JP6136896B2 - 電動機制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関及び電動機を駆動源とするハイブリッド車両に搭載される電動機制御装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、ハイブリッド車両において、クランク軸のトルクに係るトルク脈動成分の影響を駆動軸から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該算出された補償トルクを減じて、該トルク指令値を補正する装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−０２３７９０号公報

上述の背景技術によれば、駆動源から駆動軸へのトルク伝達関数を用いて補償トルクが算出される。このため、例えば経年変化や車両の使用環境等に起因して駆動軸の伝達特性が変化してしまうと、トルク脈動成分の影響を十分には抑制することが難しくなる可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、トルク脈動成分の影響を抑制するための制御のロバスト性を向上することができる電動機制御装置を提供することを課題とする。

本発明の電動機制御装置は、上記課題を解決するために、駆動軸に夫々動力伝達可能に接続された内燃機関及び少なくとも一つの電動機を備える車両に搭載され、前記内燃機関の機関トルクの脈動成分を低減する補償トルクを算出する補償トルク算出手段と、前記少なくとも一つの電動機の要求トルクと前記算出された補償トルクとが合成された値を、前記少なくとも一つの電動機のトルク指令値として前記少なくとも一つの電動機に指令する指令手段と、を備える電動機制御装置であって、前記駆動軸に入力される入力トルクの平均値を推定する駆動軸入力トルク推定手段と、前記推定された入力トルクの平均値が所定値以下であり、且つ前記トルク指令値の平均値が前記トルク指令値の振幅未満である場合に、前記トルク指令値の平均値と逆符号の値が前記少なくとも一つの電動機に指令されないように前記トルク指令値を補正する補正手段と、を備える。

本発明の電動機制御装置によれば、当該電動機制御装置は、駆動軸に夫々動力伝達可能に接続された内燃機関及び少なくとも一つの電動機を備える車両に搭載される。尚、本発明に係る「電動機」は、モータ・ジェネレータ（電動発電機）において実現される電動機であってよい。即ち、電動機として機能し得る限りにおいて、本発明に係る「電動機」が、モータ・ジェネレータを意味してもかまわない。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる補償トルク算出手段は、内燃機関の機関トルクの脈動成分を低減する補償トルクを算出する。尚、補償トルクの算出方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明はここでは割愛する。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる指令手段は、電動機の要求トルクと算出された補償トルクとが合成された値を、電動機のトルク指令値として、該電動機に指令する。そして、指令されたトルク指令値に応じたトルクが電動機から出力されることにより、機関トルクの脈動成分によって発生される駆動軸の振動を低減させることができる。

尚、車両に二つ以上の電動機が備えられている場合、算出された補償トルクは、複数の電動機により任意の分担率で負担されてよい（即ち、複数の電動機各々から補償トルクの一部として出力されるトルクの合算値が算出された補償トルクに一致すればよい）。

ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、内燃機関から出力される機関トルクの脈動成分の駆動軸への伝達特性（例えば位相、ゲイン等）は、一定ではなく、例えば製造時に生じる製品ばらつき、経年変化、車両使用環境、等に起因して変化する可能性がある（つまり、車両毎に伝達特性にばらつきが生じる可能性がある）。すると、例えば補償トルクの算出処理等の機関トルクの脈動成分の影響を低減する制御（以降、適宜“制振制御”と称する）について予め設定された値と、実際の車両の状態との間にずれが生じる可能性がある。

加えて、電動機から出力されるトルクの値が０Ｎｍ近傍である場合、脈動成分を低減する補償トルクに起因して、電動機から出力されるトルクの値が、正の値になったり負の値になったりする（以降、適宜“０Ｎｍをまたぐ”と称する）可能性がある。言い換えれば、補償トルクに起因して、駆動軸に加わるトルクが、該駆動軸を一の方向に回転させようとするトルクになったり、該駆動軸を該一の方向とは反対方向に回転させようとするトルクになったりする可能性がある。

そして、制振制御に係る設定値と、実際の車両の状態との間にずれが生じており、且つ、制振制御により電動機から出力されるトルクが０Ｎｍをまたぐ場合、駆動軸のトルク変動を抑制することが難しくなり、例えば意図しない車両振動や異音が生じる可能性がある。

