JP2023004043A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】触媒暖機処理の実行中における後段軸の回転数の変動を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】制御装置９０が適用される車両１００は、内燃機関１０と、第１モータジェネレータ６１と、トーショナルダンパ２１とを備える。制御装置９０では、内燃機関１０の触媒１５の温度を上昇させるべく内燃機関１０の運転を制御する触媒暖機処理と、後段軸２２又は第１モータジェネレータ６１の回転数と、回転数の目標値とを入力とするフィードバック制御によって制振トルク基準値を取得する処理と、トーショナルダンパ２１の共振周波数の大きさに応じたフィルタ処理を上記回転数に対して施すことによって補償トルクを取得する処理と、制振トルク基準値から補償トルクを引いて制振トルクを取得する処理と、触媒暖機処理を実行している場合に、制振トルクを第１モータジェネレータ６１から出力させる処理とが実行される。【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

特許文献１には、動力源として内燃機関及び電動モータを備えるハイブリッド車両の一例が記載されている。このハイブリッド車両では、内燃機関と電動モータとの間のトルク伝達経路にトーショナルダンパが設けられている。また、当該内燃機関の排気通路には、触媒が設けられている。

内燃機関の始動直後では、触媒の温度が低く、触媒が十分に機能しないことがある。そこで、触媒の温度が低いとの判定がなされている場合、触媒の温度を上昇させる触媒暖機処理が実行される。

ところで、触媒暖機処理が実行されている場合、内燃機関の出力が不安定になることがある。内燃機関の出力が不安定な場合、内燃機関の出力トルクである機関トルクが変動しやすい。機関トルクが変動すると、トーショナルダンパを介して内燃機関のクランク軸に連結されている後段軸の回転数が変動することがある。ハイブリッド車両の制御装置では、こうした後段軸の回転数の変動を抑制する共振抑制処理が実行される。共振抑制処理では、後段軸又は電動モータの回転数と、当該回転数の目標値との偏差が、制振トルクとして導出される。そして、当該制振トルクが電動モータから出力されるように、電動モータが制御される。

特開２０１８－７９８９０号公報

内燃機関の運転時に触媒暖機処理が実行されている場合、機関トルクの変動に起因してトーショナルダンパで共振が発生することがある。トーショナルダンパで共振が発生した場合、上記のように導出した制振トルクを電動モータから出力させても後段軸の回転数の変動を抑制できないおそれがある。

上記課題を解決するためのハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、電動モータと、前記内燃機関と前記電動モータとの間のトルク伝達経路に位置するトーショナルダンパと、を備え、前記内燃機関の排気通路に触媒が設けられているハイブリッド車両に適用される。この制御装置は、前記触媒の温度を上昇させるべく前記内燃機関の運転を制御する触媒暖機処理と、前記トーショナルダンパを介して前記内燃機関のクランク軸に連結されている後段軸又は前記電動モータの回転数と、当該回転数の目標値とを入力とするフィードバック制御によって導出されるトルクを、制振トルク基準値として取得するトルク基準値取得処理と、前記トーショナルダンパの共振周波数の大きさに応じたフィルタ処理を前記回転数に対して施すことによって導出するトルクを、補償トルクとして取得する補償トルク取得処理と、前記制振トルク基準値から前記補償トルクを引いた値を、制振トルクとして取得する制振トルク取得処理と、前記触媒暖機処理を実行している場合に、前記制振トルクを前記電動モータから出力させる共振抑制処理と、を実行する。

上記構成によれば、トーショナルダンパの共振周波数を考慮した値が、制振トルクとして取得される。そして、触媒暖機処理が実行されている場合、共振抑制処理の実行によって、電動モータの出力トルクが当該制振トルクとなるように電動モータが制御される。これにより、内燃機関の出力トルクである機関トルクの変動に起因してトーショナルダンパで共振が発生しても、機関トルクの変動を制振トルクによって相殺できる。その結果、触媒暖機処理の実行中における後段軸の回転数の変動を抑制できるようになる。

