JP7006532B2 - トルク制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の駆動装置を制御することによりトルクを制御するトルク制御装置に関するものである。
特許文献１，２には、エンジンと電動モータとを有し、伝達機構を介して駆動輪に連結された駆動装置の電動モータの作動を制御することにより駆動装置から出力されるトルクである出力トルクを制御するとともに、ばね上振動を抑制するばね上制振制御を行うトルク制御装置が記載されている。ばね上制振制御においては、ばね上振動を抑制し得るばね上制振トルクと車両の要求トルクとを合わせたトルクが出力トルクとして出力される。なお、要求トルクはエンジンによって出力され、ばね上制振トルクは電動モータによって出力される。一方、ばね上制振トルクは正の値と負の値とに変化するトルクである。そのため、出力トルクが、正の値と負の値とに変化し(以下、ゼロクロスと称する)、伝達機構において歯打ち音が生じる場合がある。
そこで、特許文献１に記載のトルク制御装置においては、出力トルクについてゼロクロスが生じると予測され、かつ、加速要求がある場合にはばね上制振制御が禁止されるが、加速要求がない場合には、要求トルクが０より小さく、かつ、絶対値が大きい値に変更される。それにより、出力トルクにゼロクロスが生じ難くされ、ばね上制振制御に起因する歯打ち音が抑制される。
また、特許文献２に記載のトルク制御装置においては、出力トルクについてゼロクロスが生じると予測される場合、例えば、エンジンの駆動を停止させる停止制御が行われる場合にはばね上制振制御が禁止される。それにより、ばね上制振制御に起因する歯打ち音が抑制される。
特開２０１７－０３０６６７号公報 特開２０１０－１２５９８６号公報
本発明の課題は、歯打ち音を抑制しつつ、ばね上制振制御の作動頻度を高くすることである。
本発明に係るトルク制御装置は、少なくとも電動モータを有する車両の駆動装置の電動モータの作動を制御することにより、電動モータから出力されるトルクを制御するものである。本トルク制御装置において、電動モータから出力されるトルクの目標値である目標モータトルクが、電動モータへの要求トルクであるモータ要求トルクとばね上制振トルクにゲインを掛けた値を加えた値に基づいて決定されるが、ゲインが可変とされる。例えば、モータ要求トルクがばね上制振トルクに対して小さい場合（ゼロクロスが生じると予測される場合の一例である）には、加速要求の有無に係らず、ゲインを１より小さく０より大きい値とすることができる。それにより、モータ要求トルクがばね上制振トルクに対して小さく、加速要求がある場合であっても、歯打ち音を抑制しつつばね上制振制御を実行することが可能となる。以上により、本トルク制御装置においては、特許文献１，２に記載のトルク制御装置に比較して、ばね上制振制御の作動頻度を高くすることができる。
本発明の実施例１に係るトルク制御装置を含む駆動システムを概念的に示す図である。 上記トルク制御装置の作動を概念的に示す図である。 上記駆動システムの駆動装置の第２ＭＧのモータ要求トルクを示す図である。 上記トルク制御装置において取得されたばね上制振トルクを示す図である。 (図５Ａ)上記駆動装置の第２ＭＧのモータ要求トルクの絶対値を示す図である。（図５Ｂ）上記ばね上制振トルクの包絡線を示す図である。(図５Ｃ)ゲインを示す図である。 上記トルク制御装置の記憶部に記憶された目標モータトルク決定プログラムを表すフローチャートである。 上記目標モータトルクを示す図である。 上記トルク制御装置の記憶部に記憶された別の目標モータトルク決定プログラムを表すフローチャートである。
発明の実施形態
以下、本実施形態に係るトルク制御装置を含む駆動システムについて図面に基づいて説明する。また、本実施形態において、本トルク制御装置がハイブリッド車両に搭載される場合について説明する。
図１に示すように、駆動システムは、駆動装置６、トルク制御装置８等を含む。駆動装置６は、エンジン１０、第１モータジェネレータ１１（以下、第１ＭＧ１１と称する）、第２モータジェネレータ１２（以下、第２ＭＧ１２と称する）、インバータ１３，１４、バッテリ１５、動力配分機構１６等を含む。
エンジン１０は、ガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンであってもよい。
第１ＭＧ１１および第２ＭＧ１２は、それぞれ永久磁石式同期電動機であって、それぞれ、インバータ１３、１４に接続されている。インバータ１３，１４は、それぞれ、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２をモータとして作動させる場合には、バッテリ１５から供給される直流電力を３相交流に変換して、変換した交流電力を第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２にそれぞれ独立して供給する。