他方で、制振制御に係る設定値と、実際の車両の状態との間にずれが生じていた場合であっても、電動機から出力されるトルクが０Ｎｍをまたがなければ、制振制御により駆動軸のトルク変動を許容できる程度には抑制することができる。

そこで本発明では、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる補正手段により、トルク指令値の平均値が該トルク指令値の振幅未満である場合に、該トルク指令値の平均値と逆符号の値が電動機に指令されないようにトルク指令値が補正される。

ここで、「トルク指令値の平均値が該トルク指令値の振幅未満である場合」とは、何らの対策も採らなければ、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合を意味する。尚、「トルク指令値の平均値」は、内燃機関の爆発周期の一周期に対応する期間のトルク指令値の平均値を意味する。

「トルク指令値の平均値と逆符号の値が電動機に指令されないように」とは、トルク指令値の平均値が正の値である場合に負の値がトルク指令値として電動機に指令されないように、トルク指令値の平均値が負の値である場合に正の値がトルク指令値として電動機に指令されないように、という意味である。

補正手段により、上述の如くトルク指令値が補正されることにより、制振制御に係る設定値と、実際の車両の状態との間にずれが生じていた場合であっても、駆動軸のトルク変動を抑制することができる。
前記駆動軸に入力される入力トルクの平均値を推定する駆動軸入力トルク推定手段を更に備え、前記補正手段は、前記推定された入力トルクの平均値が所定値以下であり、且つ前記トルク指令値の平均値が前記トルク指令値の振幅未満である場合に、前記トルク指令値の平均値と逆符号の値が前記少なくとも一つの電動機に指令されないように前記トルク指令値を補正する。
本発明では、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる駆動軸入力トルク推定手段は、駆動軸に入力される入力トルクの平均値を推定する。尚、入力トルクの推定方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明はここでは割愛する。
補正手段は、推定された入力トルクの平均値が所定値以下であり、且つトルク指令値の平均値がトルク指令値の振幅未満である場合、トルク指令値の平均値と逆符号の値が電動機に指令されないようにトルク指令値を補正する。
ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、制振制御に係る設定値と実際の車両の状態との間にずれが生じていない場合であっても、例えば自動変速機が高速ギアに設定されている時に要求駆動力が小さくアクセル開度が比較的小さい場合や、アクセルが一旦オフされた後にアクセルが緩やかに再度オンされた場合、駆動力が０Ｎｍ付近に滞留又は０Ｎｍをよぎる。この場合に、電動機から出力されるトルクが０Ｎｍをまたぐと、例えば意図しない車両振動や異音が生じる可能性がある。
「推定された入力トルクの平均値が所定値以下である」場合とは、上記のような駆動力が０Ｎｍ付近に滞留又は０Ｎｍをよぎる場合を意味する。尚、「所定値」は、経験的若しくは実験的に、又はシミュレーションによって、例えば入力トルクと、０Ｎｍをまたぐトルクが電動機から出力された場合の車両の挙動（例えば車両振動が生じるか否か）との関係から、例えば意図しない車両振動や異音が生じる範囲を求め、該求められた範囲の境界値に対応する入力トルクとして、又は該入力トルクより所定値だけ大きい値として設定すればよい。
このように構成すれば、推定された入力トルクの平均値が所定値以下であり、且つトルク指令値の平均値がトルク指令値の振幅未満である場合に、補正手段により、トルク指令値の平均値と逆符号の値が電動機に指令されないようにトルク指令値が補正されるので、制振制御により電動機から出力されるトルクに起因する、例えば意図しない車両振動や異音を抑制することができる。

本発明の電動機制御装置の一態様では、前記補正手段は、前記補正前のトルク指令値の平均値が正の値である場合、前記トルク指令値が零未満とならないように前記トルク指令値を補正し、前記補正前のトルク指令値の平均値が負の値である場合、前記トルク指令値が零より大きくならないように前記トルク指令値を補正する。

