JP6852380B2 - 車両の制振装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、車両の制振装置に関する。

従来、内燃機関を備えた車両においては、内燃機関からパワートレインにねじれ振動が伝達される。このねじれ振動を抑制するために様々な技術が提案されている。

例えば、近年、車両に搭載されるハイブリッド駆動装置においては、燃料を燃焼によって作動する内燃機関などのエンジンと、エンジンの出力をアシストするモータと、を備える傾向にある。そこで、ハイブリッド駆動装置においては、当該モータから出力するトルクで、内燃機関から伝達されるねじれ振動を抑制する技術が提案されている。

特開平４−２１１７４７号公報 特開２００４−２２２４３９号公報

しかしながら、従来技術においては、ねじれ振動を抑制するトルクを出すようモータに対して指令を行う場合、モータに対して電力を供給するバッテリの状態に基づいて、意図したトルク出力が行われない場合があるという問題がある。

実施形態の車両の制振装置は、エンジンとデファレンシャルギヤとの間に設けられた動力伝達系の軸に接続されたモータと、モータに対して電力を供給するバッテリと、エンジンに設けられたクランク角センサが検出したクランク角と、モータに設けられたモータ角センサが検出した回転角と、を取得するセンサ情報取得部と、クランク角と回転角との違いに基づいて、エンジンとデファレンシャルギヤとの間の軸に生じるねじれトルクを算出するトルク算出部と、バッテリが充電している場合には、充電していない場合に比べて大きなゲインを設定すると共に、バッテリの温度が低い場合には、温度が高い場合に比べて、大きなゲインを設定するゲイン設定部と、ねじれトルク及びゲインに基づいて算出された値を、トルク指令値としてモータに出力する出力部と、を備える。この構成によれば、例えば、バッテリ状態に応じたゲインで補正されたトルク指令に従って実トルクを出力することで、適切なトルクを出力できるので、車両の制振制御の効果を向上させることができる。

また、実施形態の車両の制振装置は、センサ情報取得部は、さらに、バッテリとモータとの間を流れる電流値を取得し、ゲイン設定部は、バッテリが充電しているか否かとして、電流値に基づいて、ゲインを設定する。この構成によれば、例えば、バッテリが充電しているか否かに応じたゲインで補正されたトルク指令に従って実トルクを出力することで、適切なトルクを出力できるので、車両の制振制御の効果を向上させることができる。

また、実施形態の車両の制振装置は、ゲイン設定部は、バッテリに充電が行われている電流値が大きくなるに従って、ゲインとして大きな値を設定する。この構成によれば、例えば、バッテリへの充電電流が大きくなるに従って、ゲインとして大きな値を設定し、当該ゲインで補正されたトルク指令に従って実トルクを出力することで、適切なトルクを出力できるので、車両の制振制御の効果を向上させることができる。

また、実施形態の車両の制振装置は、センサ情報取得部は、さらに、バッテリのＳＯＣを取得し、ゲイン設定部は、バッテリが充電しているか否かとして、ＳＯＣの変化に基づいて、ゲインを設定する。この構成によれば、例えば、ＳＯＣの変化に基づいたゲインで補正されたトルク指令に従って実トルクを出力することで、適切なトルクを出力できるので、車両の制振制御の効果を向上させることができる。

また、実施形態の車両の制振装置は、ゲイン設定部は、ＳＯＣ変化量が増加している場合に、ＳＯＣが小さくなるに従って、ゲインとして大きな値を設定する。この構成によれば、例えば、バッテリのＳＯＣに基づいたゲインで補正されたトルク指令に従って実トルクを出力することで、適切なトルクを出力できるので、車両の制振制御の効果を向上させることができる。