一方、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２は、外力によって回転軸が回される状況において発電する。インバータ１３，１４は、それぞれ、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２を発電機として作動させる場合に、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２から出力される３相の発電電力を直流電力に変換して、変換した直流電力をバッテリ１５に充電する。このバッテリ１５への充電（電力回生）により、駆動輪Ｗに回生制動トルクが付与される。なお、第２ＭＧ１２がモータとして作動させられる場合であっても、発電機として作動させられる場合であっても、第２ＭＧ１２から出力されるトルクであるモータトルクはインバータ１４の制御によって制御される。また、第２ＭＧ１２がモータとして作動させられる場合のモータトルクを正の値で表し、第２ＭＧ１２が発電機として作動させられる場合のモータトルクを負の値で表す。
動力配分機構１６は、エンジン１０の駆動トルクを、自身の出力軸１８を駆動する動力と、第１ＭＧ１１を発電機として駆動する動力とに配分する。動力配分機構１６は、遊星歯車機構により構成される。遊星歯車機構は、サンギヤ２０、ピニオンギヤ２１、プラネタリーキャリア２２、および、リングギヤ２３を備えている。プラネタリーキャリア２２にはエンジン１０が接続され、ピニオンギヤ２１を介してサンギヤ２０およびリングギヤ２３に動力を伝達する。サンギヤ２０には第１ＭＧ１１が接続され、サンギヤ２０から伝達された動力により第１ＭＧ１１が作動させられる。リングギヤ２３には、出力軸１８が接続されるとともに第２ＭＧ１２が減速機２６を介して接続される。動力配分機構１６の出力軸１８は、ディファレンシャルギヤ２８等を介して左右の駆動輪Ｗに連結される。出力軸１８には、エンジン１０の駆動トルクと第２ＭＧ１２のモータトルクとを合わせたトルクが加えられる。
トルク制御装置８は、ハイブリッドＥＣＵ（Electric Control Unit）３０等を含む。
ハイブリッドＥＣＵ３０は、コンピュータを主体とするものであり、ＣＰＵ等の実行部３１、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶部３２、入出力部３３等を含む。
ハイブリッドＥＣＵ３０の入出力部３３には、図示しないアクセル操作部材の運転者による操作量を表すアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４１、左右駆動輪Ｗを含む４つの車輪の各々の回転速度を検出する車輪速度センサ４２、車体の重心を通る左右方向に伸びた軸線の回りの回動角速度であるピッチレートｄθｐを検出するピッチレートセンサ４３、車体を含むばね上の上下方向の加速度Ｇｕを検出するばね上加速度センサ４４等が接続されるとともに、エンジン１０、インバータ１３，１４等が接続される。車輪速度センサ４２によって検出された４つの車輪の各々の車輪速度Ｖｗに基づいて車体の速度である車速Ｖｓが取得される。また、ばね上加速度センサ４４の検出値を２回積分することにより、ばね上の上下方向の変位ｚを取得することができる。
以上のように構成された駆動システムにおける作動を図２に基づいて説明する。
本実施例においては、インバータ１４の制御により電動モータである第２ＭＧ１２の作動が制御され、第２ＭＧ１２のモータトルクが制御される。
ハイブリッドＥＣＵ３０において、アクセル開度センサ４１によって検出されたアクセル開度ＡＰ等に基づいて車両の駆動に要求される駆動トルクである車両要求トルクＴｓｒｅが取得される。この車両要求トルクＴｓｒｅは、例えば、アクセル開度が大きい場合は小さい場合より大きい値とすることができ、運転者要求トルクと称することもできる。
車両要求トルクＴｓｒｅに基づいてエンジン１０から出力される駆動トルクであるエンジントルクＴｅｇが取得される。エンジントルクＴｅｇは、例えば、車輪速度センサ４２の検出値に基づいて取得された車速Ｖｓ等に基づいて、最も燃費がよくなる最適な大きさに決定することができる。
そして、車両要求トルクＴｓｒｅからエンジントルクＴｅｇを引いた値に基づいて第２ＭＧ１２に対する要求トルクであるモータ要求トルクＴｍｒｅが取得される。
しかし、車両要求トルクＴｓｒｅは、エンジントルクＴｅｇによって満たされる場合が多い。また、走行中は、燃費向上のため、エンジントルクＴｅｇがほぼ一定の値に保持され、第２ＭＧ１２は、車両要求トルクＴｓｒｅが増加、減少した場合に作動させられる場合もある。そのため、モータ要求トルクＴｍｒｅは、図３に示すように、０または０近傍の比較的小さい値に決定されることが多い。