この態様によれば、比較的容易にして、トルク指令値の平均値と逆符号の値が電動機に指令されないようにすることができる。

具体的には例えば、補正手段は、トルク指令値の振幅を減少する（即ち、ゲインを低減する）ことにより、トルク指令値の平均値が正の値である場合にトルク指令値が零未満とならないように、トルク指令値の平均値が負の値である場合にトルク指令値が零より大きくならないように、トルク指令値を補正してよい。或いは、補正手段は、トルク指令値の平均値が正の値である場合に負の値のトルク指令値を零にする、トルク指令値の平均値が負の値である場合に正の値のトルク指令値を零にしてよい。

本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記補償トルク算出手段は、前記補償トルクの位相を、前記少なくとも一つの電動機のうち、前記駆動軸までの動力伝達経路において最も下流に配置された電動機の回転数変動が最小となる位相とする。

この態様によれば、機関トルクの脈動成分によって発生される駆動軸のトルク変動を好適に抑制することができる。

ここで、「駆動軸までの動力伝達経路において最も下流に配置された電動機」とは、駆動軸との間に介在する、例えばギアやシャフト等のバックラッシが設けられた構成要素が最も少ない電動機、言い換えれば、トルク変動の影響の最も小さい電動機、を意味する。

制振制御に係る設定値の一つとしてのクランク角に対する制振制御用トルク（即ち、補償トルク）の位相は、製造時の適合プロセスにおいて最適位相に設定される。しかしながら、例えば経年変化等に起因して車両の状態（具体的には例えば、ギアガタの状態）が変化すると、クランク角に対する補償トルクの最適位相も変化する。

上述したように、制振制御に係る設定値と実際の車両の状態との間にずれが生じていた場合であっても、電動機から出力されるトルクが０Ｎｍをまたがなければ、制振制御により駆動軸のトルク変動を許容できる程度には抑制することはできる。

他方で、制振制御に係る設定値を、実際の車両の状態に近づけることができれば、駆動軸のトルク変動をより抑制することができる。

ここで、本願発明者の研究によれば、電動機から出力されるトルクが０Ｎｍをまたがない場合、補償トルクの位相に対する電動機（即ち、駆動軸までの動力伝達経路において最も下流に配置された電動機）の回転変動と、駆動軸のトルク変動の振幅変化傾向とが一致し、電動機の回転変動が最小となるような補償トルクの位相が、最適位相であることが判明している。

そこで、上述の如く、補償トルク算出手段により、補償トルクの位相が、駆動軸までの動力伝達経路において最も下流に配置された電動機の回転数変動が最小となる位相とされれば制振制御に係る設定値が実際の車両の状態に近づくこととなり、駆動軸のトルク変動を好適に抑制することができる。

加えて、補償トルクの位相を変更するために、駆動軸に別途トルクセンサを取り付ける必要がないので、実用上非常に有利である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る電動機制御装置を搭載するハイブリッド自動車の要部を示す概念図である。 エンジントルクと脈動補償トルクとの一例である。 モータ・ジェネレータに係るトルク指令値の一例である。 駆動軸トルク変動における爆発一次周波数成分の振幅の一例である。 脈動補償トルクの一例である。 実施形態に係るトルク指令値の一例である。 実施形態に係るトルク指令値の他の例である。 駆動軸のトルク変動が最小となる位相と、モータ・ジェネレータの回転変動が最小となる位相と、の関係の一例を示す図である。

本発明の電動機制御装置に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。

（車両の構成）
先ず、実施形態に係る電動機制御装置が搭載される車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る電動機制御装置を搭載するハイブリッド自動車の要部を示す概念図である。

図１においてハイブリッド自動車１は、動力源として、エンジン１０、モータ・ジェネレータＭＧ１及びモータ・ジェネレータＭＧ２を備えている。エンジン１０のクランク軸１１には、トーショナルダンパ１２を介して動力分配機構１３が接続されている。

動力分配機構１３は、外歯歯車のサンギア１３１と、該サンギア１３１と同心円上に配置される内歯歯車のリングギア１３４と、サンギア１３１に噛合すると共にリングギア１３４に噛合する複数のピニオンギア１３２と、該複数のピニオンギア１３２を自転且つ公転自在に保持するキャリア１３３とを備えて構成されている。動力分配機構１３は、サンギア１３１、リングギア１３４及びキャリア１３３を回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。