実施形態の制御装置と、同制御装置が適用される車両とを示す構成図。 制御装置で実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 制御装置で実行される処理の流れを説明するブロック図。 補償トルク取得処理を説明するフローチャート。 車両が備える内燃機関の出力トルクの変動の周波数と減衰ゲインとの関係を示すグラフ。

以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態を図１～図５に従って説明する。
＜車両１００の構成＞
図１には、本実施形態の制御装置９０が適用される車両１００が図示されている。

車両１００は、ハイブリッド車両である。車両１００は、内燃機関１０と、第１モータジェネレータ６１と、第２モータジェネレータ６２とを備えている。
内燃機関１０は、クランク軸１１と、複数の気筒１２とを備えている。各気筒１２には、吸気通路１３と排気通路１４とが接続されている。各気筒１２内には吸気通路１３から空気が導入される。排気通路１４には、酸素吸蔵型の触媒１５が設けられている。

内燃機関１０には、燃料噴射弁１８及び点火プラグ１９が気筒１２毎に設けられている。各気筒１２内では、燃料噴射弁１８が噴射した燃料と空気とを含む混合気が生成される。そして、点火プラグ１９によって各気筒１２内で混合気が燃焼される。これにより、クランク軸１１が回転する。また、混合気の燃焼によって各気筒１２内で生成された排気は排気通路１４に排出される。

車両１００は、動力分割機構４０を備えている。内燃機関１０と動力分割機構４０との間のトルク伝達経路には、トーショナルダンパ２１が設けられている。動力分割機構４０は、後段軸２２を介してトーショナルダンパ２１に連結されている。

動力分割機構４０は、遊星歯車機構を含んでいる。すなわち、動力分割機構４０は、サンギア４１、リングギア４２、複数のピニオンギア４３及びキャリア４４を有している。サンギア４１は、複数のピニオンギア４３を介してリングギア４２に連結している。キャリア４４は、ピニオンギア４３を自転可能な状態で支持している。キャリア４４は、ピニオンギア４３を公転可能に支持している。すなわち、ピニオンギア４３は、キャリア４４の回転に伴い公転する。キャリア４４に後段軸２２が連結されている。サンギア４１に第１モータジェネレータ６１の回転軸が連結されている。すなわち、第１モータジェネレータ６１が、「電動モータ」に対応する。

内燃機関１０の出力トルクである機関トルクがキャリア４４に入力されると、当該機関トルクが、サンギア４１側とリングギア４２側とに分配される。そして、サンギア４１を介して伝達された機関トルクがトーショナルダンパ２１を介して第１モータジェネレータ６１に入力されると、第１モータジェネレータ６１が発電機として機能する。

一方、第１モータジェネレータ６１を電動機として機能させた場合、第１モータジェネレータ６１のトルクである第１モータトルクがサンギア４１に入力される。すると、サンギア４１に入力された第１モータトルクが、キャリア４４側とリングギア４２側とに分配される。そして、キャリア４４を介して伝達された第１モータトルクがトーショナルダンパ２１を介してクランク軸１１に入力されると、内燃機関１０のクランク軸１１が回転する。

車両１００は、リングギア軸４５を備えている。リングギア軸４５にはリングギア４２が連結されている。リングギア軸４５は、リングギア４２と一体に回転する。
車両１００は、伝達機構６６と、ディファレンシャル６７と、複数の駆動輪６８とを備えている。伝達機構６６には、リングギア軸４５が連結されている。伝達機構６６から出力されたトルクは、ディファレンシャル６７を介して各駆動輪６８に入力される。

車両１００は、リダクション機構５０を備えている。リダクション機構５０には、リングギア軸４５が連結されている。リダクション機構５０は、遊星歯車機構を含んでいる。すなわち、リダクション機構５０は、サンギア５１、キャリア５２、複数のピニオンギア５３及びリングギア５４を有している。サンギア５１は、複数のピニオンギア５３を介してリングギア５４に連結している。キャリア５２は、ピニオンギア５３を自転可能な状態で支持している。キャリア５２は、リダクション機構５０のケース５５に固定されている。そのため、キャリア５２は、回転不可能である。ピニオンギア５３は、キャリア５２により公転不可能な状態になっている。リングギア５４は、リングギア軸４５に連結されている。サンギア５１には、第２モータジェネレータ６２の回転軸が連結されている。