一方、本トルク制御装置８において、ばね上制振制御が行われ、ばね上の振動であるばね上振動が抑制される。車両の走行中に、路面の凹凸等によって車輪に外乱が作用すると、その外乱がサスペンションを介して車体に伝達される。これにより、車体を含むばね上がばね上共振周波数（例えば、１．５Ｈｚ）近傍にて振動する。このばね上振動は、車両の重心位置における上下方向の成分（ヒーブ振動と呼ぶ）と、車両の重心を通る左右方向に伸びた軸線回りのピッチ方向の成分（ピッチ振動と呼ぶ）とを含む。
それに対して、駆動輪Ｗに駆動装置６から加えられたトルクの一部は、サスペンション（主に、リンク機構）によって車体の上下方向の力に変換される。
従って、駆動装置６によって駆動輪Ｗに加えられるトルクを制御することにより、ばね上振動を抑制することができるのである。
ばね上制振制御においては、ばね上振動を抑制するためのトルクであるばね上制振トルクＴｂが取得される。
ばね上制振トルクＴｂは、例えば、予め構築されたばね上振動の運動モデルを用いて取得することができる。運動モデルに、車両要求トルクＴｓｒｅと、駆動輪Ｗに加えられたトルクの推定値とを運動モデルに入力した際の、車体の上下方向の変位ｚおよびピッチ方向の変位θと、それらの変化率ｄｚ／ｄｔ，ｄθ／ｄｔ（ｄθｐ）が算出される。そして、算出された車体の上下方向の変位ｚおよびピッチ方向の変位θと、それらの変化率ｄｚ／ｄｔ，ｄθ／ｄｔ（ｄθｐ）が０に収束する場合の、車両要求トルクＴｓｒｅの修正量が求められる。この修正量がばね上制振トルクＴｂとされるのである。このばね上制振トルクＴｂの演算方法については、本発明の特徴ではないため、その説明を省略するが、例えば、特開２０１０－１３２２５４号公報、あるいは、特開２００４－１６８１４８号公報に記載されている演算方法を適用することができる。
また、ばね上制振トルクＴｂは、例えば、実際の車体の上下振動を相殺するトルクとして取得することができる。車体の上下振動は、例えば、ばね上加速度センサ４４によって検出された車体の上下加速度Ｇｕ，ピッチレートセンサ４３によって検出されたピッチレートｄθｐ等で表すことができる。なお、ピッチレートｄθは車輪速度センサ４６の検出値に基づいて取得することも可能である。
いずれにしても、ばね上制振トルクＴｂは、例えば、図４に示すように、ゼロを中心にして正の値と負の値とに変化するトルクとすることができる。なお、ばね上制振トルクＴｂの振幅は、ばね上振動が大きい場合は小さい場合より大きい値に決定することができる。
本実施例において、ばね上制振トルクは、第２ＭＧ１２によって出力される。すなわち、第２ＭＧ１２のモータトルクの目標値である目標モータトルクＴｍ*は、モータ要求トルクＴｍｒｅに、ばね上制振トルクＴｂにゲインＧを掛けた値を加えた大きさに決定される。
Ｔｍ*←Ｔｍｒｅ＋Ｇ×Ｔｂ
しかし、第２ＭＧ１２の目標モータトルクが正の値と負の値とに変化する場合、換言すると、モータトルクにゼロクロスが生じると予測される場合には、主として減速機２６等におけるバックラッシュが詰まる際の歯打ち音が発生する。このように、モータトルクにゼロクロスが生じると予測される場合には、ばね上制振制御が禁止されるようにすることが考えられる。
ところで、高速定速走行中には、道路の路面の凹凸によりばね上の上下振動が生じ易く、ばね上制振制御が行われることが望ましい。しかし、上述のように、モータ要求トルクＴｍｒｅは０または０近傍の値である場合が多く、目標モータトルクが、モータ要求トルクＴｍｒｅとばね上制振トルクＴｂとを合わせた大きさに決定される場合には、正の値と負の値とで変化する場合が多い。そのため、モータトルクにゼロクロスが生じると予測される場合にばね上制振制御が禁止されるようにした場合には、高速定速走行中の大部分の場合にばね上制振制御が禁止され、ばね上振動を良好に抑制することが困難となる。
また、車両の軽量化に伴い、駆動装置６の軽量化、小形化が図られる。その結果、駆動装置６に生じるノイズが大きくなる場合がある。一方、車室の密閉性が高くなり、車室内においては、より一層高い静粛性が求められる。そのため、ゼロクロスが生じると予測され得る範囲が広くされ、ばね上制振制御が禁止され易くされる傾向がある。
以上の事情に基づいて、本実施例に係るトルク制御装置においては、ゲインＧを可変とすることにより、歯打ち音を抑制しつつ、ばね上制振制御の作動頻度を高くしたのである。以下、詳細に説明する。
モータ要求トルクＴｍｒｅについて、図５Ａに示すように絶対値|Ｔｍｒｅ|が取得されるとともに、図５Ｂに示すように、ばね上制振トルクＴｂについての包絡線が取得される。包絡線とは、対象となる曲線群（ばね上制振トルクＴｂの振動の各々）と接線を共有する曲線、すなわち、対象となる曲線群のすべてに接するような曲線をいう。ばね上制振トルクＴｂについての包絡線は、ばね上制振トルクＴｂの最大値付近を通る線となる。そのため、包絡線を取得することにより、ばね上制振トルクの振幅または振幅に近似する値を取得することができる。
