JP6256405B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、一方端が第１クラッチを経由してエンジンの出力軸に接続される第１回転軸と、第１回転軸の他方端と変速機とを接続する第２回転軸とを有し、第２回転軸には第２クラッチを経由して駆動用電動機が接続されるハイブリッド車両の制御に関する。

エンジンと駆動用電動機とを駆動源として変速機を経由した動力伝達経路で駆動輪に伝達される駆動力によって走行するハイブリッド車両が一般的に知られている。このようなハイブリッド車両がたとえば、波状路等の凹凸を含む路面を走行する場合には、駆動輪のスリップとグリップとが繰り返されることによって周期的なトルク変動が駆動輪から駆動源へと遡って伝達される場合がある。

特に、変速機と駆動源との間にトルクリミッタダンパを内蔵するクラッチが設けられる場合においては、トルクリミッタダンパにおいて許容されるトルクを超えたトルク変動を受けることによって、トルクリミッタダンパの捩じり方向に可動な部材とそのストッパとの接触が生じ、これに起因して変速機と駆動源との間の回転軸において共振が発生する場合がある。これにより、当該回転軸により大きなトルクが付与される場合がある。

このような問題に対して、たとえば、特開２００９−０４０１７４号公報（特許文献１）には、路面の凹凸を検出する検出装置による検出結果が出力軸に周期的なトルク変動を発生させるものである場合に、エンジンの出力を低下させる技術が開示される。

特開２００９−０４０１７４号公報 特開２００７−１３１０７０号公報

しかしながら、エンジンからの動力伝達が遮断可能なハイブリッド車両においては、エンジンの出力を低下させることにより共振を抑制できない場合がある。そのため、エンジンの出力変化に依存しない共振の抑制が求められている。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、駆動源と変速機との間の回転軸における共振の発生を抑制するハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に係るハイブリッド車両は、エンジンと、一方端が第１クラッチを経由してエンジンの出力軸に接続される第１回転軸と、ロックアップクラッチを内蔵し、出力軸が変速機を経由して駆動輪に接続されるトルクコンバータと、第１回転軸の他方端とトルクコンバータの入力軸とを接続する第２回転軸と、第２回転軸に第２クラッチを経由して接続される駆動用電動機と、第１クラッチ、第２クラッチおよびロックアップクラッチの動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、第１回転軸において共振が発生する場合に、第１クラッチおよび第２クラッチのうちのいずれかを解放し、第２回転軸において共振が発生する場合に、ロックアップクラッチを解放する。

このようにすると、第１回転軸において共振が発生する場合には、第１クラッチおよび第２クラッチのうちのいずれかが解放されることによって、第１回転軸の共振特性（共振周波数）を変化させることができる。そのため、第１回転軸における共振の発生を抑制することができる。さらに、第２回転軸において共振が発生する場合には、ロックアップクラッチが解放されることによってエンジンまたは駆動用電動機の動力を伝達しつつ共振特性を変化させることができる。そのため、駆動輪から伝達されるトルク変動をトルクコンバータによって緩和することができる。これにより、第２回転軸における共振の発生を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、第１回転軸において共振が発生する場合に、第１クラッチおよび第２クラッチのうち解放に起因する駆動力の変化が小さいいずれか一方のクラッチを解放する。

このようにすると、駆動力の変化を抑制しつつ、第１回転軸の共振特性を変化させることができるため、第１回転軸における共振の発生を抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、一方のクラッチが解放状態になることに起因した駆動力の変化を抑制するように、他方のクラッチに接続される駆動源の出力を増加させる。

このようにすると、駆動力の変化を抑制することにより、良好なドライバビリティを維持することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、エンジンおよび駆動用電動機を作動させた車両の走行中に、第２回転軸における共振の発生によりロックアップクラッチを解放した場合において、共振が抑制されないときに第２クラッチを解放する。

このようにすると、第２回転軸における共振が抑制されない場合には、ロックアップクラッチに加えて第２クラッチを解放することにより第２回転軸の共振特性をさらに変化させることができる。そのため、第２回転軸における共振の発生を抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、エンジンを停止させた状態で駆動用電動機を作動させた車両の走行中に、第２回転軸における共振の発生によりロックアップクラッチを解放した場合において、共振が抑制されないときに第１クラッチの係合と、エンジンの始動と、第２クラッチの解放とを行なう。

このようにすると、ロックアップクラッチに加えて第２クラッチを解放し、第１クラッチを係合することにより第２回転軸の共振特性を変化させることができる。そのため、第２回転軸における共振の発生を抑制することができる。さらに、第１クラッチを係合してエンジンを始動させることにより、第２クラッチの解放に起因する駆動力の変化を抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、第２クラッチの解放に起因した駆動力の変化を抑制するようにエンジンの出力を増加させる。