図１は、実施形態の車両の構成例を示した図である。 図２は、実施形態における、トランスミッションに伝達されるダンパ装置で緩和しきれないねじれ振動の抑制例を、図１を簡略化して示した図である。 図３は、実施形態のモータ制御部の構成例を示した図である。 図４は、実施形態の電流値とゲインとの対応関係を例示した図である。 図５は、実施形態の温度とゲインとの対応関係を例示した図である。 図６は、変形例における、ＳＯＣの変化量を例示した図である。 図７は、変形例における、ＳＯＣの変化量、ＳＯＣ、及びゲインの対応関係を例示した図である。 図８は、実施形態のモータ制御部におけるトルク指令の出力処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、シミュレーションにおけるエンジン回転数の変化を示したものである。 図１０は、図９に示されるようなエンジン回転数が変化する場合に、実施形態で示したバッテリ状態によるトルクの調整を行わなかった場合のトルク変化を例示した図である。 図１１は、図９に示されるようなエンジン回転数が変化する場合に、実施形態で示したバッテリ状態によるトルクの調整を行った場合のトルク変化を例示した図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。

本実施形態において、制振装置を搭載する車両１は、例えば、内燃機関と共に、電動機の双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよいし、他の駆動源を備えた自動車であってもよい。また、車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置、例えばシステムや部品等を搭載することができる。また、車両１における車輪の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。

本実施形態では、図１に例示されるように、車両１（例えば、四輪の自動車）は、駆動源としてエンジン２を備える。車両１では、エンジン２のトルク（回転）は、シャフト１１、クラッチ１６（ダンパ装置３を含む）、シャフト１２、トランスミッション４、シャフト１３、デファレンシャルギヤ５、ドライブシャフト１４等を介して、車輪６に伝達される。なお、図１において、車両１は、車両前方にエンジン２を搭載し、後輪を駆動する、いわゆるＦＲ車両として図示されている。なお、本実施形態は、車両をＦＲ車両に制限するものではなく、例えば、本実施形態で示したモータ制御部１００を含む構成を、車両前方にエンジンを搭載し前輪を駆動するいわゆるＦＦ車両や、四輪駆動車両に適用しても同様の作用効果を得ることができる。

また、車両１は、駆動源としてモータ７を備える。モータ７は、エンジン２とデファレンシャルギヤ５との間の動力伝達系の軸に、トランスミッション４内で接続されている。

これにより、車両１では、モータ７のトルク（回転）は、シャフト１５とギア（不図示）とを介して、トランスミッション４内の動力伝達系の軸（入力軸、カウンタ軸、及び出力軸等のうちいずれか一つ）に伝達される。そしてモータ７のトルクは、エンジン２のトルクアシスト及び変速中のトルクアシストに用いることができる。また、モータ７は、モータ制御部１００によって制御される。本実施形態は、モータ７がダンパ装置３より車輪６側に配置されている構成例とする。

バッテリ８は、モータ７にトルクを生じさせる電力を供給（放電）するとともに、モータ７が回転（トルク）から回生した電力を蓄電（充電）する。

バッテリＥＣＵ９は、バッテリ８の電圧及び電流を監視し、監視結果に基づいて充電状態（ＳＯＣ）を算出すると共に、バッテリ８の充放電制御を行う。さらに、バッテリＥＣＵ９は、バッテリ８のＳＯＣ等の情報を、モータ制御部１００に送信する。

トランスミッション４（変速装置）は、本実施形態では、ドライバの手動操作によって変速するマニュアルトランスミッションとして構成されている。

エンジン２（内燃機関）は、ガソリンや、軽油、アルコール、水素等の燃料を用いる内燃機関であり、例えば、ポート噴射式や、筒内噴射式（直噴式）等のエンジンである。エンジン２は、図示しないエンジン制御装置によって制御される。エンジン制御装置は、例えば、エンジン２のトルク（エンジントルク）や回転速度（回転数）等を制御することができる。

また、エンジン２には、当該エンジン２のクランク角及び回転数を検出するためのクランク角センサ２１が設けられている。クランク角センサ２１は、モータ制御部１００及びエンジン制御部に対して、エンジン２の回転数、及びクランク角を示した信号を出力する。