そして、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|と、そのモータ要求トルクＴｍｒｅに対応する包絡線上の値Ｔｂｅｖとが比較、すなわち、同じ時点におけるモータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|と包絡線上の値Ｔｂｖｅとが比較される。
例えば、時点ｔ１において、モータ要求トルクの絶対値Ｔｍ１は、ばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖ１より大きく（Ｔｍ１＞Ｔｂｅｖ１）、時点ｔ２において、モータ要求トルクの絶対値Ｔｍ２と、ばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖ２とは同じ（Ｔｍ２＝Ｔｂｅｖ２）であるが、図５の期間ＲＡにおけるように、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が包絡線上の値Ｔｂｅｖ以上である場合には、モータ要求トルクＴｍｒｅにばね上制振トルクＴｂを加えてもゼロクロスは生じ難いと考えられる。そのため、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖより大きい場合には、図５Ｃに示すように、ゲインが１に決定される。
それに対して、例えば、時点ｔ３において、モータ要求トルクの絶対値Ｔｍ３は、ばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖ３より小さい（Ｔｍ３＜Ｔｂｅｖ３）。図５の期間ＲＢにおけるように、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が包絡線上の値Ｔｂｅｖより小さい場合には、ゼロクロスが生じると予測される。そのため、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクの包絡線上の値Ｔｂｅｖより小さい場合には、ゲインが１より小さい値とされる。具体的には、図５の期間ＲＢにおいて、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|を包絡線上の値Ｔｂｅｖで割った値である比率γが取得され、比率γがゲインとされる。比率γは、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が０である場合は０となり、ゲインＧは０とされるが、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が０より大きい場合には、ゲインＧは、１より小さく、０より大きい値とされる。
γ←|Ｔｍｒｅ|／Ｔｂｅｖ
Ｇ←γ
以上の作動を図６のフローチャートで表す。図６のフローチャートで表される目標モータトルク決定プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
ステップ１(以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする)において、車両要求トルクＴｓｒｅが取得され、Ｓ２において、エンジントルクＴｅｇが取得され、Ｓ３において、モータ要求トルクＴｍｒｅが取得される。一方、Ｓ４において、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が取得され、Ｓ５において、ばね上制振トルクＴｂが取得され、Ｓ６において包絡線が取得される。
そして、Ｓ７において、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクの包絡線上の値Ｔｂｅｖ以上であるか否か、換言すると、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|からばね上制振トルクの包絡線上の値Ｔｂｅｖを引いた値が０以上であるか否かが判定される。判定結果がＹＥＳである場合には、Ｓ８において、ゲインＧが１とされ、ＮＯである場合には、Ｓ９，１０において、比率γが取得され、比率γがゲインとされる。
Ｓ１１において、目標モータトルクＴｍ*が、モータ要求トルクＴｍｒｅにばね上制振トルクＴｂにＳ８または１０において取得されたゲインＧを掛けた値を加えた値として取得されるのである。そして、第２ＭＧ１２のモータトルクが目標モータトルクに近づくようにインバータ１４が制御される。
目標モータトルクの変化の一例を図７に示す。期間ＲＡにおいては、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖ以上であるため、ゲインは１とされる。目標モータトルクは実線が示すように変化する。それに対して、期間ＲＢにおいては、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖより小さいため、ゲインは１より小さい値とされる。そのため、破線が示すように、ゲインＧが１である場合には、目標モータトルクについてゼロクロスが生じる場合であっても、ゲインが１より小さい値に設定されることにより、実線が示すように、ゼロクロスが生じ難くされる。