動力分配機構１３のキャリア１３３には、エンジン１０のクランク軸１１が連結されている。動力分配機構１３のサンギア１３１には、モータ・ジェネレータＭＧ１が連結されている。動力分配機構１３のリングギア１３４には、リングギア軸１４を介して減速機１５が連結されている。

モータ・ジェネレータＭＧ１が発電機として機能する場合、動力分配機構１３は、キャリア１３３から入力されるエンジン１０からの動力をサンギア１３１側とリングギア１３４側とにそのギア比に応じて分配する。モータ・ジェネレータＭＧ１が電動機として機能する場合、動力分配機構１３は、キャリア１３３から入力されるエンジン１０からの動力とサンギア１３１から入力されるモータ・ジェネレータＭＧ１からの動力を統合してリングギア１３４側に出力する。

減速機１５には更にモータ・ジェネレータＭＧ２が接続されている。動力分配機構１３のリングギア１３４側に出力された動力、及びモータ・ジェネレータＭＧ２から出力された動力は、減速機１５、ディファレンシャルギア１６及び駆動軸１７を介して、駆動輪１８に出力される。

ハイブリッド自動車１は、エンジン１０の目標出力、並びにモータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２各々のトルク指令値を設定するＨＶコントローラ２３と、モータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を夫々制御する、本発明に係る電動機制御装置の一例としての、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）１００と、を備える。

エンジン１０の目標出力、並びにモータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２各々のトルク指令値は、エンジン１０の目標出力又はトルク指令値と、アクセル開度、車速等との関係を定めたマップを予めＨＶコントローラ２３に記録しておき、該マップにアクセル開度、車速等の情報を当てはめることにより設定される。

エンジン１０の動作時には、該エンジン１０の燃焼サイクルに基づいて、クランク軸１１にトルク脈動成分が生じる。該トルク脈動成分は、クランク軸１１に直接又は間接的に接続されている部材を介して駆動軸１７に伝達され、該駆動軸１７に振動が発生する。

（制振制御）
ＥＣＵ１００は、上述の如く、モータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を夫々制御するが、ここでは特に、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動を抑制するためのモータ・ジェネレータＭＧ２の制御について説明する。

ＥＣＵ１００は、クランク軸トルク推定部１１０、トルク脈動成分算出部１２０、補償トルク算出部１３０及びトルク補正部１４０を備えて構成されている。

クランク軸トルク推定部１１０は、クランク角センサ２１により検出されたクランク角度、筒内圧力センサ（図示せず）により検出された筒内圧力に基づいてクランク軸トルクを推定する。尚、クランク軸トルクの推定方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明はここでは割愛する。

トルク脈動成分算出部１２０は、推定されたクランク軸トルクからトルク脈動成分を抽出する。具体的には例えば、トルク脈動成分算出部１２０は、推定されたクランク軸トルクの一周期の期間内における平均値が零となるようにハイパスフィルタ処理を行い、トルク脈動成分を算出する。尚、トルク脈動成分の算出方法には、前記の方法に限らず、公知の各種態様を適用可能である。

補償トルク算出部１３０は、算出されたトルク脈動成分及び駆動源から駆動軸１７へのトルク伝達関数に基づいて、トルク脈動成分に起因する駆動軸１７の振動を低減するために、モータ・ジェネレータＭＧ２から出力される補償トルク値を算出する。尚、補償トルクの算出方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明はここでは割愛する。

ここで、補償トルクの具体例を図２に示す。図２（ｂ）は、エンジントルクの位相と、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動の位相とが揃っている場合の補償トルクの一例である。図２（ｃ）は、エンジントルクの位相に対して、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動の位相が９０度進んでいる場合の補償トルクの一例である。図２（ｄ）は、エンジントルクの位相に対して、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動の位相が１８０度進んでいる場合の補償トルクの一例である。

尚、補償トルクは、図２に示したようなサイン波に限らず、例えば三角波や方形波等であってもよい。

トルク補正部１４０は、ＨＶコントローラ２３により設定されたモータ・ジェネレータＭＧ２の要求トルク値と、補償トルク算出部１３０により算出された補償トルク値と、を合成して、モータ・ジェネレータＭＧ２に係るトルク指令値を決定する。