このようにすると、駆動力の変化を抑制することにより、良好なドライバビリティを維持することができる。

この発明によると、第１回転軸において共振が発生する場合には、第１クラッチおよび第２クラッチのうちのいずれかが解放されることによって、第１回転軸の共振特性（共振周波数）を変化させることができる。そのため、第１回転軸における共振の発生を抑制することができる。さらに、第２回転軸において共振が発生する場合には、ロックアップクラッチが解放されることによって共振特性を変化させるとともに駆動輪から伝達されるトルク変動をトルクコンバータによって緩和することができる。そのため、第２回転軸における共振の発生を抑制することができる。したがって、駆動源と変速機との間の回転軸における共振の発生を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。

本実施の形態に係る車両の全体構成を示すブロック図である。 波状路走行時に入力軸が受けるトルク変動を示す図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 走行モードおよび共振の発生部位に応じたクラッチの解放対象、係合対象および非制御対象を示す図である。 ハイブリッド走行モードの選択時にＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 モータ走行モードの選択時にＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 ハイブリッド走行モードの選択時のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。 モータ走行モードの選択時のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１は、本実施の形態による車両１の全体構成図である。車両１は、エンジン１０と、モータジェネレータ（以下「ＭＧ」ともいう）２０と、電力制御回路（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」という）２１と、高電圧バッテリ２２と、自動変速部３０と、クラッチＫ２と、クラッチＫ０と、油圧回路５０と、電子制御装置（Electronic Control Unit、以下「ＥＣＵ」という）１００とを含む。

車両１は、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力が自動変速部３０を経由して駆動輪に伝達されることによって走行するハイブリッド車両である。エンジン１０は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン等の内燃機関である。自動変速部３０の入力軸３１は、クラッチＫ０を介してエンジン１０の出力軸１２に連結される。自動変速部３０の出力軸３２は、駆動輪３５に連結される。本実施の形態による自動変速部３０は、トルクコンバータ３３と、自動変速機３４とを備える。

トルクコンバータ３３には、ロックアップクラッチＬＵが設けられる。ロックアップクラッチＬＵが係合状態になるとトルクコンバータ３３の入力軸と出力軸とが直結状態になり、入力軸と出力軸との間で直接的に動力が伝達される。ロックアップクラッチＬＵが解放状態になると、上述の直結状態が解消され、入力軸と出力軸との間での動力の伝達は、トルクコンバータ３３の構成部品（たとえば、ポンプインペラー、タービンインペラー、および、ステータ）を経由して行なわれる。

自動変速機３４は、有段式自動変速機であってもよいし、無段式自動変速機であってもよい。

ＭＧ２０は、代表的には三相永久磁石型の同期電動機で構成される。すなわち、ＭＧ２０のロータには、永久磁石が装着される。ＭＧ２０のステータには、三相コイル（Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイル）が巻回されており、各相コイルの他端同士は中性点にて互いに接続される。ＭＧ２０のロータは中空になっており、入力軸３１が貫通している。

本実施の形態において、入力軸３１は、第１回転軸１４Ａと、第１回転軸１４Ａとは別体の第２回転軸１４Ｂとを含む。第１回転軸１４Ａの一方端は、クラッチＫ０に接続される。第１回転軸１４Ａの他方端は、第２回転軸１４Ｂの一方端と接続される。第１回転軸１４Ａの他方端と、第２回転軸１４Ｂの一方端とは、たとえば、スプライン嵌合によって接続される。第２回転軸１４Ｂの他方端は、トルクコンバータ３３に接続される。ＭＧ２０のロータの内側と、第２回転軸１４Ｂとの間にはクラッチＫ２が設けられている。すなわち、ＭＧ２０のロータは、クラッチＫ２を介して第２回転軸１４Ｂに連結される。

ＭＧ２０は、高電圧バッテリ２２からＰＣＵ２１を経由して供給される高電圧の電力によって駆動される。また、ＭＧ２０は、自動変速部３０の入力軸３１から伝達される動力（エンジン１０あるいは駆動輪から伝達される動力）によって回転されることによって発電する。高電圧バッテリ２２は、高電圧で作動するＭＧ２０に供給するための電力を蓄える。

ＰＣＵ２１は、コンバータおよびインバータを含む。コンバータは、高電圧バッテリ２２から入力される電圧を昇圧してインバータに出力したり、インバータから入力される電圧を降圧して高電圧バッテリ２２に出力したりする。インバータは、コンバータから入力される直流を三相交流に変換してＭＧ２０に出力したり、ＭＧ２０から入力される三相交流を直流に変換してコンバータに出力したりする。

油圧回路５０は、図示しない電動オイルポンプまたは機械式オイルポンプから供給される油圧を調圧して自動変速部３０、クラッチＫ２およびクラッチＫ０に供給する。

本実施の形態によるクラッチＫ２は、油圧が供給されていない通常状態（ノーマル状態）で係合され、所定の解放油圧Ｐ１以上の油圧が供給されている状態で解放される、いわゆるノーマリクローズ（Normally Close、以下「Ｎ／Ｃ」ともいう）タイプのクラッチである。同様に、本実施の形態によるクラッチＫ０は、ノーマル状態で係合され、所定の解放油圧Ｐ２以上の油圧が供給されている状態で解放される、Ｎ／Ｃタイプのクラッチである。