車両１００は、パーキング機構７０を備えている。パーキング機構７０は、各駆動輪６８を回転させないようにするための機構である。パーキング機構７０をロック状態とすることにより、各駆動輪６８を回転させないようにすることができる。一方、パーキング機構７０を解除状態とすることにより、各駆動輪６８の回転を許容できる。

＜車両１００の検出系＞
車両１００は、各種のセンサを備えている。センサとして、例えば、触媒温度センサ８１、クランク角センサ８２及びモータ角センサ８３を挙げることができる。触媒温度センサ８１は、触媒１５の温度である触媒温度ＴＭＰを検出し、その検出結果に応じた検出信号を制御装置９０に出力する。クランク角センサ８２は、クランク軸１１の回転速度に応じた信号を検出信号として制御装置９０に出力する。モータ角センサ８３は、第１モータジェネレータ６１の回転軸の回転速度に応じた信号を検出信号として制御装置９０に出力する。クランク軸１１の回転角速度を「機関回転数Ｎｅ」という。第１モータジェネレータ６１の回転軸の回転速度を「第１モータ回転数Ｎｇ１」という。

＜制御装置９０＞
制御装置９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２及び記憶装置９３を備えている。ＲＯＭ９２には、ＣＰＵ９１が実行する各種の制御プログラムが記憶されている。すなわち、ＲＯＭ９２に記憶されている制御プログラムをＣＰＵ９１が実行するため、ＣＰＵ９１を、「実行装置」ということもできる。記憶装置９３は、例えば、不揮発性のメモリによって構成されている。こうした記憶装置９３には、ＣＰＵ９１の演算結果が記憶される。

＜触媒１５を暖機する際における処理の流れ＞
図２には、触媒１５を暖機するために制御装置９０のＣＰＵ９１が実行する処理ルーチンが図示されている。ＣＰＵ９１は、内燃機関１０が運転されている場合、本処理ルーチンを繰り返し実行する。

本処理ルーチンにおいて、はじめのステップＳ１１では、ＣＰＵ９１は、第１実行フラグＦＬＧ１にオンがセットされているか否かを判定する。第１実行フラグＦＬＧ１は、後述する触媒暖機処理が実行されている場合にはオンがセットされる一方、触媒暖機処理が実行されていない場合にはオフがセットされるフラグである。第１実行フラグＦＬＧ１にオフがセットされている場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理の実行条件が成立しているか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ９１は、触媒温度ＴＭＰが開始温度判定値以下であること、及び、内燃機関１０が高負荷運転していないことの何れもが成立している場合、実行条件が成立しているとの判定をなす。ＣＰＵ９１は、触媒温度ＴＭＰが開始温度判定値よりも高い場合、実行条件が成立しているとの判定をなさない。ＣＰＵ９１は、内燃機関１０が高負荷運転している場合、実行条件が成立しているとの判定をなさない。開始温度判定値として、例えば、触媒１５が活性化する温度領域の下限、又は下限よりも僅かに高い温度が設定されている。

実行条件が成立しているとの判定をなしている場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ１５に移行する。一方、実行条件が成立しているとの判定をなしていない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、本処理ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１５において、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理を開始する。触媒暖機処理とは、触媒１５を暖機するための処理である。例えば、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理において、内燃機関１０の点火時期を遅角させる。このように点火時期を遅角させることにより、各気筒１２内から排気通路１４に排出される排気の温度が高くなる。その結果、より高温の排気に触媒１５が晒されるようになるため、触媒温度ＴＭＰの上昇が促進される。触媒暖機処理を開始すると、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、ＣＰＵ９１は、第１実行フラグＦＬＧ１にオンをセットする。その後、ＣＰＵ９１は、本処理ルーチンを一旦終了する。
その一方で、ステップＳ１１において、第１実行フラグＦＬＧ１にオンがセットされている場合（ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９において、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理の終了条件が成立しているか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ９１は、触媒温度ＴＭＰが終了温度判定値以上である場合、終了条件が成立しているとの判定をなす。また例えば、ＣＰＵ９１は、内燃機関１０が高負荷運転している場合、終了条件が成立しているとの判定をなす。終了温度判定値は、触媒１５が活性化しているか否かの判断基準である。終了温度判定値として、例えば、上記開始温度判定値よりも高い温度が設定されている。