アクセルポジションセンサ２２は、図示しないアクセルのアクセル開度を検出し、当該アクセル開度を示した信号を、モータ制御部１００及びエンジン制御部に対して出力する。

ストロークセンサ２３は、クラッチ１６のストロークを計測するセンサであって、クラッチ１６のストロークを示した信号を、モータ制御部１００及びエンジン制御部に対して出力する。クラッチ１６には、ダンパ装置３として、例えば、フライホイールダンパ及びクラッチディスクダンパのうちいずれか一つ以上が設けられている。本実施形態のダンパ装置３は、クラッチ１６の構成部品を兼ねているものとする。クラッチ１６は、エンジン２とトランスミッション４との間に設けられ、エンジン２からのトルクをトランスミッション４に伝達させるか否かを切り替える装置とする。

モータ温度センサ２４は、モータ７近傍に設けられ、モータ制御部１００に対して、モータ７の温度を示した信号を出力する。

モータ電流センサ２５は、モータ制御部１００に対して、モータ７を流れる電流値を示した信号を出力する。

モータ角度センサ２６は、モータ制御部１００に対して、モータ７の回転数、及び回転角を示した信号を出力する。

電流センサ２７は、モータ制御部１００に対して、バッテリ８とモータ７との間を流れる電流値を示した信号を出力する。

バッテリ温度センサ２８は、バッテリ８近傍に設けられ、モータ制御部１００に対して、バッテリ８の温度を示した信号を出力する。

クラッチ１６は、例えば、エンジン２の出力側となるシャフト１１と、トランスミッションの入力側となるシャフト１２との間に設けられ、ダンパ装置３は、これらシャフト１１とシャフト１２との間のねじれによって生じるトルク変動やねじれ振動等を緩和する。ダンパ装置３は、トルク変動吸収装置とも称されうる。しかしながら、ダンパ装置３で全てのトルク変動やねじれ振動を緩和できるものではない。そこで、本実施形態では、モータ７を用いて制振制御を行うこととした。

図２は、本実施形態における、トランスミッション４に伝達されるダンパ装置３で緩和しきれないねじれ振動の抑制例を、図１を簡略化して示した図である。図２に示されるようにトランスミッション４にダンパ装置３で緩和しきれないねじれ振動２０１が伝達される。これに対して、トランスミッション４に接続されるモータ７が、ねじれ振動２０１のトルクを打ち消す逆トルク２０２を出力する。これにより、デファレンシャルギヤ５と車輪（タイヤ）６とを接続するドライブシャフト１４に伝達されるねじり振動トルク２０３が抑制される。

ところで、モータ７がモータ制御部１００からのトルク指令に従ってトルクを出力する際、モータ７がトルク指令値どおりに実トルクを出力できるか否かは、当該モータ７に対して電力を供給するバッテリ８の状態が大きく影響する。

例えば、バッテリ８が充電中に、トルクを出力する旨のトルク指令を受け付けた場合、バッテリ８が放電中に、トルクを出力する旨のトルク指令を受け付けた場合と比べて、充電から放電に切り替えが必要なため、トルク指令に従った実トルクを出力するまで遅れが生じる。

そこで、本実施形態においては、モータ制御部１００が、モータ７がトルクを出力する際に、バッテリ８の状態に応じたゲインを、トルク指令値に乗算してから、トルク指令を出力する。

図３は、本実施形態のモータ制御部１００の構成例を示した図である。モータ制御部１００は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成される。ＥＣＵは、例えば、ＭＣＵ（Micro Control Unit）を有する。ＭＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、主記憶装置（メモリ）、補助記憶装置、インタフェース（入出力装置）、通信装置、バス等（いずれも図示されず）を有する。主記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等である。補助記憶装置は、例えば、フラッシュメモリ等である。また、ＭＣＵにおいて、ＣＰＵは、主記憶装置等にインストールされたプログラムにしたがって演算処理を実行し、モータ７等の各部を制御する。なお、ＭＣＵは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を含んでもよい。

モータ制御部１００は、モータ７の制御を行う構成であって、所定の条件を満たした場合に、ねじれ振動を打ち消すためのトルク指令をモータ７に出力する。本実施形態のモータ制御部１００は、プログラムを実行することで、センサ情報取得部７０１と、判定部７０２と、トルク算出部７０３と、バッテリ状態判断部７０４と、ゲイン設定部７０５と、トルク補正部７０６と、フィルタ処理部７０７と、出力部７０８と、を実現する。