本実施の形態において、クラッチＫ０およびクラッチＫ２には、トルクリミッタダンパ（図示せず）が設けられる。クラッチＫ０のトルクリミッタダンパは、クラッチＫ０が係合状態である場合におけるクラッチＫ０のエンジン１０側の回転軸と自動変速部３０側の回転軸との間のねじりトルクを弾性部材等を用いて吸収してトルク変動を緩和する。クラッチＫ２のトルクリミッタダンパは、クラッチＫ２が係合状態である場合におけるクラッチＫ２のＭＧ２０側の回転軸と自動変速部３０側の回転軸との間のねじりトルクを弾性部材等を用いて吸収してトルク変動を緩和する。トルクリミッタダンパは、捩じり方向に可動な部材と、可動部材のねじり方向の変位量を制限するストッパとを含む。

車両１には、ユーザによるアクセルペダルの操作量、エンジン１０の回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）、ＭＧ２０の回転速度（モータ回転数Ｎｍ）など、車両１を制御するために必要な物理量を検出するための複数のセンサ（いずれも図示せず）が設けられる。これらのセンサは、検出結果をＥＣＵ１００に送信する。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）および内部メモリを含んで構成される。ＥＣＵ１００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

具体的には、ＥＣＵ１００には、ＭＧ２０のモータ回転数Ｎｍを検出するレゾルバ２４と、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１６とから各検出結果を示す信号が入力される。

ＥＣＵ１００は、モータ走行モード、ハイブリッド走行モード、エンジン走行モードのうちのいずれかの走行モードに従って車両１を走行させる。高電圧バッテリ２２のＳＯＣ（State Of Charge）が十分高い場合には、前進時には、低車速（たとえば、３０ｋｍ／ｈ以下）ではモータ走行モードが選択され、高車速（たとえば、３０ｋｍ／ｈ以上）ではハイブリッド走行モードまたはエンジン走行モードが選択される。一方、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが低い場合には、車速によらず、ハイブリッド走行モードまたはエンジン走行モードが選択される。

モータ走行モードが選択される場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を係合し（ＭＧ２０を自動変速部３０の入力軸３１に連結し）かつクラッチＫ０を解放して（エンジン１０を自動変速部３０の入力軸３１から切離して）、ＭＧ２０の動力で自動変速部３０の入力軸３１を回転させるように車両１を制御する。

ハイブリッド走行モードが選択される場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を係合し（ＭＧ２０を自動変速部３０の入力軸３１に連結し）かつクラッチＫ０を係合して（エンジン１０を自動変速部３０の入力軸３１に連結して）、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力で自動変速部３０の入力軸３１を回転させるように車両１を制御する。

エンジン走行モードが選択される場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を解放し（ＭＧ２０を自動変速部３０の入力軸３１から切離し）かつクラッチＫ０を係合して（エンジン１０を自動変速部３０の入力軸３１に連結して）、エンジン１０の動力で自動変速部３０の入力軸３１を回転させるように車両１を制御する。なお、この状態では、ＭＧ２０がパワートレーンから切離されるので、エンジン１０と駆動輪３５との間に自動変速機を備えたエンジンのみを駆動源とする車両と同様の構成となる。

以上のような構成を有する車両１において、波状路等の凹凸を含む路面を車両１が走行する場合には、駆動輪３５のスリップとグリップとが繰り返されることによって周期的なトルク変動が駆動輪から駆動源へと遡って伝達される場合がある。特に、トルクリミッタダンパにおいて許容されるトルクを超えたトルク変動を受けることによって、可動部材とストッパとの接触が生じ、これに起因して入力軸３１において共振が発生する場合がある。これにより、入力軸３１に大きなトルクが付与される場合がある。

車両１が波状路を走行する場合において、トルクリミッタダンパにおいて可動部材とストッパとの接触が生じるときには、図２に示すような共振現象が生じる。図２の縦軸は、入力軸３１が受けるトルクの変化を示し、図２の横軸は、時間を示す。車両１が波状路を走行する場合において、駆動輪３５はスリップとグリップとが繰り返される場合がある。この場合には、駆動輪３５がスリップ状態からグリップ状態に変化するタイミングから入力軸３１に受けるトルクが増加する。そして、トルクリミッタダンパで許容されるトルクよりも大きいトルクを受ける場合に、可動部材とストッパとの接触が生じる。可動部材とストッパとの接触が生じた状態で共振が発生し、入力軸３１には、より大きなトルクが付与されることとなる。

このようなトルク変動に対して、エンジントルクを抑制することにより共振に起因したトルクの入力を回避することも考えられるが、車両１の走行モードとしては、クラッチＫ０を切り離す走行モードもあるため、エンジントルクの抑制によって必ずしも共振を抑制することができない場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１００が、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生する場合に、クラッチＫ０およびクラッチＫ２のうちのいずれかを解放し、第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生する場合に、ロックアップクラッチＬＵを解放する点を特徴とする。