トルク指令値を示す信号がインバータ（図示せず）に送信されると、該インバータにより、トルク指令値に応じてモータ・ジェネレータＭＧ２が制御される。この結果、クランク軸１１に生じたトルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動を低減される。

ところで、クランク軸１１に生じたトルク脈動成分の駆動軸１７への伝達特性は、例えば製品ばらつき、経年変化、使用環境等の様々な要因により車両毎に異なる。例えば補償トルクの算出に用いられるパラメータ等は、製造時の適合プロセスにおいて最適となるように予め設定される。そして、この種の装置では、予め設定された値が再設定される（又は補正される）ようにはなっていないことが多い。

すると、例えば経年変化により、動力伝達経路上に存在するギア要素にガタが生じた場合、制振制御について予め設定された値と、実際のハイブリッド自動車１の状態（例えばギアガタの状態）との間にずれが生じる可能性がある。

また、モータ・ジェネレータＭＧ２の要求トルク値が０Ｎｍ近傍である場合、該要求トルクに補償トルクが合成されると、例えば図３に示すように、モータ・ジェネレータＭＧ２に係るトルク指令値が正の値になったり負の値になったりする可能性がある。図３は、モータ・ジェネレータに係るトルク指令値の一例である。尚、図３における「押付トルク」は、本実施形態に係る「要求トルク」に相当する。

トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合、例えばギア要素等のバックラッシに起因して、トルク指令値の位相と駆動軸１７に生じる振動の位相との間にずれが生じる可能性がある。すると、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動が十分には低減されない可能性がある。

更に、制振制御について予め設定された値と、実際のハイブリッド自動車１の状態との間にずれが生じている場合であって、モータ・ジェネレータＭＧ２に係るトルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合、制振制御に起因して、駆動軸１７の変動や、例えばディファレンシャルギア１６を構成するギア等の変動が比較的大きくなる可能性がある。すると、例えば意図しない車両振動や異音が生じる可能性がある。

ここで、制振制御について予め設定された値と、実際のハイブリッド自動車１の状態との間に生じたずれの制振制御への影響について、図４及び図５を参照して説明を加える。図４は、駆動軸トルク変動における爆発一次周波数成分の振幅の一例である。図５は、脈動補償トルクの一例である。

図４において実線Ａは、トルク指令値が０Ｎｍをまたがない場合であって、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動を最も低減可能な補償トルクの位相（即ち、最適位相）がθ１である場合の、補償トルクの位相と爆発一次周波数成分の振幅との関係の一例を示している。

同様に、実線Ｂは、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合であって、補償トルクの最適位相がθ３である場合の、補償トルクの位相と爆発一次周波数成分の振幅との関係の一例を示している。

尚、図４において「脈動補償トルクの位相」とは、クランク角の位相に対する補償トルクの位相を意味する。従って、図４のグラフの横軸の値は、クランク角と補償トルクとの位相差となる。

図４からわかるように、補償トルクの位相が最適位相からずれると、爆発一次周波数成分の振幅が増大する。特に、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合には、補償トルクの位相が最適位相からずれると、爆発一次周波数成分の振幅が著しく増大する（実線Ｂ参照）。

次に、ハイブリッド自動車１の製造当初の制振制御に係る補償トルクの波形が、図５（ａ）及び（ｂ）各々の実線のように設定されているとする。例えば経年変化等によりハイブリッド自動車１の状態が変化すると、該変化に伴って補償トルクの波形も変化する。具体的には例えば補償トルクの波形が、図５（ａ）に示すように、製造当初の補償トルクの波形よりも位相Δ１だけ進む、或いは、図５（ｂ）に示すように、製造当初の補償トルクの波形よりも位相Δ２だけ遅れる。

このように、制振制御について予め設定された値（即ち、製造当初に設定された値）と、実際のハイブリッド自動車１の状態との間にずれが生じた場合の、爆発一次周波数成分の振幅の変化について、再び図４を参照して説明する。ここでは、制振制御に係る補償トルクの最適位相がθ２に予め設定されているものとする。

トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合であって、実際のハイブリッド自動車１の状態に対応した補償トルクの最適位相がθ３である場合に（図４の実線Ｂ参照）、予め設定された最適位相θ２で補償トルクが算出されると、爆発一次周波数成分の振幅は図４における点ｐ１の値となる。このため、上述の如く、制振制御に起因して、例えば意図しない車両振動や異音が生じるのである。

他方で、トルク指令値が０Ｎｍをまたがない場合であって、実際のハイブリッド自動車１の状態に対応した補償トルクの最適位相がθ１である場合に（図４の実線Ａ参照）、予め設定された最適位相θ２で補償トルクが算出されると、爆発一次周波数成分の振幅は図４における点ｐ２の値となる。つまり、トルク指令値が０Ｎｍをまたがない場合、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合に比べて、爆発一次周波数成分の振幅の増大量が著しく少ない。

従って、制振制御について予め設定された値と、実際のハイブリッド自動車１の状態との間にずれが生じていた場合であっても、トルク指令値が０Ｎｍをまたがなければ該ずれの影響は少ないことがわかる。

そこで本実施形態では、特に、トルク補正部１４０（図１参照）により、トルク指令値の平均値が該トルク指令値の振幅（図３における“Ａ”参照）未満である場合に（即ち、何らの対策も採らなければ、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合に）、トルク指令値の平均値と逆符号の値が、モータ・ジェネレータＭＧ２に指令されないようにトルク指令値が補正される。

具体的には例えば、トルク補正部１４０は、トルク指令値の平均値が正の値である場合、トルク指令値が零未満とならないようにトルク指令値を補正する（図６参照）。他方、トルク補正部１４０は、トルク指令値の平均値が負の値である場合、トルク指令値が零より大きくならないようにトルク指令値を補正する（図７参照）。

トルク指令値の補正は、例えば、トルク指令値の平均値が正の値である場合に、負の値のトルク指令値を零にすればよい（図６（ａ）参照）。或いは、トルク指令値の平均値が正の値である場合に、負の値のトルク指令値を正の所定値にすればよい（図６（ｂ）参照）。或いは、補償トルクのゲインを下げた上で、モータ・ジェネレータＭＧ２の要求トルクと合成すればよい（図６（ｃ）参照）。

このように構成すれば、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐことがないので、制振制御について予め設定された値と、実際のハイブリッド自動車１の状態との間にずれが生じていた場合であっても、例えば意図しない車両振動や異音の発生を抑制しつつ、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動を好適に低減することができる。即ち、制振制御のロバスト性を向上させることができる。

ここで、本願発明者の研究によれば、モータ・ジェネレータＭＧ２のトルク指令値が０Ｎｍをまたがない場合、以下のような事項が判明している。即ち、補償トルクの位相に対する、モータ・ジェネレータＭＧ２の回転変動と、駆動軸１７のトルク変動の振幅変化傾向とが一致する。そして、モータ・ジェネレータＭＧ２の回転変動が最小となるような補償トルクの位相が、最適位相である。

上記点について、図８を参照して説明を加える。図８は、駆動軸のトルク変動が最小となる位相と、モータ・ジェネレータの回転変動が最小となる位相と、の関係の一例を示す図である。

先ず、図８（ａ）を参照して、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐ場合について説明する。

図１に示すように、モータ・ジェネレータＭＧ２と駆動軸１７との間には、例えば減速機１５やディファレンシャルギア１６が存在する。このため、トルク指令値が０Ｎｍをまたぐと、例えばギアに加わるトルクの方向が反転するのでガタ浮きが生じる。すると、このガタ浮きに起因して、駆動軸１７のトルク変動が最小となる補償トルクの位相（ここでは、“位相Ａ”）と、モータ・ジェネレータＭＧ２の回転変動が最小となる補償トルクの位相（ここでは“位相Ｂ”）とが異なる。

他方で、トルク指令値が０Ｎｍをまたがない場合には、上述したガタ浮きが生じないので、図８（ｂ）に示すように、駆動軸１７のトルク変動が最小となる補償トルクの位相（ここでは、“位相Ｃ”）と、モータ・ジェネレータＭＧ２の回転変動が最小となる補償トルクの位相（ここでは“位相Ｄ”）とが一致する。