センサ情報取得部７０１は、接続された各種センサから様々な情報を取得する。例えば、センサ情報取得部７０１は、モータ角度センサ２６が検出した、モータ７の回転数、及び回転角を取得し、クランク角センサ２１が検出した、エンジン２の回転数、及びクランク角を取得する。

また、センサ情報取得部７０１は、モータ７に設けられたモータ温度センサ２４からモータ７の温度を取得する。さらに、センサ情報取得部７０１は、モータ電流センサ２５からモータ７に流れる電流値を取得する。さらに、センサ情報取得部７０１は、アクセルポジションセンサ２２からアクセル開度を取得し、ストロークセンサ２３からクラッチ１６のストロークを取得する。

さらに、センサ情報取得部７０１は、バッテリ８に設けられたバッテリ温度センサ２８からバッテリ８の温度を取得する。さらに、センサ情報取得部７０１は、電流センサ２７からモータ７とバッテリ８との間を流れる電流値を取得する。

判定部７０２は、センサ情報取得部７０１が取得した情報に基づいて、制振制御を行うか否かを判定する。制振制御を行うか否かの基準には、どのような情報を用いても良いが、例えば、エンジン２のクランク角センサ２１、クラッチ１６のストロークセンサ２３、アクセルポジションセンサ２２、フューエルカットセンサ信号、Ｇセンサ、ナビ情報等に基づくことが考えられる。

例えば、判定部７０２は、クラッチ１６のストロークセンサ２３から、クラッチ１６が係合していないことが判断できた場合や、アクセルポジションセンサ２２からアクセルが踏まれていないことが判断できた場合には、エンジン２のトルク変動が伝達されることがないため制振制御を不要と判断する。

他の例としては、判定部７０２は、トランスミッション４が高速段であるか否かに基づいて、制振制御を行うか否かを判定しても良い。例えば、低速段ではモータ７にトルクアシストをさせて、高速段ではモータ７に制振制御を行うよう制御することが考えられる。高速段で走行する際には、エンジン２の振動が不快に感じることが多い。そこで、高速段であると判定した場合に制振制御を行うことが考えられる。高速段であるか否かの判定基準としては、ギア比１未満であるか否か（例えば５速〜６速）を基準とすることが考えられる。

本実施形態は、判定部７０２が、トランスミッション４がどの変速段に入っているのか判定する手法としては、例えば、以下の３つの手法が考えられる。

（１）（図示しない）シフトレバーポジションセンサから受信した信号から判定
（２）（図示しない）シフトポジションセンサ（トランスミッション４内部の可動部品のストロークをセンシング）の信号から判定
（３）エンジン回転数と車輪（軸）回転数から判定

（１）及び（２）で示した判定手法においては、モータ制御部１００（例えばＥＣＵ）の補助記憶装置に、各センサ値と、変速段と、の対応関係を記憶させておく。そして、判定部７０２は、センサ情報取得部７０１がシフトレバーポジションセンサ又はシフトポジションセンサから受信したセンサ値に基づいて、変速段を特定する。

（３）で示した判定手法においては、センサ情報取得部７０１が、取得したエンジン回転数、及び車輪回転数に基づいて行う。車輪回転数は、車輪軸に設けられたセンサから取得する。エンジン回転数と車輪回転数との間には、下記の式（１）が成り立つ。

エンジン回転数÷各変速比÷最終減速比（デフギア比）＝車輪回転数…（１）
（但し、クラッチ１６が接続されている及びクラッチ１６に滑りが発生していないこと）

そして、式（１）を変形することで、下記の式（２）を導出できる。
各変速比＝エンジン回転数÷車輪回転数÷最終減速比…（２）

モータ制御部１００（例えばＥＣＵ）の補助記憶装置は、最終減速比を予め記憶しておく。これにより、判定部７０２は、式（２）に基づいて、各変速比を求めることができる。

さらに、補助記憶装置は、各変速比と変速段との対応関係を予め記憶しておく。これにより、判定部７０２は、各変速比から、変速段を特定できる。

なお、本実施形態は、特定された変速段が、５速〜６速であるか否かを判定する手法に制限するものではなく、算出された変速比が、閾値１．０より大きいか否かを判定してもよい。本実施形態は、上述した３つの判定手法に制限するものではなく、他の手法を用いても良い。

