JP2020131857A - 車両駆動トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動力を車両の駆動輪に伝達するシャフトに生じた捻れ量を応答性良く低減できる車両駆動トルク制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両駆動トルク制御装置は、第１トルク伝達系に配設された係合機構を係合完了状態に制御している場合、第１ドライブシャフトの捻れ量を低減するための制振トルクを第１モータから第１トルク伝達系に入力する。一方、本発明に係る車両駆動トルク制御装置は、係合機構を係合解除状態から係合完了状態に移行させている途中においては、第１ドライブシャフトの捻れ量を低減するための制振トルクを第２モータから第２トルク伝達系に入力する。【選択図】図７

Description

本発明は、車両駆動トルク制御装置に関する。

内燃機関と駆動輪との間のシャフトに油圧式クラッチが介装された車両が知られている。こうした車両において、クラッチからシャフトに入力されるトルクの変動によりクラッチ下流のシャフトに捻れが生じることがある。この捻れに起因して車両がその前後方向に振動することがある。そこで、クラッチに印加される油圧を制御してクラッチをスリップさせることにより、クラッチ下流のシャフトに生じる捻れ量を低減し、それにより、前後方向における車両の振動を防止するようにした車両も知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１７−１３７８８３号公報

クラッチに印加される油圧の制御応答性は、比較的低い。従って、上述したように、クラッチに印加される油圧を制御してクラッチをスリップさせることにより、クラッチ下流のシャフトに生じる捻れ量を低減するようになっている場合、捻れ量を応答性良く低減できない可能性がある。

本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の１つは、駆動力を車両の駆動輪に伝達するシャフトに生じた捻れ量を応答性良く低減できる車両駆動トルク制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両駆動トルク制御装置は、内燃機関（１０）、第１モータ（１１）、第２モータ（１２）、係合機構（１６）、及び、制御手段（９０）を備えている。

前記内燃機関（１０）は、車両の駆動輪である第１駆動輪（１００ＲＬ、１００ＲＲ）に接続された第１ドライブシャフト（４１）を含む第１トルク伝達系を介して前記第１駆動輪にトルクを入力することができるように配設されている。

前記第１モータ（１１）は、前記内燃機関（１０）と前記第１駆動輪（１００ＲＬ、１００ＲＲ）との間において前記第１トルク伝達系にトルクを入力することができるように配設されている。

前記第２モータ（１２）は、前記第１駆動輪とは異なる前記車両の駆動輪である第２駆動輪（１００ＦＬ、１００ＦＲ）に接続された第２ドライブシャフト（４２）を含む第２トルク伝達系を介して前記第２駆動輪にトルクを入力することができるように配設されている。

前記係合機構（１６）は、前記第１モータ（１１）と前記第１駆動輪（１００ＲＬ、１００ＲＲ）との間において前記第１トルク伝達系に配設されている。又、前記係合機構（１６）は、前記第１トルク伝達系のトルク伝達経路が確立されている係合完了状態と前記トルク伝達経路が遮断されている係合解除状態との何れかの状態に制御される。

前記制御手段（９０）は、前記内燃機関（１０）の運転状態、前記第１モータ（１１）の駆動状態、前記第２モータ（１２）の駆動状態及び前記係合機構（１６）の作動状態を制御する。

前記制御手段（９０）は、前記係合機構（１６）を前記係合完了状態に制御している場合（図４のステップ４４０の処理が行われている場合を参照。）、前記第１ドライブシャフト（４１）の捻れ量を低減するための制振トルク（Ｔdam１）を前記第１モータ（１１）から前記第１トルク伝達系に入力する（図６のステップ６３０の処理を参照。）ように構成されている。

一方、前記制御手段（９０）は、前記係合機構（１６）を前記係合解除状態から前記係合完了状態に移行させている途中においては（図４のステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定される場合を参照。）、前記第１ドライブシャフト（４１）の捻れ量を低減するための制振トルク（Ｔtrans）を前記第２モータ（１２）から前記第２トルク伝達系に入力する（図７のステップ７７０の処理を参照。）ように構成されている。

係合機構が係合解除状態から係合完了状態に移行する途中にある場合、即ち、係合機構が係合完了状態に制御されていない場合、第１モータから第１トルク伝達系に制振トルクを入力させても、その制振トルクは、第１ドライブシャフトに応答性良く伝達されない。従って、第１ドライブシャフトに生じた捻れを第１モータから第１トルク伝達系への制振トルクの入力により低減させようとしても、第１ドライブシャフトに生じた捻れを応答性良く低減させることができない。

本発明に係る車両駆動トルク制御装置によれば、係合機構が係合解除状態から係合完了状態に移行する途中にある場合、第２モータから第２トルク伝達系に制振トルクが入力される。第２モータから第２トルク伝達系に入力された制振トルクは、第２ドライブシャフト及び車両の車体等を介して第１ドライブシャフトに入力される。これにより、第１ドライブシャフトに生じた捻れが低減される。しかも、第２モータの制御応答性は高い。このため、係合機構が係合解除状態から係合完了状態に移行する途中にある場合において、第１ドライブシャフトに生じた捻れを応答性良く低減することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る車両駆動トルク制御装置が適用される車両を示した図である。 図２は、本発明の実施形態に係る車両駆動トルク制御装置を示した図である。 図３の（Ａ）は、ＥＶモード制御又はＨＶモード制御が行われているときに第２制振トルクを用いて目標第２モータトルクを設定する処理を説明するための図であり、図３の（Ｂ）は、ＨＶモード制御が行われているときに第１制振トルクを用いて目標第１モータトルクを設定する処理を説明するための図であり、図３の（Ｃ）は、過渡モード制御が行われているときに過渡制振トルクを用いて目標第２モータトルクを設定する処理を説明するための図である。 図４は、図２に示したＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図５は、図２に示したＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図６は、図２に示したＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図７は、図２に示したＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両駆動トルク制御装置（以下、「実施装置」と称呼する。）について説明する。