終了条件が成立しているとの判定をなしている場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ２１に移行する。一方、終了条件が成立しているとの判定をなしていない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、本処理ルーチンを一旦終了する。この場合、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理を継続する。

ステップＳ２１において、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理を終了する。例えば触媒暖機処理が点火時期を遅角させる処理である場合、ＣＰＵ９１は、点火時期を暖機前時期に戻す。暖機前時期とは、触媒暖機処理の実行前における点火時期である。そして、触媒暖機処理を終了させると、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３において、ＣＰＵ９１は、第１実行フラグＦＬＧ１にオフをセットする。その後、ＣＰＵ９１は、本処理ルーチンを一旦終了する。

＜車体振動を抑制するための処理の流れ＞
触媒暖機処理が実行されている場合、内燃機関１０の出力が不安定になることがある。内燃機関１０の出力が不安定になると、内燃機関１０の機関トルクが変動する。すると、トーショナルダンパ２１で捻れ振動が発生する。捻れ振動が発生している場合、トーショナルダンパ２１で共振が発生することがある。トーショナルダンパ２１で共振が発生すると、後段軸２２の回転速度の変動が大きくなる。後段軸２２の回転速度の変動が大きいと、当該変動に起因した振動がケース５５に伝わり、車体が振動することがある。特に、パーキング機構７０がロック状態である場合、後段軸２２の回転速度の変動がケース５５を介して車体に伝わりやすい。

図３には、触媒暖機処理の実行中における車体振動の発生を抑制するために第１モータジェネレータ６１を制御する際の一連の処理が図示されている。
ＣＰＵ９１は、制振トルク基準値Ｔｇ１Ｂを取得するトルク基準値取得処理Ｍ１１を実行する。トルク基準値取得処理Ｍ１１において、ＣＰＵ９１は、モータ角センサ８３の検出値である第１モータ回転数Ｎｇ１と、第１モータ回転数目標値Ｎｇ１Ｔｒとを入力とするフィードバック制御を実施する。第１モータ回転数目標値Ｎｇ１Ｔｒは、第１モータ回転数Ｎｇ１の目標値（指令値）である。そして、ＣＰＵ９１は、フィードバック制御によって導出したトルクを、制振トルク基準値Ｔｇ１Ｂとして取得する。

ここで実施するフィードバック制御は、比例制御、積分制御及び微分制御のうち、少なくとも比例制御を含んでいる。例えば、ＣＰＵ９１は、比例制御及び積分制御をフィードバック制御として実施する。このとき、ＣＰＵ９１は、微分制御を実施してもよい。

なお、トーショナルダンパ２１で捻れ振動が発生すると、第１モータ回転数Ｎｇ１もまた振動する。こうした第１モータ回転数Ｎｇ１の振動を抑制するための第１モータトルクとして、制振トルク基準値Ｔｇ１Ｂが取得される。

ＣＰＵ９１は、補償トルクＴｃを取得する補償トルク取得処理Ｍ１３を実行する。補償トルクＴｃは、トーショナルダンパ２１の共振の影響に応じたトルク成分である。ＣＰＵ９１は、補償トルク取得処理Ｍ１３において、第１モータ回転数Ｎｇ１と、トーショナルダンパ２１の共振周波数の大きさとに基づいたトルクを、補償トルクＴｃとして取得する。すなわち、ＣＰＵ９１は、トーショナルダンパ２１の共振周波数の大きさに応じたフィルタ処理を第１モータ回転数Ｎｇ１に対して施すことによって導出するトルクを、補償トルクＴｃとして取得する。補償トルク取得処理Ｍ１３の具体的な内容については後述する。

ＣＰＵ９１は、制振トルクＴｇ１を取得する制振トルク取得処理Ｍ１５を実行する。ＣＰＵ９１は、制振トルク取得処理Ｍ１５において、制振トルク基準値Ｔｇ１Ｂから補償トルクＴｃを引いた値を、制振トルクＴｇ１として取得する。