以上のように、本実施例においては、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖに対して小さい場合には、ゲインＧが１より小さい値に決定される。その結果、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖに対して小さい場合であっても、歯打ち音を抑制しつつ、ばね上制振制御の頻度を高くすることができる。
また、本実施例においては、ばね上制振トルクＴｂの振幅が、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が小さい場合は大きい場合より、小さくされると考えることができる。ばね上制振トルクＴｂの振幅とは、ばね上振動を抑制し得る振幅、すなわち、ピッチレートｄθｐ、ばね上加速度Ｇｕ等に基づいて決定された振幅である「ばね上振動抑制振幅」であるが、その「ばね上振動抑制振幅」が補正されて、小さくされる。そのため、ゲインＧが１で固定値とされている場合には、歯打ち音の発生を抑制するためにばね上制振制御が禁止される場合であっても、振幅を小さい値に補正することにより、歯打ち音の発生を抑制しつつばね制振制御を行うことができるのである。
一方、本実施例においても、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が禁止しきい値より小さい場合には、ばね上制振制御が禁止されるようにすることができる。しかし、ゲインＧが可変とされ、１より小さい値に決定されるため、歯打ち音を抑制しつつばね上制振制御を実行できる機会が多くなる。その結果、ゲインＧが１に固定される場合に比較して、禁止しきい値を小さい値に設定することが可能となる。
さらに、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|とばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖとの差に基づいて、ゲインＧが決定され、ばね上制振制御が行われる。そのため、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が小さくても、ばね上制振トルクの包絡線上の値Ｔｂｅｖも小さい場合には、ゲインが１または１近傍の値に設定され、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が大きくても、ばね上制振トルクの包絡線上の値Ｔｂｅｖも大きい場合には、ゲインが１より小さい値に設定されることになる。その結果、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|が禁止しきい値より小さい場合に、常に、ばね上制振制御が禁止される場合に比較して、より良好に歯打ち音を抑制しつつばね上制振制御の作動頻度を高くすることができる。
一方、図５Ｂに示すように、ばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖとばね上制振トルクＴｂの振幅とは一致するとは限らない。また、制御誤差等により、目標モータトルクＴｍ*の値が０近傍の値とされる場合には、歯打ち音が発生する恐れがある。
そこで、マージンを設け、目標モータトルクＴｍ*の絶対値がマージンより小さくなり難くすることができる。例えば、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|から包絡線上の値Ｔｂｅｖを引いた値がマージンを表す設定値α以上である場合に
|Ｔｍｒｅ|－Ｔｂｅｖ≧α
ゲインを１とし、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|から包絡線上の値Ｔｂｅｖを引いた値が設定値αより小さい場合には、ゲインＧを比率γから設定値αを包絡線上の値Ｔｂｅｖで割った値を引いた値γｘとすることができる。
Ｇ←γｘ＝(|Ｔｍｒｅ|／Ｔｂｅｖ)－(α／Ｔｂｅｖ)＝(|Ｔｍｒｅ|－α)／Ｔｂｅｖ
この場合の目標モータトルク決定プログラムの一例を図８のフローチャートで表す。図８のフローチャートにおいて、図６のフローチャートにおける場合と同様の実行が行われるステップについては同じステップ番号を付して説明を省略する。
モータ要求トルクの絶対値｜Ｔｍｒｅ｜が取得され、ばね上制振トルクの包絡線が取得された後、Ｓ２５において、モータ要求トルクの絶対値｜Ｔｍｒｅ｜が設定値αより大きいか否かが判定され、判定がＮＯである場合には、Ｓ２６において、ゲインＧが０とされる。このＳ２５，２６のステップはゲインＧが負の値に決定されることを防止するためのステップである。また、設定値αは、ばね上制振制御禁止しきい値であると考えることもできる。