実施装置は、図１に示した車両１００に適用される。実施装置は、図２に示したように、ＥＣＵ９０を備える。ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ＥＣＵ９０は、マイクロコンピュータを主要部として備える。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェース等を含む。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。

図１に示したように、実施装置は、車両１００に適用される。車両１００には、内燃機関１０、第１モータジェネレータ１１、第２モータジェネレータ１２、制振ダンパ１３、及び、トランスミッション１４が搭載されている。

以下、内燃機関１０を「機関１０」と称呼し、第１モータジェネレータ１１を「第１モータ１１」と称呼し、第２モータジェネレータ１２を「第２モータ１２」と称呼する。

機関１０は、機関出力シャフト２０を介してトランスミッション１４に接続されている。制振ダンパ１３は、機関出力シャフト２０に介装されている。本例において、機関１０は、圧縮着火式の内燃機関（いわゆるディーゼルエンジン）であるが、火花点火式の内燃機関（いわゆるガソリンエンジン）であってもよい。

第１モータ１１は、制振ダンパ１３とトランスミッション１４との間において機関出力シャフト２０に介装されている。より具体的には、第１モータ１１は、そのロータ（図示略）が制振ダンパ１３とトランスミッション１４との間において機関出力シャフト２０に配設される形で機関出力シャフト２０に設けられている。

トランスミッション１４は、第１プロペラシャフト２１及び第１デファレンシャルギア３１を介して第１ドライブシャフト４１に接続されている。第１ドライブシャフト４１は、その一端において車両１００の左後輪１００ＲＬに接続されており、その他端において車両１００の右後輪１００ＲＲに接続されている。

＜内燃機関＞
図２に示したように、機関１０は、燃料噴射弁１５を備えている。燃料噴射弁１５は、ＥＣＵ９０に接続されている。燃料噴射弁１５の作動は、ＥＣＵ９０によって制御される。ＥＣＵ９０は、燃料噴射弁１５の作動を制御することにより、燃料噴射弁１５から噴射される燃料の量を制御し、それにより、機関１０から機関出力シャフト２０に入力されるトルクを制御することができる。即ち、ＥＣＵ９０は、燃料噴射弁１５の作動を制御することにより、機関１０の運転状態を制御することができる。

機関１０が運転されると、機関１０から機関出力シャフト２０にトルクが入力される。機関１０から機関出力シャフト２０に入力されたトルクは、機関出力シャフト２０及び制振ダンパ１３を介してトランスミッション１４に入力される。

以下、燃料噴射弁１５から噴射される燃料の量を「燃料噴射量Ｑ」と称呼し、機関１０から機関出力シャフト２０に入力されるトルク（即ち、機関１０から出力されるトルク）を「機関トルクＴeng」と称呼する。

＜トランスミッション＞
トランスミッション１４は、変速を行う装置であり、図２に示したように、いわゆるクラッチである係合機構１６を内蔵している。係合機構１６は、係合解除状態と係合完了状態との何れかの状態に制御されるようになっている。係合機構１６は、係合解除状態に制御されている場合、機関出力シャフト２０からトランスミッション１４にトルクが入力されても、そのトルクを第１プロペラシャフト２１には伝達又は入力しない。一方、係合機構１６は、係合完了状態に制御されている場合、機関出力シャフト２０からトランスミッション１４に入力されたトルクを第１プロペラシャフト２１に伝達又は入力する。

トランスミッション１４から第１プロペラシャフト２１に入力されたトルクは、第１デファレンシャルギア３１及び第１ドライブシャフト４１を介して左後輪１００ＲＬ及び右後輪１００ＲＲにそれぞれ入力される。これにより、左後輪１００ＲＬ及び右後輪１００ＲＲに回転力が与えられ、それにより、車両１００が走行する。従って、左後輪１００ＲＬ及び右後輪１００ＲＲは、それぞれ、車両１００の駆動輪である。

以下、トランスミッション１４から第１プロペラシャフト２１に入力されたトルクを「第１プロペラトルクＴps１」と称呼する。

係合機構１６は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、係合機構１６を係合解除状態と係合完了状態との何れかの状態に制御することができる。

＜第１モータ＞
図２に示したように、第１モータ１１は、パワーコントロールユニット１７を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。パワーコントロールユニット１７は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。パワーコントロールユニット１７は、インバータ（図示略）を備えている。ＥＣＵ９０は、パワーコントロールユニット１７のインバータの作動を制御することにより、バッテリ１８から第１モータ１１に供給される電力量を制御し、それにより、第１モータ１１から機関出力シャフト２０に入力されるトルクを制御することができる。即ち、ＥＣＵ９０は、パワーコントロールユニット１７のインバータの作動を制御することにより、第１モータ１１の駆動状態を制御することができる。

