれば分かるように、実施形態にかかる技術においては、制振制御を実行する場合の方が、制振制御を実行しない場合よりも、明確に、ドライブシャフトトルクの変動のレベルが良化している。これは、実施形態にかかる技術においては、前述したように、入力慣性部材２０１と出力慣性部材２０３との間の捩れ角に対応した推定上のダンパトルクに基づく逆相トルクを適切に補正した上でモータトルクを決定しているためである。

また、図１０は、実施形態にかかる技術と比較例にかかる技術との比較効果を示した例示的かつ模式的な図である。

図１０に示される例において、実線Ｌ１００１は、実施形態にかかる技術によって得られるドライブシャフトトルクの時間変化の一例に対応し、破線Ｌ１００２は、比較例にかかる技術によって得られるドライブシャフトトルクの時間変化の一例に対応する。

実線Ｌ１００１と破線Ｌ１００２とを比較すれば分かるように、実施形態にかかる技術によって得られるドライブシャフトトルクの変動幅は、比較例にかかる技術によって得られるドライブシャフトトルクの変動幅よりも明確に小さい。したがって、実施形態にかかる技術によれば、比較例にかかる技術に比べて、ドライブシャフトトルクの変動をより低減することができる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とに含まれる。

１０１ エンジン
１０２ モータジェネレータ
１０３ トランスミッション
１０４ ダンパ
１０５ クラッチ
１１０ モータ制御装置
１２１ クランクシャフト
１２２ モータシャフト
１２４ インプットシャフト
４０２ ダンパトルク算出部
４０４ 逆相トルク算出部
４０６ 補正量算出部
４０８ 指令決定部（モータトルク指令出力部）
４０９ 制御部（モータトルク指令出力部）
４１１ 特性マップ（マップ）

Claims (6)

1. 動力源としてのエンジンおよびモータジェネレータと、前記エンジンのクランクシャフトのエンジントルクおよび前記モータジェネレータのモータシャフトのモータトルクのうち少なくとも一方に基づく駆動トルクを選択された変速比で車輪側に伝達するトランスミッションとを備えた車両に対し、
   前記クランクシャフトに接続される入力慣性部材と、当該入力慣性部材に対して少なくとも第１の弾性部材を介して接続される中間慣性部材と、当該中間慣性部材に対して少なくとも第２の弾性部材を介して前記入力慣性部材とは反対側に接続される出力慣性部材とを有し、前記クランクシャフトの振動を低減するダンパを備えた車両のモータ制御装置であって、
   前記クランクシャフトの回転角度としてのクランク角と前記モータシャフトの回転角度としてのモータ角との差分に基づいて、前記エンジントルクの変動に応じて前記ダンパが発生させるダンパトルクを算出するダンパトルク算出部と、
   前記ダンパトルク算出部により算出された前記ダンパトルクに基づいて、当該ダンパトルクと逆位相の逆相トルクを算出する逆相トルク算出部と、
   前記入力慣性部材と前記出力慣性部材との間の捩れ角に対応した第１の値と、前記中間慣性部材と前記出力慣性部材との間の捩れ角に対応した第２の値と、の差分に基づいて、前記逆相トルク算出部により算出された前記逆相トルクの位相の補正量を算出する補正量算出部と、
   前記補正量算出部により算出された前記補正量に応じて位相が補正された前記逆相トルクに基づいて、前記モータジェネレータに与えるモータトルク指令を出力するモータトルク指令出力部と、
   を備える、モータ制御装置。
2. 前記モータトルク指令出力部は、前記エンジンと前記トランスミッションとの間に設けられるクラッチが、前記エンジンの前記クランクシャフトと前記トランスミッションのインプットシャフトとを接続する接続状態になっている場合に、前記モータトルク指令を出力し、前記クラッチが前記クランクシャフトと前記インプットシャフトとの接続を遮断する遮断状態になっている場合に、前記モータトルクをゼロにする前記モータトルク指令を出力する、
   請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記モータトルク指令出力部は、前記クラッチが接続状態になっている場合であっても、前記車両を加速させる加速操作が行われていない場合には、前記モータトルクをゼロにする前記モータトルク指令を出力する、
   請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記補正量算出部は、前記クランク角および前記モータ角の、前記エンジンの爆発の一次周波数に対応した振動成分の位相差に基づいて、前記第１の値を取得する、
   請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のモータ制御装置。
5. 前記補正量算出部は、前記エンジンの回転数と、前記トランスミッションの変速段と、のうち少なくとも一方に基づいて、前記第２の値を取得する、
   請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のモータ制御装置。
6. 前記エンジンの回転数と、前記トランスミッションの変速段と、前記第２の値と、の関係を示すマップをさらに備え、
   前記補正量算出部は、前記エンジンの回転数と前記トランスミッションの変速段とに基づいて前記マップを参照することで、前記第２の値を取得する、
   請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のモータ制御装置。

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