このようにすると、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生する場合には、クラッチＫ０およびクラッチＫ２のうちのいずれかが解放されることによって、第１回転軸１４Ａの共振特性（共振周波数）を変化させることができる。そのため、第１回転軸１４Ａにおける共振の発生を抑制することができる。さらに、第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生する場合には、ロックアップクラッチＬＵが解放されることによって、共振特性を変化させるとともに駆動輪３５から伝達されるトルク変動をトルクコンバータ３３によって緩和することができる。そのため、第２回転軸１４Ｂにおける共振の発生を抑制することができる。

図３に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１００は、モード判定部１０２と、抽出部１０４と、カウント処理部１０６と、共振判定部１０８と、共振回避制御部１１０とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

モード判定部１０２は、走行モードがモータ走行モードであるか、あるいは、ハイブリッド走行モードであるかを判定する。モード判定部１０２は、たとえば、走行モードが切り替わる毎に変化するフラグ（モード判定フラグ）の状態（オン状態であるかオフ状態であるか）に基づいて現在選択されている走行モードがモータ走行モードであるか、あるいハイブリッド走行モードであるかを判定する。

なお、モード判定部１０２は、たとえば、クラッチＫ０が解放状態であって、かつ、クラッチＫ２が係合状態である場合に、走行モードがモータ走行モードであると判定してもよい。あるいは、モード判定部１０２は、たとえば、クラッチＫ０が係合状態であって、かつ、クラッチＫ２が係合状態である場合に、走行モードがハイブリッド走行モードであると判定してもよい。

抽出部１０４は、走行モードがハイブリッド走行モードである場合には、エンジン回転数センサ１６によって検出されるエンジン回転数Ｎｅに基づいて第１回転軸１４Ａの回転変動のうちの共振域（第１回転軸１４Ａの固有振動数）の振幅ｆ１をバンドパスフィルタ等を用いて抽出するとともに、レゾルバ２４によって検出されるＭＧ２０の回転数に基づいて第２回転軸１４Ｂの回転変動のうち共振域（第２回転軸１４Ｂの固有振動数）の振幅ｆ２をバンドパスフィルタ等を用いて抽出する。なお、第１回転軸１４Ａおよび第２回転軸１４Ｂの固有振動数（ねじり振動の１次固有振動数）は、シャフト径および重量等に基づいて設計的に算出される。なお、バンドパスフィルタは、公知の技術を用いればよく詳細な説明は行なわない。

一方、抽出部１０４は、走行モードがモータ走行モードである場合には、レゾルバ２４によって検出されるＭＧ２０のモータ回転数Ｎｍに基づいて第２回転軸１４Ｂの回転変動のうち共振域（第２回転軸１４Ｂの固有振動数）の振幅ｆ２のみをバンドパスフィルタ等を用いて抽出する。

カウント処理部１０６は、抽出部１０４によって抽出された振幅ｆ１が第１振幅しきい値ｘ１よりも大きい場合には、第１カウント値Ｎｆ１を１増加させる。なお、カウント処理部１０６は、後述する共振判定部１０８によって第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生していると判定され、フラグＦ１がオン状態にセットされた後に、第１カウント値Ｎｆ１を初期値（たとえば、ゼロ）にリセットする。

また、カウント処理部１０６は、抽出部１０４によって抽出された振幅ｆ２が第２振幅しきい値ｘ２よりも大きい場合には、第２カウント値Ｎｆ２を１増加させる。なお、カウント処理部１０６は、後述する共振判定部１０８によって第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生していると判定され、フラグＦ２がオン状態にセットされた後に、第２カウント値Ｎｆ２を初期値（たとえば、ゼロ）にリセットする。なお、第１振幅しきい値ｘ１および第２振幅しきい値ｘ２は、予め定められた値であって、実験等により適合される。

以下の説明においては、第１カウント値Ｎｆ１あるいは第２カウント値Ｎｆ２を増加させる処理をカウント処理と記載する。

共振判定部１０８は、カウント処理部１０６によって算出された第１カウント値Ｎｆ１が予め定められた回数ｎ（１）より大きい場合には、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生していると判定する。共振判定部１０８は、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生していると判定する場合には、フラグＦ１をオン状態にセットする。

一方、共振判定部１０８は、カウント処理部１０６によって算出された第２カウント値Ｎｆ２が予め定められた回数ｎ（２）よりも大きい場合には、第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生していると判定する。共振判定部１０８は、第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生していると判定する場合には、フラグＦ２をオン状態にセットする。

なお、共振判定部１０８は、フラグＦ１およびフラグＦ２のうちのいずれかがオン状態にセットされる場合、タイマーの値を初期値（たとえば、ゼロ）にリセットするとともにタイマーを起動する。タイマーが起動されると、タイマーの値は、予め定められた時間（たとえば、１秒）が経過する毎に予め定められた時間に対応する値が加算される。これにより共振の発生が判定されてからの経過時間が計測される。