トルク算出部７０３は、クランク角θ１とモータの回転角θ２との違いに基づいて、ダンパ装置３から出力され、且つエンジン２とデファレンシャルギヤ５との間の軸に伝達されるねじれトルクＴdampを算出する。本実施形態では、以下に示す式（１）から算出する。なお、ダンパ装置３のバネ定数Ｋとする。
Ｔdamp＝Ｋ＊（θ１−θ２）…（１）

バッテリ状態判断部７０４は、センサ情報取得部７０１が取得する情報に基づいて、バッテリ８が充電状態又は放電状態であるか否かを判定する。本実施形態のバッテリ状態判断部７０４は、センサ情報取得部７０１が取得した、モータ７とバッテリ８との間を流れる電流値に基づいて、バッテリ状態を判定する。

本実施形態においては、モータ７とバッテリ８との間を流れる電流値が、正の場合にバッテリ８からモータ７に電力が流れている、換言すれば放電がなされているものとし、負の場合にモータ７からバッテリ８に電力が流れている、換言すれば充電がなされているものとする。

さらに、本実施形態のバッテリ状態判断部７０４は、電流値ｉ≧０．０１の場合に、バッテリ８が放電状態とみなし、電流値ｉ≦−０．０１の場合に、バッテリ８が充電状態とみなす。なお、本実施形態では、閾値を±０．０１とした場合について説明するが、閾値±０．０１は、例として説明したものであって、実施態様に応じて適切な閾値が設定されるものとする。

ゲイン設定部７０５は、バッテリ状態判断部７０４が判定したバッテリ状態（バッテリ８が充電しているか否か）、及びバッテリ８の温度に基づいて、ねじれトルクを調整するゲインを設定する。本実施形態では、トルク指令として出力されるトルク指令値を、バッテリ８の状態に応じた調整を行うために、ねじれトルクを調整する例について説明する。

本実施形態のゲイン設定部７０５は、バッテリ状態に基づいたゲインＫｉと、バッテリ８の温度に基づいたゲインＫtempと、を導出する。

ところで、トルク指令に従って、モータ７からトルク出力をする場合に、バッテリ８が放電している場合と比べて、バッテリ８が充電している場合の方が、トルク指令通りにトルクを出力するのが難しい。そこで、本実施形態では、バッテリ８が充電しているか否かに応じたゲインを設定することとした。さらに、バッテリ８が充電している場合に、充電電流が大きい方が、よりトルク指令通りにトルクを出力するのが難しい。そこで、本実施形態は、充電電流値に応じたゲインの設定を行うこととした。

本実施形態のゲイン設定部７０５は、バッテリ状態判断部７０４が判定したバッテリ８が充電しているか否かに加えて、モータ７とバッテリ８との間を流れる電流値に応じて、ゲインＫｉを設定する。ゲイン設定部７０５は、電流値ｉとゲインＫｉとの対応関係に基づいて、取得した電流値ｉに対応するゲインＫｉを取得する。

図４は、電流値ｉとゲインＫｉとの対応関係を例示した図である。図４に示されるような、電流値ｉとゲインＫｉとの対応付けが、補助記憶装置に記憶されている。この補助記憶装置に記憶された対応関係を示す情報においては、充電電流が大きいほど、ゲインＫｉは大きくなるように対応付がなされている。一方、放電電流は大きさにかかわらずゲインＫｉは‘１’となるよう対応付がなされている。本実施形態のゲイン設定部７０５は、補助記憶装置に記憶された、当該対応関係を示した情報を参照して、ゲインＫｉを導出する。