Ｓ２５の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２７において、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|からばね上制振トルクの包絡線上の値Ｔｂｅｖを引いた値が設定値α以上であるか否かが判定される。判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２８において、ゲインが１とされ、判定がＮＯである場合には、Ｓ２９において、モータ要求トルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|から設定値αを引いた値を包絡線上の値Ｔｂｅｖで割った値(比率γから設定値αを包絡線上の値で割った値を引いた値)γｘが取得され、Ｓ３０において、値γｘがゲインＧとされるのである。
このように、本実施例においては、マージンが設けられるため、歯打ち音をより一層良好に抑制することができる。
以上のように、本実施例において、ハイブリッドＥＣＵ３０の図６、８のフローチャートを記憶する部分、実行する部分等により目標モータトルク決定部が構成され、そのうちの、Ｓ７～１０、Ｓ２５～Ｓ３０を記憶する部分、実行する部分等によりゲイン決定部が構成される。また、Ｓ１～３を記憶する部分、実行する部分等によりモータ要求トルク決定部が構成される。
なお、上記実施例におけるＳ２５において、設定値αより大きい値をばね上制振制御禁止しきい値として、目標モータトルクの絶対値|Ｔｍｒｅ|がばね上制振制御禁止しきい値より小さいか否かが判定されるようにすることもできる。この場合のばね上制振制御禁止しきい値は、ゲインが常に１に設定される場合に比較して、小さい値に設定することができる。
また、上記実施例においては、ゲインＧが、目標モータトルクＴｍ*からばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖを引いた値に基づいて決定されるようにされていたが、目標モータトルクＴｍ*をばね上制振トルクＴｂの包絡線上の値Ｔｂｅｖで割った値である比率に基づいて決定されるようにすることができる。例えば、比率が設定比率以上である場合にはゲインＧを１とし、設定比率より小さい場合にはゲインＧを比率に基づいて決まる値とすることができる。なお、設定比率は１であっても、１より大きい値であってもよい。
さらに、上記実施例において、トルク制御装置がハイブリッド車両に搭載される場合について説明したが、電気自動車、燃料電池自動車等に搭載することもできる。このように、駆動装置がエンジンを含まない場合には、電動モータについて決まるモータ要求トルクは、車両要求トルクとなる。
その他、本発明は、上記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
６：駆動装置 ８：トルク制御装置 １０：エンジン １２：第２ＭＧ １４：インバータ １６：動力分配機構 ２６：減速機 ３０：ハイブリッドＥＣＵ ４１：アクセル開度センサ ４２：車輪速度センサ ４３：ピッチレートセンサ ４４：ばね上加速度センサ
特許請求可能な発明
（１）少なくとも電動モータを備えた車両の駆動装置の前記電動モータの作動を制御することにより、前記電動モータから出力されるトルクを制御するトルク制御装置であって、
前記電動モータから出力されるトルクの目標値である目標モータトルクを、前記車両の駆動に要求されるトルクである車両要求トルクに基づいて決まるモータ要求トルクと、ばね上振動を抑制するトルクであるばね上制振トルクにゲインを掛けた値とを合わせた大きさに基づいて決定する目標モータトルク決定部と、
前記モータ要求トルクの絶対値が前記ばね上制振トルクに対して小さい場合には大きい場合より、前記ゲインを小さい値に決定するゲイン決定部と
を含むトルク制御装置。
モータ要求トルクは、車両要求トルクと同じ大きさとしたり、車両要求トルクより小さい値としたりすること等ができる。例えば、駆動装置が電動モータの他にエンジンを含む場合には、車両要求トルクからエンジンから出力されたトルクであるエンジントルクを引いた値をモータ要求トルクとすることができる。
また、目標モータトルクは、モータ要求トルクとばね上制振トルクにゲインを掛けた値とを合わせた値としたり、合わせた値より小さい値（例えば、合わせた値に１より小さい係数を掛けた値）としたりすること等ができる。
モータ要求トルクの絶対値がばね上制振トルクに対して小さいか否かは、例えば、モータ要求トルクの絶対値とばね上制振トルクの振幅または振幅に近似した値との差に基づいて判定したり、モータ要求トルクの絶対値のばね上制振トルクの振幅または振幅に近似した値に対する比率に基づいて判定したりすること等ができる。
（２）前記ゲイン決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値から前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値を引いた値が小さい場合は大きい場合より、前記ゲインを小さい値に決定するものである(1)項に記載のトルク制御装置。