共振回避制御部１１０は、走行モードおよび共振の発生部位に応じた（すなわち、モード判定フラグ、フラグＦ１、フラグＦ２および後述するフラグＦ３の状態に応じた）共振回避制御を実行する。

具体的には、共振回避制御部１１０は、走行モードがハイブリッド走行モードであって、かつ、第１回転軸１４Ａが共振発生部位である場合には（すなわち、モード判定フラグがハイブリッド走行モードであることを示し、フラグＦ１がオン状態であって、かつ、フラグＦ２がオン状態である場合には）、図４に示すように、クラッチＫ０およびクラッチＫ２を解放対象とし、ロックアップクラッチＬＵを非制御対象とする第１共振回避制御を実行する。

共振回避制御部１１０は、第１共振回避制御において、エンジントルクと、ＭＧトルクとを比較する。共振回避制御部１１０は、エンジン１０の制御指令値（たとえば、スロットル開度や燃料噴射量等）によりエンジントルクを算出する。また、共振回避制御部１１０は、ＭＧ２０に対するトルク指令値に基づいてＭＧトルクを算出する。

共振回避制御部１１０は、ＭＧトルクがエンジントルクよりも大きい場合には、クラッチＫ０が解放状態になるようにクラッチＫ０に供給される油圧を制御するとともに、ＭＧトルクが増加するようにＭＧ２０を制御する。共振回避制御部１１０は、クラッチＫ０の解放によって生じる車両１の駆動力の変化が抑制されるようにＭＧトルクを増加させる。共振回避制御部１１０は、クラッチＫ０の解放前のエンジン１０の制御指令値に基づいてクラッチＫ０の解放による駆動力の減少分を補うようにＭＧトルクを増加させる。

一方、共振回避制御部１１０は、エンジントルクがＭＧトルクよりも大きい場合には、クラッチＫ２が解放状態になるようにクラッチＫ２に供給される油圧を制御するとともに、エンジントルクが増加するようにエンジン１０を制御する。共振回避制御部１１０は、クラッチＫ２の解放に起因して生じる車両１の駆動力の変化が抑制されるようにエンジントルクを増加させる。共振回避制御部１１０は、クラッチＫ２の解放前のＭＧ２０に対するトルク指令値に基づいてクラッチＫ２の解放に起因して生じる駆動力の減少分を補うようにエンジントルクを増加させる。

また、共振回避制御部１１０は、走行モードがハイブリッド走行モードであって、かつ、第２回転軸１４Ｂが共振発生部位である場合には（すなわち、モード判定フラグがハイブリッド走行モードであることを示し、フラグＦ１がオフ状態であって、かつ、フラグＦ２がオン状態である場合には）、クラッチＫ２およびロックアップクラッチＬＵを解放対象とし、クラッチＫ０を非制御対象とする第２共振回避制御を実行する。

共振回避制御部１１０は、第２共振回避制御において、ロックアップクラッチＬＵが解放状態になるようにロックアップクラッチＬＵに供給される油圧を制御する。共振回避制御部１１０は、ロックアップクラッチＬＵを解放した時点から予め定められた時間Ｔｂが経過するまでに共振が解消しない場合、すなわち、第２カウント値Ｎｆ２が再度予め定められた回数ｎ（２）よりも大きくなる場合には、フラグＦ２をオフ状態にセットするとともに、フラグＦ３をオン状態にセットする。共振回避制御部１１０は、モード判定フラグがハイブリッド走行モードであることを示し、フラグＦ１およびフラグＦ２がいずれもオフ状態であって、かつ、フラグＦ３がオン状態である場合には、クラッチＫ２が解放状態になるようにクラッチＫ２に供給される油圧を制御するとともに、エンジントルクが増加するようにエンジン１０を制御する。共振回避制御部１１０は、第２共振回避制御の実行によって生じる車両１の駆動力の変化が抑制されるようにエンジントルクを増加させる。

共振回避制御部１１０は、走行モードがモータ走行モードであって、かつ、第２回転軸１４Ｂが共振発生部位である場合には（モード判定フラグがモータ走行モードであることを示し、フラグＦ１がオフ状態であって、かつ、フラグＦ２がオン状態である場合には）、クラッチＫ０を係合対象とし、クラッチＫ２およびロックアップクラッチＬＵを解放対象とする第３共振回避制御を実行する。