ＣＰＵ９１は、制振トルクＴｇ１を第１モータジェネレータ６１から出力させる共振抑制処理Ｍ１７を実行する。本実施形態では、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理を実行している場合に、共振抑制処理Ｍ１７を実行する。

図４を参照し、補償トルク取得処理Ｍ１３を具体的に説明する。
補償トルク取得処理Ｍ１３において、はじめのステップＳ４１では、ＣＰＵ９１は、触媒暖機処理を実行中であるか否かを判定する。触媒暖機処理を実行中である場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３において、ＣＰＵ９１は、第２実行フラグＦＬＧ２にオンをセットする。第２実行フラグＦＬＧ２は、補償トルクＴｃの導出が必要である場合にはオンがセットされる一方、補償トルクＴｃを導出しなくてもよい場合にはオフがセットされるフラグである。

続いて、ステップＳ４５において、ＣＰＵ９１は、点火遅角量Ｘを取得する。例えば、点火遅角量Ｘとは、基準点火時期からの遅角量である。このとき、基準点火時期として、触媒暖機処理の開始前の点火時期を設定するとよい。次のステップＳ４７において、ＣＰＵ９１は、点火遅角量Ｘに応じた値を制御ゲインＫとして導出する。制御ゲインＫは、補償トルクＴｃを導出する際に用いられる係数である。本実施形態では、ＣＰＵ９１は、点火遅角量Ｘが大きいほど大きい値を制御ゲインＫとして導出する。そのため、触媒暖機処理の実行中において点火遅角量Ｘが増大している場合、点火遅角量Ｘの増大に応じて制御ゲインＫもまた大きくなる。

そして、ステップＳ４９において、ＣＰＵ９１は、補償トルクＴｃを導出する。例えば、ＣＰＵ９１は、下記の関係式（式１）、（式２）及び（式３）を用いて補償トルクＴｃを導出できる。下記関係式において、「ＨＰ」は、トーショナルダンパ２１の共振周波数の大きさに応じたハイパスフィルタである。「ＬＰ」は、トーショナルダンパ２１の共振周波数の大きさに応じたローパスフィルタである。「Ｔ１」及び「Ｔ２」は、トーショナルダンパ２１の共振周波数の大きさに応じた値にそれぞれ設定されている。すなわち、「Ｔ２」は、共振周波数に応じた時間の長さに設定されている。共振周波数よりも大きいカットオフ周波数を設定したとき、当該カットオフ周波数よりもさらに大きいカットオフ周波数に応じた時間の長さに設定されている。また、「ｓ」は、ラプラス変換の変数である。

本実施形態では、第１モータ回転数Ｎｇ１の振動成分のうち、上記ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの双方を通過した成分に応じた値が、補償トルクＴｃとして導出される。また、制御ゲインＫは、点火遅角量Ｘに応じて可変される。そのため、点火遅角量Ｘが大きいほど補償トルクＴｃの絶対値が大きくなるように、補償トルクＴｃが導出される。

補償トルクＴｃを導出すると、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ５１に移行する。ステップＳ５１において、ＣＰＵ９１は、導出した補償トルクＴｃが、補償トルク前回値Ｔｃ１と第１ガード値αとの和よりも大きいか否かを判定する。補償トルク前回値Ｔｃ１は、補償トルク取得処理Ｍ１３の前回の実行時に取得した補償トルクＴｃである。第１ガード値αは、補償トルクＴｃの最新値と補償トルク前回値Ｔｃ１との差が大きくなりすぎることを抑制するためのガード値である。

補償トルクＴｃが、補償トルク前回値Ｔｃ１と第１ガード値αとの和よりも大きい場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ５３に移行する。一方、補償トルクＴｃが、補償トルク前回値Ｔｃ１と第１ガード値αとの和以下である場合（Ｓ５１：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ５５に移行する。

ステップＳ５３において、ＣＰＵ９１は、補償トルク前回値Ｔｃ１と第１ガード値αとの和を、補償トルクＴｃとして導出する。そして、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ５５に移行する。