ばね上制振トルクの包絡線は、ばね上制振トルクの振幅を結ぶ線に近似する。同じ時点におけるモータ要求トルクの絶対値からばね上制振トルクの包絡線上の値を引いた値が小さい場合は大きい場合よりゼロクロスが生じ易い。そのため、引いた値が小さい場合は大きい場合よりゲインを小さい値に決定することが望ましい。
（３）前記ゲイン決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値から前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値を引いた値が設定値以上である場合には、前記ゲインを１とし、前記引いた値が前記設定値より小さい場合には、前記ゲインを、前記モータ要求トルクの絶対値を前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値で割った値である比率に基づいて、１より小さい値に決める(1)項または(2)項に記載のトルク制御装置。
設定値は０であっても０より大きい値であってもよい。設定値を０より大きい値とすることにより、より一層、ゼロクロスを抑制することができる。
ゲインは比率が小さい場合は大きい場合より小さい値とすることができる。ゲインは比率と同じ値としても、比率より小さい値としてもよい。
（４）前記ゲイン決定部が、前記引いた値が前記設定値より小さい場合には、前記ゲインを、前記比率から前記設定値を前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値で割った値を引いた値に決定する(3)項に記載のトルク制御装置。
たとえば、設定値αが０である場合には、ゲインＧを比率γ（＝|Ｔｍｒｅ|／Ｔｂｅｖ）とし（Ｇ＝γ）、設定値αが０より大きい場合には、ゲインＧを比率γから設定値をばね上制振トルクの包絡線上の値で割った値（α／Ｔｂｅｖ）を引いた値とすることができる。
Ｇ＝（|Ｔｍｒｅ|／Ｔｂｅｖ）－（α／Ｔｂｅｖ）＝（|Ｔｍｒｅ|－α）／Ｔｂｅｖ
（５）前記ゲイン決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値がばね上制振制御禁止しきい値より小さい場合に、前記ゲインを０に決定する(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のトルク制御装置。
ばね上制振制御禁止しきい値は、ゼロクロスが生じると予測される大きさに設定されることが多い。それに対して、本項に記載のトルク制御装置においては、モータ要求トルクの絶対値がばね上制振トルクに対して小さい場合にはゲインが小さくされるため、ばね上制振制御禁止しきい値を小さい値とすることができる。ばね上制振制御禁止しきい値は、例えば、(3)項または(4)項に記載の設定値とすることができる。
（６）前記駆動装置が、前記電動モータとエンジンとを含み、
当該トルク制御装置が、前記モータ要求トルクを、前記車両要求トルクから前記エンジンによって出力される駆動トルクであるエンジントルクを引いた値に基づいて決定するモータ要求トルク決定部を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のトルク制御装置。
本トルク制御装置がハイブリッド車両の駆動装置を制御するトルク制御装置に適用される場合には、モータ要求トルクは車両要求トルクからエンジントルクを引いた値に基づいて取得された値とされる。そのため、モータ要求トルクは、小さい値とされることが多い。
（７）前記ゲイン決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値を前記ばね上制振トルクの包絡線上の値で割った値である比率が設定比率以上である場合には、前記ゲインを１とし、前記比率が設定比率より小さい場合には、前記ゲインを前記比率に基づいて、１より小さい値に決定する(1)項、(5)項、(6)項のいずれか１つに記載のトルク制御装置。
（８）少なくとも電動モータを備えた車両の駆動装置の前記電動モータの作動を制御することにより、前記電動モータから出力されるトルクを制御するモータトルク制御装置であって、
前記電動モータから出力されるトルクの目標値である目標モータトルクを、前記車両の駆動に要求されるトルクである車両要求トルクに基づいて決まるモータ要求トルクと、ばね上振動を抑制するトルクであるばね上制振トルクとを合わせた大きさに基づいて決定する目標トルク決定部を含み、
前記目標トルク決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値が前記ばね上制振トルクに対して小さい場合は大きい場合より、前記ばね上制振トルクの振幅を小さくして前記目標トルクを決定するものであるトルク制御装置。