共振回避制御部１１０は、第３共振回避制御において、ロックアップクラッチＬＵが解放状態になるようにロックアップクラッチＬＵに供給される油圧を制御する。共振回避制御部１１０は、ロックアップクラッチＬＵを解放した時点から予め定められた時間Ｔｂが経過するまでに共振が解消しない場合、すなわち、第２カウント値Ｎｆ２が再度予め定められた回数ｎ（２）よりも大きくなる場合には、フラグＦ２をオフ状態にセットするとともに、フラグＦ３をオン状態にセットする。共振回避制御部１１０は、モード判定フラグがモータ走行モードであることを示し、フラグＦ１およびフラグＦ２がいずれもオフ状態であって、かつ、フラグＦ３がオン状態である場合には、クラッチＫ０が係合状態になるようにクラッチＫ０に供給される油圧を制御するとともにエンジン１０を始動させた後に、クラッチＫ２が解放状態になるようにクラッチＫ２に供給される油圧を制御する。共振回避制御部１１０は、第３共振回避制御の実行によって生じる車両１の駆動力の変化が抑制されるようにエンジントルクを制御する。

共振回避制御部１１０は、タイマーの値が計測を終了する予め定められた時間Ｔａに対応する値になる場合に、フラグＦ１〜Ｆ３をいずれもオフ状態にセットする。なお、予め定められた時間Ｔａは、少なくとも予め定められた時間Ｔｂよりも長い時間であって、たとえば、数十秒の期間である。

図５を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００でハイブリッド走行モードの選択時に実行される共振回避制御の制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、走行モードがハイブリッド走行モードであるか否かを判定する。走行モードがハイブリッド走行モードであると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅおよびモータ回転数Ｎｍから共振域の振幅ｆ１，ｆ２をそれぞれ抽出する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、カウント処理を実行する。カウント処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、第１カウント値Ｎｆ１がしきい値ｎ（１）よりも大きいか否かを判定する。第１カウント値Ｎｆ１がしきい値ｎ（１）よりも大きいと判定される場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、第１共振回避制御を開始する。すなわち、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ０およびクラッチＫ１のうちの駆動力の変化が小さい一方のクラッチを解放する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、共振の発生が判定されてから予め定められた時間Ｔａが経過したか否かを判定する。予め定められた時間Ｔａが経過したと判定される場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１０に戻される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、第２カウント値Ｎｆ２がしきい値ｎ（２）よりも大きいか否かを判定する。第２カウント値Ｎｆ２がしきい値ｎ（２）よりも大きいと判定される場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、第２共振回避制御を開始する。すなわち、ＥＣＵ１００は、ロックアップクラッチＬＵを解放する。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１００は、第２共振回避制御が開始されてから予め定められた時間Ｔｂが経過するか否かを判定する。予め定められた時間Ｔｂが経過すると判定される場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、この処理はＳ１１６に戻される。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１００は、継続して共振が発生しているか否かを判定する。すなわち、第２カウント値Ｎｆ２がしきい値ｎ（２）よりも大きい場合には、継続して共振が発生していると判定される。継続して共振が発生していると判定される場合（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を解放し、その後処理をＳ１１０に移す。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ１００は、制御を終了する。

次に、図６を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００でモータ走行モードの選択時に実行される共振回避制御の制御処理について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１００は、走行モードがモータ走行モードであるか否かを判定する。走行モードがモータ走行モードであると判定される場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１００は、モータ回転数Ｎｍから共振域の振幅ｆ２を抽出する。Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１００は、カウント処理を実行する。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１００は、第２カウント値Ｎｆ２がしきい値ｎ（２）よりも大きいか否かを判定する。第２カウント値Ｎｆ２がしきい値ｎ（２）よりも大きいと判定される場合（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ２０６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ１００は、第３共振回避制御を開始する。すなわち、ＥＣＵ１００は、ロックアップクラッチＬＵを解放する。Ｓ２１０にて、第３共振回避制御が開始されてから予め定められた時間Ｔｂが経過するか否かを判定する。予め定められた時間Ｔｂが経過すると判定される場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２１２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２１０に移される。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ２００は、継続して共振が発生しているか否かを判定する。継続して共振が発生していると判定される場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４に移される。もしそうでない場合（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。

Ｓ２１４にて、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ０を係合するとともに、エンジン１０を始動させ、クラッチＫ２を解放し、その後処理をＳ２１６に移す。Ｓ２１６にて、ＥＣＵ１００は、共振の発生が判定されてから予め定められた時間Ｔａが経過するか否かを判定する。予め定められた時間Ｔａが経過すると判定される場合（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、処理はＳ２１８に移される。もしそうでない場合（Ｓ２１６にてＮＯ）、処理はＳ２１６に戻される。Ｓ２１８にて、ＥＣＵ１００は、制御を終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００の動作について図７および８を参照しつつ説明する。

たとえば、図７に示すように、走行モードがハイブリッド走行モードである場合を想定する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。エンジン回転数Ｎｅおよびモータ回転数Ｎｍに基づいて共振域の振幅ｆ１、ｆ２が抽出されるとともに（Ｓ１０２）、第１振幅しきい値ｘ１および第２振幅しきい値ｘ２とそれぞれ比較されることによってカウント処理が実行される（Ｓ１０４）。