さらに、本実施形態のゲイン設定部７０５は、温度ＴとゲインＫtempとの対応関係に基づいて、バッテリ８の温度Ｔに基づいたゲインＫtempを取得する。

図５は、温度ＴとゲインＫtempとの対応関係を例示した図である。図５に示されるように、温度ＴとゲインＫtempとの対応付けが、補助記憶装置に記憶されている。本実施形態のゲイン設定部７０５は、補助記憶装置に記憶された、当該対応関係を示した情報を参照して、センサ情報取得部７０１が取得した温度Ｔから、ゲインＫtempを導出できる。

さらに、ゲイン設定部７０５は、ゲインＫｉ及びゲインＫtempから、トルクを補正するための補正ゲインＫcompを設定する。本実施形態においては、補正ゲインＫcompを、下記の式（２）から導出する。
Ｋcomp＝Ｋｉ＊Ｋtemp…（２）

本実施形態においては、電流値に基づいたバッテリ８の状態から、ゲインＫｉを取得する例について説明した。しかしながら、バッテリ８の状態は、電流値に基づいて取得する手法に制限するものではない。そこで、変形例として、ＳＯＣ（State Of Charge）に基づいて、ゲインＫsocを取得する例について説明する。

変形例のセンサ情報取得部７０１は、バッテリＥＣＵ９からバッテリ８のＳＯＣを取得する。そして、ゲイン設定部７０５は、前回取得したＳＯＣと、今回取得したＳＯＣと、から、ＳＯＣの変化量を導出する。

図６は、ＳＯＣの変化量を例示した図である。図６に示されるように、時刻ｔ1で取得したＳＯＣと、時刻ｔ2で取得したＳＯＣと、の差分から、ＳＯＣの変化量を導出できる。そして、変形例のゲイン設定部７０５は、ＳＯＣの変化量から、ゲインを導出する。さらに、バッテリ８においては、充電率（ＳＯＣ）に応じて、電流の流しにくさが異なる。そこで、本実施形態においては、さらに、充電率（ＳＯＣ）に応じたゲインを設定することとした。

図７は、ＳＯＣの変化量、ＳＯＣ、及びゲインの対応関係を例示した図である。図７に示される対応関係を参照することで、ゲイン設定部７０５は、ＳＯＣ変化量［％］及びＳＯＣ［％］から、ゲインＫｉを特定することができる。

図７に示される例では、バッテリ８が充電しているときに、ＳＯＣ変化量が増加するほど、ゲインＫｉを大きな値を設定する。さらに、ＳＯＣが小さくなるに従って、バッテリ８の電圧が低く、電流が流れにくくなるため、ゲインＫｉを大きな値を設定する。変形例においては、バッテリ８の状態として、充電状態であるか否か、充電電流値に加えて、バッテリ８のＳＯＣに基づいて、ゲインＫｉを設定することで、適切なゲインＫｉの設定を実現できる。なお、ゲインＫｉを算出した後は、実施形態と同様の手法で補正ゲインＫcompを算出するものとして、説明を省略する。

実施形態に戻り、トルク補正部７０６は、トルク算出部７０３に算出された、ねじれトルクＴdampに対して、補正ゲインＫcompを乗算して、補正ねじれトルクを算出する。本実施形態では下記の式（３）を用いる。
Ｔdamp’＝Ｔdamp＊Ｋcomp…（３）

フィルタ処理部７０７は、所定の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタを用いて、補正ねじれトルクＴdamp’のフィルタリング処理を行う。補正ねじれトルクＴdamp’には、車両１を駆動させるための有用な成分が含まれているため、本実施形態では、搭乗者に対して不快な成分のみ取り除くこととした。

本実施形態のフィルタ処理部７０７は、エンジン爆発の一次周波数成分ｆ[Hz]を通過させる例とする。このため、フィルタ処理部７０７は、エンジン爆発の一次周波数成分ｆ[Hz]の算出処理を行う。算出には、以下に示す式（４）を用いる。なお、エンジン回転数Ｎ[rpm]、気筒数ｎ、サイクル数Ｃとする。エンジン回転数Ｎ[rpm]は、センサ情報取得部７０１が取得するクランク角から算出する。また、気筒数ｎ及びサイクル数Ｃは予め記憶しているものとする。