そこで本実施形態では、補償トルク算出部１３０（図１参照）が、モータ・ジェネレータＭＧ２の出力軸に設けられたレゾルバ２２（図１参照）の出力信号に基づいて、補償トルクの位相を、モータ・ジェネレータＭＧ２の回転変動が最小となる位相とする。つまり、本実施形態では、補償トルク算出部１３０により、制振制御について予め設定された値のうち補償トルクの位相が補正される。

このように構成すれば、制振制御に係る値（ここでは、補償トルクの位相）を、実際のハイブリッド自動車１の状態に近づけることができる。この結果、トルク脈動成分に起因して駆動軸１７に生じる振動を一層好適に低減することができる。

実施形態に係る「補償トルク算出部１３０」は、本発明に係る「補償トルク算出手段」の一例である。実施形態に係る「トルク補正部１４０」は、本発明に係る「指令手段」及び「補正手段」の一例である。

＜変形例＞
次に、実施形態に係る電動機制御装置の変形例について説明する。

本変形例では、ＥＣＵ１００（図１参照）により、駆動軸１７に入力される入力トルクの平均値が推定される。尚、入力トルクの推定方法については、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

トルク補正部１４０（図１参照）は、推定された入力トルクの平均値が所定値以下であり、且つ、トルク指令値の平均値が該トルク指令値の振幅未満である場合に、トルク指令値の平均値と逆符号の値が、モータ・ジェネレータＭＧ２に指令されないようにトルク指令値を補正する。尚、トルク指令値の補正方法の具体例は、上述した実施形態と同様である。

ここで、「推定された入力トルクの平均値が所定値以下である」場合とは、入力トルクが０Ｎｍ付近に滞留又は０Ｎｍをよぎる場合を意味する。

このように構成すれば、例えば自動変速機が高速ギアに設定されている時に要求駆動力が小さくアクセル開度が比較的小さい場合や、アクセルが一旦オフされた後に、再度アクセルが緩やかにオンされた場合、等、入力トルクが０Ｎｍ付近に滞留又は０Ｎｍをよぎる場合に、制振制御に起因して、例えば意図しない車両振動や異音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電動機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…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１２…トーショナルダンパ、１３…動力分配機構、１５…減速機、１６…ディファレンシャルギア、１７…駆動軸、２３…ＨＶコントローラ、１００…ＥＣＵ、１１０…クランク角トルク推定部、１２０…トルク脈動成分算出部、１３０…補償トルク算出部、１４０…トルク補正部、ＭＧ１、ＭＧ２…モータ・ジェネレータ

Claims (3)

1. 駆動軸に夫々動力伝達可能に接続された内燃機関及び少なくとも一つの電動機を備える車両に搭載され、前記内燃機関の機関トルクの脈動成分を低減する補償トルクを算出する補償トルク算出手段と、前記少なくとも一つの電動機の要求トルクと前記算出された補償トルクとが合成された値を、前記少なくとも一つの電動機のトルク指令値として前記少なくとも一つの電動機に指令する指令手段と、を備える電動機制御装置であって、
   前記駆動軸に入力される入力トルクの平均値を推定する駆動軸入力トルク推定手段と、
   前記推定された入力トルクの平均値が所定値以下であり、且つ前記トルク指令値の平均値が前記トルク指令値の振幅未満である場合に、前記トルク指令値の平均値と逆符号の値が前記少なくとも一つの電動機に指令されないように前記トルク指令値を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする電動機制御装置。
2. 前記補正手段は、
   前記補正前のトルク指令値の平均値が正の値である場合、前記トルク指令値が零未満とならないように前記トルク指令値を補正し、
   前記補正前のトルク指令値の平均値が負の値である場合、前記トルク指令値が零より大きくならないように前記トルク指令値を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。
3. 前記補償トルク算出手段は、前記補償トルクの位相を、前記少なくとも一つの電動機のうち、前記駆動軸までの動力伝達経路において最も下流に配置された電動機の回転数変動が最小となる位相とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機制御装置。

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