第１モータ１１が駆動されると、第１モータ１１から機関出力シャフト２０にトルクが入力される。第１モータ１１から機関出力シャフト２０に入力されたトルクは、機関出力シャフト２０を介してトランスミッション１４に入力される。

以下、第１モータ１１から出力されるトルクを「第１モータトルクＴmg１」と称呼する。

尚、第１モータ１１のロータが機関トルクＴengにより回転されている状態においては、第１モータ１１は、電動機としてではなく、発電機として働く。この場合、第１モータ１１は、電力を発生する。第１モータ１１が発生した電力は、パワーコントロールユニット１７を介してバッテリ１８に充電される。

＜第１トルク伝達系＞
本例においては、機関出力シャフト２０、トランスミッション１４、第１プロペラシャフト２１、第１デファレンシャルギア３１及び第１ドライブシャフト４１等により、機関トルクＴeng及び第１モータトルクＴmg１を後輪１００ＲＬ及び１００ＲＲに伝達するための第１トルク伝達系が形成されている。トランスミッション１４の係合機構１６が係合完了状態に制御されている場合、第１トルク伝達系のトルク伝達経路が確立されている。一方、係合機構１６が係合解除状態に制御されている場合、第１トルク伝達系のトルク伝達経路が遮断されている。

＜第２モータ＞
図１に示したように、第２モータ１２は、第２プロペラシャフト２２及び第２デファレンシャルギア３２を介して第２ドライブシャフト４２に接続されている。第２ドライブシャフト４２は、その一端において車両１００の左前輪１００ＦＬに接続されており、その他端において車両１００の右前輪１００ＦＲにそれぞれ接続されている。

図２に示したように、第２モータ１２は、パワーコントロールユニット１７を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、パワーコントロールユニット１７のインバータを制御することにより、バッテリ１８から第２モータ１２に供給される電力量を制御し、それにより、第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２に入力されるトルクを制御することができる。即ち、ＥＣＵ９０は、パワーコントロールユニット１７のインバータの作動を制御することにより、第２モータ１２の駆動状態を制御することができる。

第２モータ１２が駆動されると、第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２にトルクが入力される。第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２に入力されたトルクは、第２デファレンシャルギア３２及び第２ドライブシャフト４２を介して左前輪１００ＦＬ及び右前輪１００ＦＲそれぞれに入力される。これにより、左前輪１００ＦＬ及び右前輪１００ＦＲに回転力が与えられ、それにより、車両１００が走行する。従って、左前輪１００ＦＬ及び右前輪１００ＦＲは、車両１００の駆動輪である。

以下、第２モータ１２から出力されるトルクを「第２モータトルクＴmg２」と称呼し、第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２に入力されたトルクを「第２プロペラトルクＴps２」と称呼する。

＜第２トルク伝達系＞
本例においては、第２プロペラシャフト２２、第２デファレンシャルギア３２及び第２ドライブシャフト４２等により、第２モータトルクＴmg２を前輪１００ＦＬ及び１００ＦＲに伝達するための第２トルク伝達系が形成されている。

＜センサ＞
図２に示したように、車両１００には、アクセルペダル１９の操作量ＡＰを検出するアクセルペダル操作量センサ８１が搭載されている。アクセルペダル操作量センサ８１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ８１は、アクセルペダル１９の操作量ＡＰを検出し、その検出した操作量ＡＰを表す信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その信号に基づいてアクセルペダル１９の操作量ＡＰをアクセルペダル操作量ＡＰとして取得する。

更に、機関１０には、そのクランクシャフト（図示略）が所定角度だけ回転する毎にパルス信号を発信するクランク角センサ８２が取り付けられている。クランク角センサ８２は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。クランク角センサ８２は、パルス信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、そのパルス信号等に基づいてクランクシャフトの回転速度を機関回転速度ＮＥとして取得する。

更に、車両１００には、第１プロペラシャフト２１の回転速度Ｒps１を検出する第１回転速度センサ９１が搭載されている。第１回転速度センサ９１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。第１回転速度センサ９１は、第１プロペラシャフト２１の回転速度Ｒps１を検出し、その検出した回転速度Ｒps１を表す信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その信号に基づいて第１プロペラシャフト２１の回転速度Ｒps１を第１回転速度Ｒps１として取得する。

更に、車両１００には、第２プロペラシャフト２２の回転速度Ｒps２を検出する第２回転速度センサ９２が搭載されている。第２回転速度センサ９２は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。第２回転速度センサ９２は、第２プロペラシャフト２２の回転速度Ｒps２を検出し、その検出した回転速度Ｒps２を表す信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その信号に基づいて第２プロペラシャフト２２の回転速度Ｒps２を第２回転速度Ｒps２として取得する。更に、ＥＣＵ９０は、取得した第２回転速度Ｒps２等に基づいて車両１００の速度Ｖｍを車速Ｖｍとして取得する。

＜実施装置の作動の概要＞
次に、実施装置の作動の概要について説明する。実施装置は、アクセルペダル操作量ＡＰ及び車速Ｖｍ等に基づいて第１ドライブシャフト４１又は第２ドライブシャフト４２に入力されるべきトルクを要求駆動トルクＴreqとして取得する。更に、実施装置は、要求駆動トルクＴreq等に基づいて第２プロペラシャフト２２に入力されるべき第２モータトルクＴmg２を要求モータトルクＴmg_reqとして取得する。