ｆ＝（Ｎ／６０）＊（ｎ／Ｃ）…（４）

そして、出力部７０８は、フィルタ処理部７０７により抽出された値を打ち消す（例えば符号を反転させた）値を、トルク指令として出力される値とする。

出力部７０８は、補正ねじれトルクに含まれている、エンジン爆発の一次周波数成分ｆを打ち消すトルク指令をモータ７に出力する。

次に、本実施形態のモータ制御部１００におけるトルク指令の出力処理について説明する。図８は、本実施形態のモータ制御部１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、センサ情報取得部７０１は、接続された各種センサから様々な情報を取得する（Ｓ８０１）。

次に、判定部７０２は、センサ情報取得部７０１が取得した情報に基づいて、制振制御を行うか否かを判定する（Ｓ８０２）。制振制御を行わないと判定した場合（Ｓ８０２：Ｎｏ）、トルク指令の値に‘０’を設定して（Ｓ８０３）、Ｓ８１２に遷移する。

一方、判定部７０２が制振制御を行うと判定した場合（Ｓ８０２：Ｙｅｓ）、センサ情報取得部７０１は、クランク角θ１及びモータの回転角θ２を取得する（Ｓ８０４）。

そして、トルク算出部７０３は、クランク角θ１及びモータの回転角θ２から、ねじれトルクＴdampを算出する（Ｓ８０５）。

センサ情報取得部７０１は、バッテリ８に設けられたバッテリ温度センサ２８からバッテリ８の温度を取得し、電流センサ２７からモータ７とバッテリ８との間を流れる電流値を取得する（Ｓ８０６）。

そして、バッテリ状態判断部７０４は、センサ情報取得部７０１が取得する情報に基づいて、バッテリ８の状態（バッテリ８が充電状態又は放電状態であるか否か）を判定する（Ｓ８０７）。

そして、ゲイン設定部７０５は、バッテリ状態判断部７０４が判定したバッテリ８の状態（バッテリ８が充電しているか否か）、及びバッテリ８の温度に基づいて、ねじれトルクＴdampを補正する補正ゲインＫcompを設定する（Ｓ８０８）。

トルク補正部７０６は、トルク算出部７０３に算出された、ねじれトルクＴdampに対して、補正ゲインＫcompを乗算して、補正ねじれトルクＴdamp’を算出する（Ｓ８０９）。

フィルタ処理部７０７は、エンジン爆発の一次周波数成分ｆを通過させるバンドパスフィルタを用いて、補正ねじれトルクＴdamp’のフィルタリング処理を行う（Ｓ８１０）。

出力部７０８は、フィルタ処理部７０７により抽出された値に基づいて、トルク指令値を設定する（Ｓ８１１）。本実施形態では、フィルタリング処理で抽出された値を打ち消すトルクが、トルク指令となる値として設定する。

そして、出力部７０８は、トルク指令を出力する（Ｓ８１２）。

本実施形態においては、上述した処理手順に従って、トルク指令を出力することで、バッテリ８の状態に応じたトルク指令が実現できるので、振動抑制効果の低減を防ぐことができる。

次に、本実施形態のトルク指令を出力した場合のシミュレーション結果について説明する。図９は、当該シミュレーションにおけるエンジン回転数の変化を示したものである。

図１０は、図９に示されるようなエンジン回転数が変化する場合に、本実施形態で示したバッテリ状態によるトルクの調整を行わなかった場合のトルク変化を例示した図である。図１０に示される例では、ねじれトルク１００１が正の場合に、モータ７に電力が供給され、換言すればバッテリ８からの放電が行われる。ねじれトルク１００１が負の場合に、モータ７からの回生電力が発生し、換言すればバッテリ８に充電が行われる。

そして、トルク１００２は、当該ねじれトルク１００１を打ち消すようトルク指令を出力した場合に、モータ７から出力されるトルクを示したものである。図１０に示されるように、トルク１００２の波の頂点は、正側ではねじれトルク１００１の波の頂点に近い値まで出力されているが、負側ではねじれトルク１００１の波の頂点と比べてかなり小さくなる。