ステップＳ５５において、ＣＰＵ９１は、補償トルクＴｃと、補償トルク上限値ＴｃＬとのうち、小さい方の値を補償トルクＴｃとして取得する。すなわち、本実施形態では、補償トルク上限値ＴｃＬよりも大きい値が補償トルクＴｃとして取得されることはない。続いて、ステップＳ５７において、ＣＰＵ９１は、補償トルク前回値Ｔｃ１に補償トルクＴｃを代入する。その後、ＣＰＵ９１は、補償トルク取得処理Ｍ１３を一旦終了する。

ここで、補償トルク上限値ＴｃＬを設定した理由について説明する。制御装置９０では、内燃機関１０の複数の気筒１２のうち、一部の気筒１２で失火が発生したか否かを判定する失火判定処理が実行される。失火判定処理では、機関回転数Ｎｅの変動などを基に、失火した気筒１２があるか否かが判定される。そのため、補償トルクＴｃが補償トルク上限値ＴｃＬよりも大きくなることを許容した場合、一部の気筒１２で失火が発生しても機関回転数Ｎｅの変動があまり大きくならないおそれがある。すなわち、一部の気筒１２で失火が発生したか否かの判定の精度が低くなってしまう。そこで、本実施形態では、失火判定処理の精度が十分に維持できるように補償トルク上限値ＴｃＬが設定されている。

その一方で、ステップＳ４１において、触媒暖機処理が実行中ではない場合（ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ６１に移行する。ステップＳ６１において、ＣＰＵ９１は、第２実行フラグＦＬＧ２にオンがセットされているか否かを判定する。第２実行フラグＦＬＧ２にオンが未だセットされている場合は、触媒暖機処理の終了直後であると見なせる。そのため、第２実行フラグＦＬＧ２にオンがセットされている場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ６３に移行する。一方、第２実行フラグＦＬＧ２にオンがセットされていない場合（Ｓ６１：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、補償トルク取得処理Ｍ１３を一旦終了する。

ステップＳ６３において、ＣＰＵ９１は、補償トルク前回値Ｔｃ１から第２ガード値βを引いた値を、補償トルクＴｃとして導出する。第２ガード値βは、補償トルクＴｃを徐々に小さくするためのガード値である。第２ガード値βは、第１ガード値αと等しくてもよいし、第１ガード値αとは異なる値であってもよい。

続いて、ステップＳ６５において、ＣＰＵ９１は、補償トルクＴｃと、０（零）とのうちの大きい方の値を、補償トルクＴｃとして取得する。次のステップＳ６７において、ＣＰＵ９１は、補償トルクＴｃが０（零）と等しいか否かを判定する。補償トルクＴｃが０（零）よりも大きい場合（Ｓ６７：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ５７に移行する。一方、補償トルクＴｃが０（零）と等しい場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ６９に移行する。

ステップＳ６９において、ＣＰＵ９１は、第２実行フラグＦＬＧ２にオフをセットする。続いて、ステップＳ７１において、ＣＰＵ９１は、補償トルク前回値Ｔｃ１を０（零）にリセットする。その後、ＣＰＵ９１は、補償トルク取得処理Ｍ１３を一旦終了する。

＜本実施形態における作用及び効果＞
図５には、内燃機関１０の機関トルクの変動の周波数と、減衰ゲインとの関係が示されている。図５における所定周波数域ＨＰは、例えば、機関トルクの変動成分のうち、気筒間の変動成分の周波数を含んでいる。具体的には、触媒暖機処理の実行中における気筒間でのトルク変動が発生する周波数の範囲が、所定周波数域ＨＰである。減衰ゲインとは、後段軸２２の回転速度の変動の減衰特性を示すパラメータである。減衰ゲインが小さいほど、後段軸２２の回転速度の変動を早期に収束できる。

図５に二点鎖線で示す特性線Ｌ１は、第１従来における周波数と減衰ゲインとの関係を示す線である。図５に破線で示す特性線Ｌ２は、第２従来における周波数と減衰ゲインとの関係を示す線である。図５に実線で示す特性線Ｌ３は、本実施形態における周波数と減衰ゲインとの関係を示す線である。