＜ＥＶモード制御＞
実施装置は、要求モータトルクＴmg_reqが閾値トルクＴmg２_th以下である場合、第２モータトルクＴmg２のみにより車両１００を走行させるＥＶモード制御を行う。ＥＶモード制御は、車両１００を走行させるための走行制御の１つである。

実施装置は、ＥＶモード制御を行う場合、要求モータトルクＴmg_reqに等しいトルクを要求第２モータトルクＴmg２_reqとして設定する。実施装置は、設定した要求第２モータトルクＴmg２_reqから後述する第２制振トルクＴdam２を減じて得られるトルクを目標第２モータトルクＴmg２_tgt（＝Ｔmg２_req−Ｔdam２）として取得する。そして、実施装置は、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。

上記閾値トルクＴmg２_thは、第２モータ１２が出力可能なトルクの上限値Ｔmg２_limit（以下、「第２モータトルク上限値Ｔmg２_limit」と称呼する。）よりも所定値ΔＴmg２だけ小さいトルクに設定されている。所定値ΔＴmg２は、少なくとも、後述する第２制振トルクＴdam２として取得される可能性のあるトルクの最大値以上の値である。又、第２モータトルク上限値Ｔmg２_limitは、車速Ｖｍに応じて変化する値であり、車速Ｖｍが高くなるほど小さくなる。別の言い方をすれば、第２モータトルク上限値Ｔmg２_limitは、第２モータ１２の回転速度Ｒmg２に応じて変化する値であり、第２モータ１２の回転速度Ｒmg２が大きくなるほど小さくなる。

又、第２制振トルクＴdam２は、ゼロよりも大きい値だけでなく、ゼロよりも小さい値をとることもあり、又、ゼロの値をとることもある。第２制振トルクＴdam２がゼロよりも大きい値である場合、目標第２モータトルクＴmg２_tgtは、要求第２モータトルクＴmg２_reqよりも小さい値となる。一方、第２制振トルクＴdam２がゼロよりも小さい値である場合、目標第２モータトルクＴmg２_tgtは、要求第２モータトルクＴmg２_reqよりも大きい値となる。一方、第２制振トルクＴdam２がゼロである場合、目標第２モータトルクＴmg２_tgtは、要求第２モータトルクＴmg２_reqと等しい値となる。

尚、実施装置は、ＥＶモード制御を行う場合、トランスミッション１４の係合機構１６を係合解除状態に制御している。

又、実施装置は、ＥＶモード制御を行っているときにバッテリ１８に電力を充電する必要が生じた場合、係合機構１６を係合解除状態に制御した状態で機関１０を運転させることにより第１モータ１１のロータを回転させ、それにより、第１モータ１１に電力を発生させ、その電力をバッテリ１８に充電する。

従って、実施装置は、ＥＶモード制御を行う場合、バッテリ１８に電力を充電する必要がない限り、機関１０の運転を停止させている。

＜ＨＶモード制御＞
一方、要求モータトルクＴmg_reqが閾値トルクＴmg２_thよりも大きい場合、実施装置は、第２モータトルクＴmg２と機関トルクＴengとにより車両１００を走行させるＨＶモード制御を行う。ＨＶモード制御は、車両１００を走行させる走行制御の１つである。

本例においては、実施装置は、ＨＶモード制御を行う場合、閾値トルクＴmg２_thに等しいトルクを要求第２モータトルクＴmg２_reqとして設定する。実施装置は、設定した要求第２モータトルクＴmg２_reqから後述する第２制振トルクＴdam２を減じて得られるトルクを目標第２モータトルクＴmg２_tgt（＝Ｔmg２_req−Ｔdam２）として取得する。

更に、実施装置は、設定した要求第２モータトルクＴmg２_reqに等しいトルクが第２プロペラシャフト２２に入力されたときに第２ドライブシャフト４２に入力されるトルクを第２ドライブトルクＴds２として取得する。実施装置は、取得した第２ドライブトルクＴds２を要求駆動トルクＴreqから減じて得られるトルクを要求第１ドライブトルクＴds１_req（＝Ｔreq−Ｔds２）として取得する。要求第１ドライブトルクＴds１_reqは、第１ドライブシャフト４１に入力されるべきトルクである。実施装置は、要求第１ドライブトルクＴds１_req等に基づいて機関１０から出力させるべきトルクＴengを目標機関トルクＴeng_tgtとして取得する。

実施装置は、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。加えて、実施装置は、機関トルクＴengが目標機関トルクＴeng_tgtとなるように機関１０の運転状態を制御する。より具体的には、目標機関トルクＴeng_tgt及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて目標機関トルクＴeng_tgtを達成できる燃料噴射量Ｑを目標燃料噴射量Ｑtgtとして取得し、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑtgtとなるように燃料噴射弁１５の作動を制御する。

更に、実施装置は、ＨＶモード制御を行う場合、後述する第１制振トルクＴdam１を目標第１モータトルクＴmg１_tgtとして取得する。目標第１モータトルクＴmg１_tgtは、第１モータ１１から機関出力シャフト２０に入力するべきトルクである。そして、実施装置は、第１モータトルクＴmg１が目標第１モータトルクＴmg１_tgtとなるように第１モータ１１の駆動状態を制御する。第１制振トルクＴdam１は、ゼロよりも大きい値だけでなく、ゼロよりも小さい値をとることもあり、又、ゼロの値をとることもある。