トルク１００３は、ドライブシャフト１４で生じているねじれトルクを示している。図１０に示されるように、トルク１００３として、大きな変動が生じている。

図１１は、図９に示されるようなエンジン回転数が変化する場合に、本実施形態で示したバッテリ状態によるトルクの調整を行った場合のトルク変化を例示した図である。図１１に示されるねじれトルク１００１は、図１０と同様とする。

そして、トルク１１０１は、当該ねじれトルク１００１を打ち消すようトルク指令を出力した場合に、モータ７から出力されるトルクを示したものである。図１１に示されるように、トルク１１０１の波の頂点は、図１０のトルク１００２と比べて、ねじれトルク１００１に近い値となる。

トルク１１０２は、ドライブシャフト１４で生じているねじれトルクを示している。図１１に示されるトルク１１０２は、図１０のトルク１００３と比べて値の変動が小さくなっているため、振動が抑制されていることを確認できる。

このように、本実施形態においては、上述した構成を備えることで、ドライブシャフト１４で生じるねじれトルクの変化を抑止できる。換言すれば、車両１の制振制御の効果を向上させることができる。従って、車両１で生じる不快な振動を抑制できるので、搭乗者に与える不快感を抑止できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の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。これら実施形態やその変形は、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に含まれる。

１…車両、２…エンジン、３…ダンパ装置、４…トランスミッション、５…デファレンシャルギヤ、６…車輪、７…モータ、８…バッテリ、９…バッテリＥＣＵ、１１、１２、１３、１５…シャフト、１４…ドライブシャフト、１６…クラッチ、２１…クランク角センサ、２２…アクセルポジションセンサ、２３…ストロークセンサ、２４…モータ温度センサ、２５…モータ電流センサ、２６…モータ角度センサ、２７…電流センサ、２８…バッテリ温度センサ、１００…モータ制御部、７０１…センサ情報取得部、７０２…判定部、７０３…トルク算出部、７０４…バッテリ状態判断部、７０５…ゲイン設定部、７０６…トルク補正部、７０７…フィルタ処理部、７０８…出力部。

Claims (5)

1. エンジンとデファレンシャルギヤとの間に設けられた動力伝達系の軸に接続されたモータと、
   前記モータに対して電力を供給するバッテリと、
   前記エンジンに設けられたクランク角センサが検出したクランク角と、前記モータに設けられたモータ角センサが検出した回転角と、を取得するセンサ情報取得部と、
   前記クランク角と前記回転角との違いに基づいて、前記エンジンと前記デファレンシャルギヤとの間の軸に生じるねじれトルクを算出するトルク算出部と、
   前記バッテリが充電している場合には、充電していない場合に比べて大きなゲインを設定すると共に、前記バッテリの温度が低い場合には、温度が高い場合に比べて、大きなゲインを設定するゲイン設定部と、
   前記ねじれトルク及び前記ゲインに基づいて算出された値を、トルク指令値として前記モータに出力する出力部と、
   を備える車両の制振装置。
2. 前記センサ情報取得部は、さらに、前記バッテリと前記モータとの間を流れる電流値を取得し、
   前記ゲイン設定部は、前記バッテリが充電しているか否かとして、前記電流値に基づいて、前記ゲインを設定する、
   請求項１に記載の車両の制振装置。
3. 前記ゲイン設定部は、前記バッテリに充電が行われている前記電流値が大きくなるに従って、前記ゲインとして大きな値を設定する、
   請求項２に記載の車両の制振装置。
4. 前記センサ情報取得部は、さらに、前記バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）を取得し、
   前記ゲイン設定部は、前記バッテリが充電しているか否かとして、前記ＳＯＣの変化に基づいて、前記ゲインを設定する、
   請求項１に記載の車両の制振装置。
5. 前記ゲイン設定部は、前記ＳＯＣの変化量が増加している場合に、前記ＳＯＣが小さくなるに従って、前記ゲインとして大きな値を設定する、
   請求項４に記載の車両の制振装置。

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