時間Ｔ（０）にて、第１カウント値Ｎｆ１がしきい値ｎ（１）よりも大きい場合、すなわち、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生していると判定される場合には、フラグＦ１がオン状態にセットされることに応じて第１共振回避制御が開始される（Ｓ１０８）。そのため、クラッチＫ０およびクラッチＫ２のうちの解放による駆動力の変化が小さい一方のクラッチが解放される。

たとえば、ＭＧトルクがエンジントルクよりも大きい場合には、図７の上から２段目および３段目のグラフの実線に示すように、時間Ｔ（０）にて、クラッチＫ０が解放されるとともに、クラッチＫ２の係合状態が維持される。クラッチＫ０およびクラッチＫ２が係合した状態からクラッチＫ２のみが係合した状態に変化するため、第１回転軸１４Ａにおける共振特性が変化する。その結果、共振域におけるトルク変動の振幅が低下するため、入力軸３１に大きなトルクが付与されることが抑制される。

一方、エンジントルクがＭＧトルクよりも大きい場合には、図７の上から２段目および３段目のグラフの破線に示すように、時間Ｔ（０）にて、クラッチＫ２が解放されるとともに、クラッチＫ０の係合状態が維持される。クラッチＫ０およびクラッチＫ２が係合した状態からクラッチＫ０のみが係合した状態に変化するため、第１回転軸１４Ａにおける共振特性が変化する。その結果、共振域におけるトルク変動の振幅が低下するため、入力軸３１に大きなトルクが付与されることが抑制される。

第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生していると判定されてから予め定められた時間Ｔａが経過した場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、第１共振回避制御は終了する（Ｓ１２２）。このとき、フラグＦ１、フラグＦ２およびフラグＦ３のいずれもがオフ状態にセットされる。

次に、たとえば、図８に示すように、走行モードがモータ走行モードである場合を想定する（Ｓ２００にてＹＥＳ）。モータ回転数Ｎｍに基づいて共振域の振幅ｆ２が抽出されるとともに（Ｓ２０２）、第２振幅しきい値ｘ２と比較されることによってカウント処理が実行される（Ｓ２０４）。

時間Ｔ（１）にて、第２カウント値Ｎｆ２がしきい値ｎ（２）よりも大きい場合、すなわち、第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生していると判定される場合には、フラグＦ２がオン状態にセットされることに応じて第２共振回避制御が開始される（Ｓ２０８）。そのため、ロックアップクラッチＬＵが解放される。

図８の上から４段目のグラフに示すように、時間Ｔ（１）にて、ロックアップクラッチＬＵが解放状態になるように制御された後に、予め定められた時間Ｔｂが経過した時間Ｔ（２）において（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、継続して共振が発生している場合には（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、フラグＦ２がオフ状態にセットされるとともに、フラグＦ３がオン状態にセットされる。その結果、クラッチＫ０が係合されるとともにエンジン１０の始動制御が開始される。時間Ｔ（３）にて、エンジン１０の始動後にクラッチＫ２が解放される（Ｓ２１４）。クラッチＫ２のみが係合した状態からクラッチＫ０のみが係合した状態に変化するため、第２回転軸１４Ｂにおける共振特性が変化する。その結果、共振域におけるトルク変動の振幅が低下するため、入力軸３１に大きなトルクが付与されることが抑制される。

第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生していると判定されてから予め定められた時間Ｔａが経過した場合（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、第３共振回避制御は終了する（Ｓ２１８）。このとき、フラグＦ１、フラグＦ２およびフラグＦ３のいずれもがオフ状態にセットされる。

以上のようにして、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生する場合に、クラッチＫ０およびクラッチＫ２のうちのいずれかが解放されることによって、第１回転軸１４Ａの共振特性（共振周波数）を変化させることができる。そのため、第１回転軸１４Ａにおける共振の発生を抑制することができる。さらに、第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生する場合には、ロックアップクラッチＬＵが解放されることによって共振特性を変化させるとともに駆動輪３５から伝達されるトルク変動をトルクコンバータ３３によって緩和することができる。そのため、第２回転軸１４Ｂにおいて共振の発生を抑制することができる。したがって、駆動源と変速機との間の回転軸における共振の発生を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。

本実施の形態の変形例について以下に説明する。本実施の形態においては、走行モードがエンジン走行モードである場合には、共振回避制御を実行しないものとして説明したが、エンジン走行モードの選択時においても、共振回避制御を実行するようにしてもよい。たとえば、エンジン走行モードの選択時に、第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生していると判定された場合には、ロックアップクラッチＬＵを解放してもよいし、クラッチＫ２を係合して、クラッチＫ０を解放するようにしてもよい。

本実施の形態において、走行モードがハイブリッド走行モードであって、第２回転軸１４Ｂに共振が発生する場合には、ロックアップクラッチＬＵが係合状態であることを前提として、ロックアップクラッチＬＵを解放した後、共振が継続する場合にクラッチＫ２を解放するものとして説明したが、たとえば、第２回転軸１４Ｂに共振が発生する場合に、ロックアップクラッチＬＵが解放状態である場合や、あるいは、ロックアップクラッチＬＵの状態に関係なく、クラッチＫ２を解放するようにしてもよい。