本項に記載のトルク制御装置には、(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
（９）エンジンと電動モータとを備えた車両の駆動装置の前記電動モータの作動を制御することにより、前記電動モータから出力されるトルクであるモータトルクを制御するモータトルク制御装置であって、
前記モータトルクの目標値である目標モータトルクを、前記車両の駆動に要求されるトルクである車両要求トルクから前記エンジンによって出力される駆動トルクを引いた値に基づいて決まるモータ要求トルクと、ばね上振動を抑制するトルクであるばね上制振トルクにゲインを掛けた値とを合わせた大きさに基づいて決定するが、前記要求モータトルクの絶対値がばね上制振制御禁止しきい値より小さい場合には、前記モータ要求トルクを前記目標モータトルクとする目標モータトルク決定部を含むトルク制御装置。
ハイブリッド車両において、モータ要求トルクは、車両要求トルクからエンジントルクを引いた値として取得され、モータ要求トルクの絶対値が禁止しきい値より小さい場合にはばね上制振制御が禁止されるようにすることができる。なお、ゲインは固定値であっても可変値であってもよい。
本項に記載のトルク制御装置には、(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の技術的特徴を採用することができる。
（１０）車両に設けられ、少なくとも電動モータを備えた駆動装置と、
前記電動モータの作動を制御することにより、前記電動モータから出力されるトルクを制御するトルク制御装置と
を含む駆動システムであって、
前記トルク制御装置が、
前記電動モータから出力されるトルクの目標値である目標モータトルクを、前記車両の駆動に要求されるトルクである車両要求トルクに基づいて決まるモータ要求トルクと、ばね上振動を抑制するトルクであるばね上制振トルクにゲインを掛けた値とを合わせた大きさに基づいて決定する目標モータトルク決定部と、
前記モータ要求トルクの絶対値が前記ばね上制振トルクに対して小さい場合には大きい場合より、前記ゲインを小さい値に決定するゲイン決定部と
を含む駆動システム。
本項に記載の駆動システムには、(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。

Claims (5)

  1. 少なくとも電動モータを備えた車両の駆動装置の前記電動モータの作動を制御することにより、前記電動モータから出力されるトルクを制御するトルク制御装置であって、
    前記電動モータから出力されるトルクの目標値である目標モータトルクを、前記車両の駆動に要求されるトルクである車両要求トルクに基づいて決まるモータ要求トルクと、ばね上振動を抑制するトルクであるばね上制振トルクにゲインを掛けた値とを合わせた大きさに基づいて決定する目標モータトルク決定部と、
    前記モータ要求トルクの絶対値が前記ばね上制振トルクの振幅に対して小さい場合には大きい場合より、前記ゲインを小さい値に決定するゲイン決定部と
    を含むトルク制御装置。
  2. 前記ゲイン決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値から前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値を引いた値が設定値以上である場合には、前記ゲインを１とし、前記引いた値が前記設定値より小さい場合には、前記ゲインを、前記モータ要求トルクの絶対値を前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値で割った値である比率に基づいて、１より小さい値に決定する請求項１に記載のトルク制御装置。
  3. 前記ゲイン決定部が、前記引いた値が前記設定値より小さい場合には、前記ゲインを、前記比率から前記設定値を前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値で割った値を引いた値に決定する請求項２に記載のトルク制御装置。
  4. 前記ゲイン決定部が、前記モータ要求トルクの絶対値を前記ばね上制振トルクについて取得された包絡線上の値で割った値である比率が設定比率以上である場合には、前記ゲインを１とし、前記比率が前記設定比率より小さい場合には、前記ゲインを前記比率に基づいて、１より小さい値に決定する請求項１に記載のトルク制御装置。
  5. 前記駆動装置が、前記電動モータとエンジンとを含み、
    当該トルク制御装置が、前記モータ要求トルクを、前記車両要求トルクから前記エンジンによって出力される駆動トルクであるエンジントルクを引いた値に基づいて決定するモータ要求トルク決定部を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載のトルク制御装置。
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