尚、実施装置は、ＨＶモード制御を行う場合、トランスミッション１４の係合機構１６を係合完了状態に制御している。

又、本例においては、実施装置は、ＨＶモード制御を行う場合、閾値トルクＴmg２_thに等しいトルクを要求第２モータトルクＴmg２_reqとして設定している。しかしながら、実施装置は、閾値トルクＴmg２_thよりも小さいトルクを要求第２モータトルクＴmg２_reqとして設定するように構成されてもよい。

＜過渡モード制御＞
ところで、要求モータトルクＴmg_reqが閾値トルクＴmg２_th以下の値から閾値トルクＴmg２_thよりも大きい値に変化した場合、実施装置は、走行制御をＥＶモード制御からＨＶモード制御に切り替える必要がある。このとき、実施装置は、係合機構１６を係合解除状態から係合完了状態に移行させる必要がある。実施装置は、走行制御をＥＶモード制御からＨＶモード制御に切り替える場合、走行制御をＥＶモード制御から以下に述べる過渡モード制御に切り替える。そして、その過渡モード制御により係合機構１６が係合完了状態になったとき、実施装置は、走行制御を過渡モード制御からＨＶモード制御に切り替える。

実施装置は、過渡モード制御を行う場合、まず、第２モータトルクＴmg２のみにより車両１００を走行させている状態で、係合機構１６を係合解除状態に維持しつつ機関１０を始動させる処理（以下、「機関始動処理」と称呼する。）を行う。この機関始動処理は、第１モータ１１を駆動させてその第１モータ１１の回転により機関１０のクランクシャフト（図示略）を回転させつつ燃料噴射弁１５からの燃料の噴射を開始し、機関１０を自立運転可能な状態に移行させる処理である。

機関１０が自立運転可能な状態になった場合（即ち、機関１０の始動が完了した場合）、実施装置は、ＨＶモード制御と同様にして目標機関トルクＴeng_tgtを取得し、機関トルクＴengが目標機関トルクＴeng_tgtとなるように機関１０の運転状態を制御する。

更に、機関１０が自立運転可能な状態になった場合（即ち、機関１０の始動が完了した場合）、実施装置は係合機構１６を係合解除状態から係合完了状態に移行させ始める。

実施装置は、係合機構１６を係合解除状態から係合完了状態へと移行させ始めるまでは、閾値トルクＴmg２_thに等しいトルクを要求第２モータトルクＴmg２_reqとして設定する。そして、実施装置は、設定した要求第２モータトルクＴmg２_reqから後述する第２制振トルクＴdam２を減じて得られるトルクを目標第２モータトルクＴmg２_tgt（＝Ｔmg２_req−Ｔdam２）として取得し、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。

一方、実施装置は、係合機構１６を係合解除状態から係合完了状態へと移行させ始めてから、係合機構１６が係合完了状態に移行するまでは、閾値トルクＴmg２_thに等しいトルクを要求第２モータトルクＴmg２_reqとして設定する。そして、実施装置は、設定した要求第２モータトルクＴmg２_reqから後述する過渡制振トルクＴtransを減じて得られるトルクを目標第２モータトルクＴmg２_tgt（＝Ｔmg２_req−Ｔtrans））として取得し、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。

＜制振トルク＞
次に、第１制振トルクＴdam１、第２制振トルクＴdam２及び過渡制振トルクＴtransについて説明する。

第１プロペラトルクＴps１が変動すると、第１ドライブシャフト４１に捻れが生じる。このように第１ドライブシャフト４１に捻れが生じると、車両１００がその前後方向に振動することがある。同様に、第２プロペラトルクＴps２が変動すると、第２ドライブシャフト４２に捻れが生じる。このように第２ドライブシャフト４２に捻れが生じると、車両１００がその前後方向に振動することがある。車両１００がその前後方向に振動すると、車両１００の運転者に不快感を与えてしまう可能性がある。

そこで、実施装置は、車両１００がその前後方向に振動することを防止するために以下に述べるようにして第１制振トルクＴdam１、第２制振トルクＴdam２及び過渡制振トルクＴtransを取得する。

＜第２制振トルク＞
第２制振トルクＴdam２は、第２ドライブシャフト４２の捻れに起因する前輪１００ＦＬ及び１００ＦＲの回転速度Ｒff及びＲfrの変動を抑制するために第２プロペラシャフト２２に入力されるべきトルクである。

実施装置は、図３の（Ａ）に示したように、目標第２モータトルクＴmg２_tgt及び第２回転速度Ｒps２を入力とし且つ推定第２車輪速Ｒwh２_estを出力とする状態観測器としてのオブザーバー５２を備えている。推定第２車輪速Ｒwh２_estは、左前輪１００ＦＬの回転速度Ｒflと右前輪１００ＦＲの回転速度Ｒfrとの平均値の推定値である。

以下、オブザーバー５２を「第２オブザーバー５２」と称呼する。

実施装置は、ＥＶモード制御又はＨＶモード制御を行っている場合、第２オブザーバー５２から出力される推定第２車輪速Ｒwh２_estを第２回転速度Ｒps２から減じて得られる値を第２回転速度偏差ΔＲ２として取得する。第２回転速度偏差ΔＲ２は、第２ドライブシャフト４２の捻れ量を表すパラメータである。