本実施の形態において、第２回転軸１４Ｂに共振が発生する場合に、ロックアップクラッチＬＵを解放した後に、継続して共振が発生する場合に、クラッチＫ２を解放するものとして説明したが、この場合、ロックアップクラッチＬＵの解放を継続してもよいし、ロックアップクラッチＬＵを係合した後に、クラッチＫ２を解放するようにしてもよい。

本実施の形態においては、車両１の走行状態にかかわらず、走行モードがモータ走行モードおよびハイブリッド走行モードのうちのいずれかの走行モードであれば、第１回転軸１４Ａおよび第２回転軸１４Ｂのうちのいずれかに共振が発生する場合に、共振回避制御を実行するものとして説明したが、車両１の速度についての条件を追加してもよい。たとえば、ＥＣＵ１００は、車両１の速度がしきい値よりも大きい走行中に、走行モードがモータ走行モードおよびハイブリッド走行モードのうちのいずれかの走行モードであれば、上述したように、第１回転軸１４Ａおよび第２回転軸１４Ｂのうちのいずれかに共振が発生する場合に、共振の発生部位に応じた共振回避制御を実行するものとしてもよい。

本実施の形態においては、エンジン回転数センサ１６の検出結果を用いて第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生しているか否かを判定し、レゾルバ２４の検出結果を用いて第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生しているか否かを判定するものとして説明したが、たとえば、第１回転軸１４Ａの回転数を検出する回転数センサの検出結果を用いて第１回転軸１４Ａにおいて共振が発生しているか否かを判定してもよいし、あるいは、第２回転軸１４Ｂの回転数を検出する回転数センサの検出結果を用いて第２回転軸１４Ｂにおいて共振が発生しているか否かを判定してもよい。

本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、共振の発生が判定されてから予め定められた時間Ｔａが経過した場合に共振回避制御を終了するものとして説明したが、たとえば、共振回避制御の終了後においては、走行モードに従ってクラッチＫ０およびクラッチＫ２の係合状態を変更してもよいし、車両の状態に応じてロックアップクラッチＬＵの係合状態を変更してもよい。あるいは、ＥＣＵ１００は、共振回避制御の終了後においても、車両１が停止するまで、走行距離が予め定められた距離以上になるまで、あるいは、走行時間が予め定められた時間以上になるまで、共振回避制御の終了時点のクラッチＫ０、クラッチＫ２およびロックアップクラッチＬＵの状態を維持し、その後に走行モードおよび車両の状態に応じて、クラッチＫ０、クラッチＫ２およびロックアップクラッチＬＵの係合状態を変更してもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、１２，３２ 出力軸、１４Ａ 第１回転軸、１４Ｂ 第２回転軸、１６ エンジン回転数センサ、２１ ＰＣＵ，２２ 高電圧バッテリ、２４ レゾルバ、３０ 自動変速部、３１ 入力軸、３３ トルクコンバータ、３４ 自動変速機、３５ 駆動輪、５０ 油圧回路、１００ ＥＣＵ、１０２ モード判定部、１０４ 抽出部、１０６ カウント処理部、１０８ 共振判定部、１１０ 共振回避制御部。

Claims (6)

1. エンジンと、
   一方端が第１クラッチを経由して前記エンジンの出力軸に接続される第１回転軸と、
   ロックアップクラッチを内蔵し、出力軸が変速機を経由して駆動輪に接続されるトルクコンバータと、
   前記第１回転軸の他方端と前記トルクコンバータの入力軸とを接続する第２回転軸と、
   前記第２回転軸に第２クラッチを経由して接続される駆動用電動機と、
   前記第１クラッチ、前記第２クラッチおよび前記ロックアップクラッチの動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記第１回転軸において共振が発生する場合に、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうちのいずれかを解放し、前記第２回転軸において共振が発生する場合に、前記ロックアップクラッチを解放する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記第１回転軸において共振が発生する場合に、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち解放に起因する駆動力の変化が小さいいずれか一方のクラッチを解放する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記一方のクラッチが解放状態になることに起因した駆動力の変化を抑制するように、他方のクラッチに接続される駆動源の出力を増加させる、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記エンジンおよび前記駆動用電動機を作動させた車両の走行中に、前記第２回転軸における共振の発生により前記ロックアップクラッチを解放した場合において、共振が抑制されないときに前記第２クラッチを解放する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記制御装置は、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用電動機を作動させた車両の走行中に、前記第２回転軸における共振の発生により前記ロックアップクラッチを解放した場合において、共振が抑制されないときに前記第１クラッチの係合と、前記エンジンの始動と、前記第２クラッチの解放とを行なう、請求項１に記載のハイブリッド車両。
6. 前記制御装置は、前記第２クラッチの解放に起因した駆動力の変化を抑制するように前記エンジンの出力を増加させる、請求項４または５に記載のハイブリッド車両。

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