第１従来は、触媒暖機処理の実行によって機関トルクが変動する場合に制振トルクを第１モータジェネレータ６１から出力させない場合である。第２従来は、触媒暖機処理の実行によって機関トルクが変動する場合に制振トルクを第１モータジェネレータ６１から出力させるものの、制振トルクが制振トルク基準値Ｔｇ１Ｂである場合である。

第１従来では、触媒暖機処理の実行に伴う機関トルクの変動によってトーショナルダンパ２１で共振が発生しても、第１モータジェネレータ６１から制振トルクが出力されない。その結果、図５に二点鎖線で示すように、所定周波数域ＨＰでは減衰ゲインが大きくなる。すなわち、後段軸２２の回転速度の変動がなかなか収束しない。そのため、後段軸２２の回転速度の変動がケース５５に伝わり、車体が大きく振動してしまう。

第２従来では、触媒暖機処理の実行に伴う機関トルクの変動によってトーショナルダンパ２１で共振が発生した際に、第１モータジェネレータ６１から制振トルクが出力される。しかし、制振トルクは、トーショナルダンパ２１の共振周波数を考慮したものではない。その結果、第１従来の場合よりも、図５に二点鎖線及び破線で示すように、所定周波数域ＨＰでは減衰ゲインが小さくなるものの、後段軸２２の回転速度の変動の収束に遅れが生じてしまう。すなわち、機関トルクの変動を、制振トルクで相殺しきれない。そのため、後段軸２２の回転速度の変動がケース５５に伝わることを抑制できず、車体振動が発生してしまう。

これらに対し、本実施形態では、触媒暖機処理の実行に伴う機関トルクの変動によってトーショナルダンパ２１で共振が発生した際に、第１モータジェネレータ６１から制振トルクＴｇ１が出力される。当該制振トルクＴｇ１は、トーショナルダンパ２１の共振周波数を考慮したものである。その結果、図５に実線で示すように、所定周波数域ＨＰでは、第２従来の場合よりも減衰ゲインを小さくできる。すなわち、トーショナルダンパ２１で共振が発生しても、機関トルクの変動を、制振トルクで相殺できる。そのため、後段軸２２の回転速度の変動の抑制効果が高くなる。これにより、後段軸２２の回転速度の変動がケース５５に伝わることを抑制できる。したがって、触媒暖機処理の実行時における車体振動の発生を抑制できる。

なお、本実施形態では、以下に示す効果をさらに得ることができる。
（１）本実施形態では、触媒暖機処理が開始されると、補償トルクＴｃの取得が開始され、補償トルクＴｃを用いて制振トルクＴｇ１が導出されるようになる。補償トルクＴｃの取得が開始されると、補償トルクＴｃが徐々に増大される。これにより、補償トルクＴｃが一気に大きくなる場合と比較し、第１モータトルクの急増が抑えられる。第１モータトルクとは、第１モータジェネレータ６１の出力トルクである。したがって、第１モータトルクの急増に起因する振動の発生を抑制できる。

また、触媒暖機処理が終了された場合、補償トルクＴｃが０（零）に向けて徐々に減少される。これにより、補償トルクＴｃが一気に小さくなる場合と比較し、第１モータトルクの急減が抑えられる。したがって、第１モータトルクの急減に起因する振動の発生を抑制できる。

（２）触媒暖機処理の実行に伴う点火遅角量Ｘが大きいほど、機関トルクの変動の振幅が大きくなるため、車体振動が大きくなりやすい。そこで、本実施形態では、触媒暖機処理の実行に伴う点火遅角量Ｘが大きいほど大きい値が、制御ゲインＫとして設定される。これにより、機関トルクの変動の振幅が大きいほど、制振トルクＴｇ１の変動の振幅を大きくできる。したがって、点火遅角量Ｘが大きくても、後段軸２２の回転速度の変動を抑えることができ、ひいては車体振動の発生を抑制できる。