実施装置は、第２回転速度偏差ΔＲ２に予め定められた第２ゲインを適用して第２制振トルクＴdam２を取得する。

先に述べたように、実施装置は、ＥＶモード制御を行っている場合、要求第２モータトルクＴmg２_reqから第２制振トルクＴdam２を減じて得られるトルクを目標第２モータトルクＴmg２_tgt（＝Ｔmg２_req−Ｔdam２）として取得する。そして、実施装置は、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。

これにより、ＥＶモード制御又はＨＶモード制御が行われているときに第２ドライブシャフト４２の捻れに起因する前輪１００ＦＬ及び１００ＦＲの回転速度Ｒfl及びＲfrの変動を抑制するためのトルク（即ち、第２制振トルクＴdam２）が第２ドライブシャフト４２に入力される。このため、第２ドライブシャフト４２の捻れを低減することができ、その結果、車両１００の前後方向における振動を小さくすることができる。

＜第１制振トルク＞
第１制振トルクＴdam１は、第１ドライブシャフト４１の捻れに起因する後輪１００ＲＬ及び１００ＲＲの回転速度Ｒrl及びＲrrの変動を抑制するために機関出力シャフト２０に入力されるべきトルクである。

実施装置は、図３の（Ｂ）に示したように、目標機関トルクＴeng_tgt、目標第１モータトルクＴmg１_tgt及び第１回転速度Ｒps１を入力とし且つ推定第１車輪速Ｒwh１_estを出力とする状態観測器としてのオブザーバー５１を備えている。推定第１車輪速Ｒwh１_estは、左後輪１００ＲＬの回転速度Ｒrlと右後輪１００ＲＲの回転速度Ｒrrとの平均値の推定値である。

以下、オブザーバー５１を「第１オブザーバー５１」と称呼する。

実施装置は、ＨＶモード制御を行っている場合、第１オブザーバー５１から出力される推定第１車輪速Ｒwh１_estを第１回転速度Ｒps１から減じて得られる値を第１回転速度偏差ΔＲ１（＝Ｒps１−Ｒwh１_est）として取得する。第１回転速度偏差ΔＲ１は、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を表すパラメータである。

実施装置は、第１回転速度偏差ΔＲ１に予め定められた第１ゲインを適用して第１制振トルクＴdam１を取得する。

先に述べたように、実施装置は、ＨＶモード制御を行っている場合、第１制振トルクＴdam１を目標第１モータトルクＴmg１_tgtとして取得する。そして、実施装置は、第１モータトルクＴmg１が目標第１モータトルクＴmg１_tgtとなるように第１モータ１１の駆動状態を制御する。

これにより、ＨＶモード制御が行われているときに第１ドライブシャフト４１の捻れに起因する後輪１００ＲＬ及び１００ＲＲの回転速度Ｒrl及びＲrrの変動を抑制するためのトルク（即ち、第１制振トルクＴdam１）が第１ドライブシャフト４１に入力される。このため、第１ドライブシャフト４１の捻れを低減することができ、その結果、車両１００の前後方向における振動を小さくすることができる。

＜過渡制振トルク＞
過渡制振トルクＴtransは、第１ドライブシャフト４１の捻れに起因する後輪１００ＲＬ及び１００ＲＲの回転速度Ｒrl及びＲrrの変動を抑制するために第２プロペラシャフト２２に入力されるべきトルクである。

実施装置は、図３の（Ｃ）に示したように、第１プロペラトルクＴps１、目標第２モータトルクＴmg２_tgt及び第１回転速度Ｒps１を入力とし且つ推定第１車輪速Ｒwh１_estを出力とする状態観測器としてのオブザーバー５３を備えている。

以下、オブザーバー５３を「過渡オブザーバー５３」と称呼する。

実施装置は、過渡モード制御を行っている場合、過渡オブザーバー５３から出力される推定第１車輪速Ｒwh１_estを第１回転速度Ｒps１から減じて得られる値を第１回転速度偏差ΔＲ１（＝Ｒps１−Ｒwh１_est）として取得する。先に述べたように、第１回転速度偏差ΔＲ１は、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を表すパラメータである。

過渡制振トルクＴtransは、第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２に入力されるトルクであって、第１ドライブシャフト４１の捻れを低減させるためのトルクである。ここで、第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２に入力された過渡制振トルクＴtransが第１ドライブシャフト４１に入力されるまでには、一定の時間を要する。そこで、過渡制振トルクＴtransが第１ドライブシャフト４１の捻れを有効に低減することができるように、実施装置は、第１回転速度偏差ΔＲ１に位相補償処理を施す。そして、実施装置は、位相補償処理を施した第１回転速度偏差ΔＲ１に予め定められた過渡ゲインを適用して過渡制振トルクＴtransを演算する。

先に述べたように、実施装置は、過渡モード制御を行っている場合、要求第２モータトルクＴmg２_reqから過渡制振トルクＴtransを減じて得られる値を目標第２モータトルクＴmg２_tgt（＝Ｔmg２_req−Ｔtrans）として取得する。そして、実施装置は、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。

尚、過渡モード制御が行われているときの第１制振トルクＴdam１は、ゼロである。

係合機構１６が係合解除状態から係合完了状態に移行されている途中においては、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を低減するために第１制振トルクＴdam１を機関出力シャフト２０に入力しても、係合機構１６が係合完了状態になっていないため、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を応答性良く低減することができない。

一方、実施装置によれば、係合機構１６の作動状態が係合解除状態から係合完了状態に移行している途中においては、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を低減するために過渡制振トルクＴtransが第２プロペラシャフト２２に入力される。第２プロペラシャフト２２に入力された過渡制振トルクＴtransは、第２デファレンシャルギア３２、第２ドライブシャフト４２、前輪１００ＦＬ及び１００ＦＲに設けられたサスペンション（図示略）、車両１００の車体、及び、後輪１００ＲＬ及び１００ＲＲに設けられたサスペンション（図示略）を介して第１ドライブシャフト４１に入力される。

従って、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を低減することができる。そして、第２モータトルクＴmg２の制御応答性が高いことから、第１ドライブシャフト４１の捻れ量を応答性良く低減することができる。

＜実施装置の具体的な作動＞
次に、実施装置の具体的な作動について説明する。実施装置のＥＣＵ９０のＣＰＵは、図４にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図４のステップ４００から処理を開始してステップ４１０に進み、過渡フラグＸtransの値が「０」であるか否かを判定する。

過渡フラグＸtransの値は、走行制御をＥＶモード制御からＨＶモード制御に切り替える必要が生じたときに「１」に設定され、走行制御がＥＶモード制御からＨＶモード制御に切り替えられたとき（即ち、係合機構１６が係合解除状態から係合完了状態に移行したとき）に「０」に設定される。

過渡フラグＸtransの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、要求モータトルクＴmg_reqが閾値トルクＴmg２_thよりも小さいか否かを判定する。

要求モータトルクＴmg_reqが閾値トルクＴmg２_thよりも小さい場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３０に進み、図５にフローチャートにより示したルーチンを実行することにより、先に述べたＥＶモード制御を行う。

従って、ＣＰＵは、ステップ４３０に進むと、図５のステップ５００から処理を開始し、以下に述べるステップ５１０乃至ステップ５３０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ５４０に進む。

ステップ５１０：ＣＰＵは、先に述べたようにして第２制振トルクＴdam２を取得する。

ステップ５２０：ＣＰＵは、先に述べたようにして第２制振トルクＴdam２を用いて目標第２モータトルクＴmg２_tgtを取得する。

ステップ５３０：ＣＰＵは、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。

ＣＰＵは、ステップ５４０に進むと、係合解除フラグＸreleaseの値が「０」であるか否かを判定する。係合解除フラグＸreleaseの値は、係合機構１６が係合解除状態になっているときに「１」に設定され、係合機構１６が係合解除状態になっていないときに「０」に設定される。

係合解除フラグＸreleaseの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ５４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ５５０の処理を行う。その後、ＣＰＵは、ステップ５９５を経由して図４のステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ステップ５５０：ＣＰＵは、係合機構１６の作動状態が係合解除状態となるように係合機構１６の作動状態を制御する係合解除処理を行う。

ＣＰＵが図４のステップ４２０の処理を実行する時点において要求モータトルクＴmg_reqが閾値トルクＴmg２_th以上である場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進み、図６にフローチャートにより示したルーチンを実行することにより、先に述べたＨＶモード制御を行う。

従って、ＣＰＵは、ステップ４４０に進むと、図６のステップ６００から処理を開始し、以下に述べるステップ６１０乃至ステップ６３０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ６９５を経由して図４のステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。尚、ＣＰＵが図６に示したルーチンを行うときには、係合機構１６は、係合完了状態に制御されている。

ステップ６１０：ＣＰＵは、先に述べたようにして第２制振トルクＴdam２を取得すると共に第１制振トルクＴdam１を取得する。

ステップ６２０：ＣＰＵは、先に述べたようにして第２制振トルクＴdam２を用いて目標第２モータトルクＴmg２_tgtを取得する。更に、ＣＰＵは、先に述べたようにして目標機関トルクＴeng_tgtを取得する。加えて、ＣＰＵは、先に述べたようにして第１制振トルクＴdam１を用いて目標第１モータトルクＴmg１_tgtを取得する。

ステップ６３０：ＣＰＵは、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。更に、ＣＰＵは、機関トルクＴengを目標機関トルクＴeng_tgtとすることができる燃料噴射量Ｑを目標燃料噴射量Ｑtgtとして取得し、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑtgtとなるように燃料噴射弁１５の作動を制御する。加えて、ＣＰＵは、第１モータトルクＴmg１が目標第１モータトルクＴmg１_tgtとなるように第１モータ１１の駆動状態を制御する。

ＣＰＵが図４のステップ４１０の処理を実行する時点において過渡フラグＸtransの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４５０に進み、図７にフローチャートにより示したルーチンを実行することにより、先に述べた過渡モード制御を行う。

従って、ＣＰＵは、ステップ４５０に進むと、図７のステップ７００から処理を開始してステップ７１０に進み、機関始動完了フラグＸstartの値が「０」であるか否かを判定する。機関始動完了フラグＸstartの値は、機関１０の始動が完了したときに「１」に設定され、機関１０の始動が完了していないときに「０」に設定される。

機関始動完了フラグＸstartの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ７２０乃至ステップ７４０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５を経由して図４のステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ステップ７２０：ＣＰＵは、先に述べたようにして第２制振トルクＴdam２を取得する。