（３）本実施形態では、補償トルク上限値ＴｃＬが設定してある。そのため、触媒暖機処理の実行中における車体振動の発生を抑制するための処理と、気筒１２で失火が発生したか否かを判定する処理とを共存させることができる。

＜変更例＞
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・補償トルク上限値ＴｃＬを設けることは必須ではない。例えば、気筒失火判定処理が実行されない場合には、補償トルク上限値ＴｃＬよりも補償トルクＴｃが大きくなることを許容してもよい。

・機関負荷率に応じて制御ゲインＫを可変させてもよい。機関負荷率は、機関回転数Ｎｅと、内燃機関１０の吸入空気量とを基に導出できる。この場合、機関負荷率が高いほど大きい値を制御ゲインＫとして設定するとよい。これにより、機関負荷率が低い場合において、動力分割機構４０やリダクション機構５０において歯打ち音の発生を抑制できる。

上記のように機関負荷率に応じて制御ゲインＫを可変させる場合、点火遅角量Ｘに応じて制御ゲインＫを可変させなくてもよい。
・制御ゲインＫを可変させなくてもよい。例えば、所定値で制御ゲインＫを固定してもよい。

・触媒暖機処理が開始された場合に、補償トルクＴｃを徐々に大きくする処理を実行しなくてもよい。
・触媒暖機処理が終了された場合に、補償トルクＴｃを徐々に小さくする処理を実行しなくてもよい。

・トルク基準値取得処理Ｍ１１では、第１モータ回転数Ｎｇ１の代わりに後段軸２２の回転速度を用いてもよい。すなわち、トルク基準値取得処理Ｍ１１では、後段軸２２の回転速度と、当該回転速度の目標値とを入力とするフィードバック制御によって導出したトルクを、制振トルク基準値Ｔｇ１Ｂとして取得してもよい。

・触媒暖機処理は、触媒温度ＴＭＰの上昇を促進できるのであれば、点火時期を遅角させる処理でなくてもよい。例えば、触媒暖機処理は、複数の気筒１２のうち、一部の気筒１２での燃焼を停止させ、残りの気筒１２での燃焼を継続させる処理であってもよい。当該処理では、燃焼を停止させる気筒１２内への燃料供給が停止される。

・制御装置９０が適用されるハイブリッド車両は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ６１及びトーショナルダンパ２１を備えているのであれば、図１に示した車両１００とは異なる構成のハイブリッド車両であってもよい。

・制御装置９０は、ＣＰＵ９１とＲＯＭ９２とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。すなわち、制御装置９０は、以下（ａ）～（ｃ）の何れかの構成であればよい。
（ａ）制御装置９０は、コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
（ｂ）制御装置９０は、各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちＡＳＩＣ又はＦＰＧＡを挙げることができる。なお、ＡＳＩＣは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、ＦＰＧＡは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
（ｃ）制御装置９０は、各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。

１０…内燃機関
１１…クランク軸
１４…排気通路
１５…触媒
２１…トーショナルダンパ
２２…後段軸
６１…第１モータジェネレータ
９０…制御装置
１００…車両

Claims (1)

1. 内燃機関と、電動モータと、前記内燃機関と前記電動モータとの間のトルク伝達経路に位置するトーショナルダンパと、を備え、前記内燃機関の排気通路に触媒が設けられているハイブリッド車両に適用され、
   前記触媒の温度を上昇させるべく前記内燃機関の運転を制御する触媒暖機処理と、
   前記トーショナルダンパを介して前記内燃機関のクランク軸に連結されている後段軸又は前記電動モータの回転数と、当該回転数の目標値とを入力とするフィードバック制御によって導出されるトルクを、制振トルク基準値として取得するトルク基準値取得処理と、
   前記トーショナルダンパの共振周波数の大きさに応じたフィルタ処理を前記回転数に対して施すことによって導出するトルクを、補償トルクとして取得する補償トルク取得処理と、
   前記制振トルク基準値から前記補償トルクを引いた値を、制振トルクとして取得する制振トルク取得処理と、
   前記触媒暖機処理を実行している場合に、前記制振トルクを前記電動モータから出力させる共振抑制処理と、を実行する
   ハイブリッド車両の制御装置。

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