ステップ７３０：ＣＰＵは、先に述べたようにして第２制振トルクＴdam２を用いて目標第２モータトルクＴmg２_tgtを取得する。更に、ＣＰＵは、目標燃料噴射量Ｑtgt及び目標第１モータトルクＴmg１_tgtを取得する。尚、このときに取得される目標燃料噴射量Ｑtgt及び目標第１モータトルクＴmg１_tgtは、それぞれ、機関１０を始動させるために必要な燃料噴射量Ｑ及び第１モータトルクＴmg１である。

ステップ７４０：ＣＰＵは、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。更に、ＣＰＵは、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑtgtとなるように燃料噴射弁１５の作動を制御すると共に第１モータトルクＴmg１が目標第１モータトルクＴmg１_tgtとなるように第１モータ１１の駆動状態を制御する。

一方、機関始動完了フラグＸstartの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ７５０乃至ステップ７８０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５を経由して図４のステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ステップ７５０：ＣＰＵは、先に述べたようにして過渡制振トルクＴtransを取得する。

ステップ７６０：ＣＰＵは、先に述べたようにして過渡制振トルクＴtransを用いて目標第２モータトルクＴmg２_tgtを取得する。更に、ＣＰＵは、先に述べたようにして目標機関トルクＴeng_tgtを取得する。

ステップ７７０：ＣＰＵは、第２モータトルクＴmg２が目標第２モータトルクＴmg２_tgtとなるように第２モータ１２の駆動状態を制御する。更に、ＣＰＵは、機関トルクＴengを目標機関トルクＴeng_tgtとすることができる燃料噴射量Ｑを目標燃料噴射量Ｑtgtとして取得し、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑtgtとなるように燃料噴射弁１５の作動を制御する。

ステップ７８０：ＣＰＵは、係合機構１６の作動状態が係合解除状態から係合完了状態に移行するように係合機構１６の作動状態を制御する係合処理を行う。

以上が実施装置の具体的な作動である。実施装置が図４及び図７に示したルーチンを実行することにより、係合機構１６の作動状態が係合解除状態から係合完了状態に移行している途中において、第１ドライブシャフト４１に生じた捻れ量が第２モータ１２から第２プロペラシャフト２２に入力される過渡制振トルクＴtransにより低減される。従って、第１ドライブシャフト４１に生じる捻れ量を応答性良く低減することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

例えば、左前輪１００ＦＬの回転速度Ｒfl及び右前輪１００ＦＲの回転速度Ｒfrをそれぞれ検出する車輪速センサが車両１００に搭載されている場合、第２オブザーバー５２から出力される推定第２車輪速Ｒwh２_estに代えて、車輪速センサによって検出される左前輪１００ＦＬの回転速度Ｒflと右前輪１００ＦＲの回転速度Ｒfrとの平均値を用いてもよい。

同様に、左後輪１００ＲＬの回転速度Ｒrl及び右後輪１００ＲＲの回転速度Ｒrrをそれぞれ検出する車輪速センサが車両１００に搭載されている場合、第１オブザーバー５１又は過渡オブザーバー５３から出力される推定第１車輪速Ｒwh１_estに代えて、車輪速センサによって検出される左後輪１００ＲＬの回転速度Ｒrlと右後輪１００ＲＲの回転速度Ｒrrとの平均値を用いてもよい。

１０…内燃機関、１１…第１モータジェネレータ、１２…第２モータジェネレータ、１４…トランスミッション、１６…係合機構、２０…機関出力シャフト、２１…第１プロペラシャフト、２２…第２プロペラシャフト、３１…第１デファレンシャルギア、３２…第２デファレンシャルギア、４１…第１ドライブシャフト、４２…第２ドライブシャフト、９０…ＥＣＵ、１００…車両、１００ＦＬ…左前輪、１００ＦＲ…右前輪、１００ＲＬ…左後輪、１００ＲＲ…右後輪

Claims (1)

1. 車両の駆動輪である第１駆動輪に接続された第１ドライブシャフトを含む第１トルク伝達系を介して前記第１駆動輪にトルクを入力することができるように配設された内燃機関、
   前記内燃機関と前記第１駆動輪との間において前記第１トルク伝達系にトルクを入力することができるように配設された第１モータ、
   前記第１駆動輪とは異なる前記車両の駆動輪である第２駆動輪に接続された第２ドライブシャフトを含む第２トルク伝達系を介して前記第２駆動輪にトルクを入力することができるように配設された第２モータ、
   前記第１モータと前記第１駆動輪との間において前記第１トルク伝達系に配設される係合機構であって、前記第１トルク伝達系のトルク伝達経路が確立されている係合完了状態と前記トルク伝達経路が遮断されている係合解除状態との何れかの状態に制御される係合機構、並びに、
   前記内燃機関の運転状態、前記第１モータの駆動状態、前記第２モータの駆動状態及び前記係合機構の作動状態を制御する制御手段、
   を備えた、車両駆動トルク制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記係合機構を前記係合完了状態に制御している場合、前記第１ドライブシャフトの捻れ量を低減するための制振トルクを前記第１モータから前記第１トルク伝達系に入力し、
   前記係合機構を前記係合解除状態から前記係合完了状態に移行させている途中においては、前記第１ドライブシャフトの捻れ量を低減するための制振トルクを前記第２モータから前記第２トルク伝達系に入力する、
   ように構成された、
   車両駆動トルク制御装置。
   
   

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