JP7193264B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両に関する。

従来、この種の電動車両としては、モータ（電動モータ）を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、モータの回転速度から所定の高周波の振動成分を抽出し、振動成分に応じて車両の振動を抑制するための制振トルク（制振制御トルク）を演算する。そして、走行に要求される要求トルクと、制振トルクと、の和のトルクが出力されるようにモータを制御する。これにより、車両の振動を抑制している。

特開２０１５－５６９６５号公報

しかしながら、上述の電動車両では、車両の加速状態によっては、車両の各部位で共振が発生し、その共振が様々な伝達経路から車体に伝達し、車両の前後加速度が複雑な変動波形になってしまう。そのため、モータの回転速度に基づいて演算した制振トルクで車両の振動を抑制しようとしても、十分に振動を抑制できない場合がある。

本発明の電動車両は、車両の振動をより抑制することを主目的とする。

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電動車両は、
モータと、
前記モータからの出力が要求される要求トルクと、前記車両の振動を抑制するための制振トルクと、の和のトルクが前記モータから出力されるように前記モータを制御する制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、前記電動車両の前後加速度と、前記モータの回転速度と、を用いて前記制振トルクを設定する、
ことを要旨とする。

この本発明の電動車両では、電動車両の加速度と、モータの回転速度と、を用いて制振トルクを設定する。電動車両は、各部位の共振により様々な振動が生じる。発明者は、どの部位が共振するかに応じて、車両の前後加速度の変動が大きくなる場合や、モータの回転速度が大きくなる場合があることを見出した。本発明はこうした見識に基づくものであり、車両の加速度と、モータの回転速度と、を用いて制振トルクを設定することにより、モータの回転速度のみを用いて制振トルクを設定するものに比して、車両の振動をより抑制することができる。

こうした本発明の電動車両において、前記制御装置は、前記モータの回転角速度と駆動輪の回転角速度との差に制御ゲインを乗じて前記制振トルクを設定し、前記車両の前後加速度の変動の周波数スペクトルにおいてピーク値となる第１周波数と、前記モータの回転速度の変動の周波数スペクトルにおいてピーク値となる第２周波数と、を用いて前記制御ゲインを設定してもよい。こうすれば、車両の前後加速度の変動とモータの回転速度の変動とに基づいて適正に制御ゲインを設定することができ、ひいては適正に制振トルクを設定することができる。この場合において、前記制御装置は、前記第１周波数と前記第２周波数とが一致しているときには、前記制御ゲインを大きくしてもよい。ここで、「第１周波数と第２周波数とが一致する」とは、第１周波数と第２周波数とが同一であることと、第１周波数と第２周波数とが微差でほぼ同一とみなすことができることと、を含んでいる。車両の前後加速度は、車両の各部位の共振により影響を受けて変動する。モータの回転速度は、モータを含む駆動系の共振により影響を受けて変動する。第２周波数は、モータを含む駆動系の共振周波数であることから、第１周波数と第２周波数とが一致しているときには、一致していない場合に比して制御ゲインを大きくすることにより、制振トルクを大きくすることができる。これにより、車両の振動を抑制することができる。さらに、前記制御装置は、前記第１周波数と前記第２周波数とが一致していないときには、前記要求トルクの変化率を小さくしてもよい。第１周波数と第２周波数とが一致していないときには、モータを含む駆動系とは異なる部位の共振により車両の前後加速度の変動が生じており、制御ゲインを変更しても振動の抑制は小さいと考えられる。そのため、第１周波数と第２周波数とが一致していないときには、要求トルクの変化率を小さくすることにより、車両への加振力を小さくして、車両の振動を抑制することができる。

また、本発明の電動車両において、前記電動車両の車体と駆動輪とを連結するサスペンション機構を備えていてもよい。

さらに、本発明の電動車両において、エンジンと、第１モータと、前記モータとしての第２モータと、３軸のうちの１軸がダンパを介して前記エンジンのクランクシャフトに接続されると共に３軸のうちの２軸が前記第１，第２モータの回転子に連結されるプラネタリギヤと、を備えていてもよい。

本発明の実施例のハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 サスペンション機構９０の配置の概略を示す平面図である。 サスペンション機構９０が駆動輪３８ａ，３８ｂと車体Ｂとの間に取り付けられている様子を説明するための説明図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される加速要求時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 制振制御を実行している期間におけるトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示す説明図である。 前後加速度Ａの周波数スペクトルの一例を示す説明図である。 制御ゲインｋｖを初期値としたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。 ステップＳ１３０で制御ゲインｋｖを初期値より大きくしたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。 トルク変化率ｄＴｍ２を初期値としたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。 ステップＳ１５０でトルク変化率ｄＴｍ２を初期値より小さくしたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例のハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、サスペンション機構９０の配置の概略を示す平面図である。図３は、サスペンション機構９０が駆動輪３８ａ，３８ｂと車体Ｂとの間に取り付けられている様子を説明するための説明図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１～図３に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、サスペンション機構９０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒや、スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨなどを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動制御信号や、燃料噴射弁への駆動制御信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの駆動制御信号などを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸３９ｃ，３９ｄにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が図示しない減速ギヤを介して駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流などを挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数（回転速度）Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。モータＥＣＵ４０は、駆動輪３８ａ，３８ｂの角速度を駆動軸３６（モータＭＧ２の回転軸）に換算した値としての駆動輪角速度ωｄｗを演算している。なお、駆動輪角速度ωｄｗは、駆動輪３９ａ，３９ｂに車輪速センサを取り付けて、車輪速センサからの信号に基づいて演算することができる。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧ＶＢや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流ＩＢ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度ＴＢなどを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータ
をＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流ＩＢの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、蓄電割合ＳＯＣや電池温度ＴＢに基づいてバッテリ５０から充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔも演算している。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰなどを挙げることができる。また、車速センサ８８からの車速Ｖや車両の前後方向での加速度を検出する加速度センサ８９からの前前後加速度Ａなども挙げることもできる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

サスペンション機構９０は、Ｌ字型のサスペンションアーム９２ａ，９２ｂを有するマクファーソンストラット式サスペンションとして構成されており、サスペンションアーム９２ａ，９２ｂの他に、上端が車体Ｂに取り付けられショックアブソーバを内蔵したサスペンション９４ａ，９４ｂと、車軸３９ｃ，３９ｄを受けると共にサスペンション９４ａ，９４ｂの下部に取り付けられたナックル９６ａ，９６ｂと、サスペンションアーム９２ａ，９２ｂが取り付けられるサスペンションメンバ９８と、を備えている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードと電動走行（ＥＶ走行）モードとを含む複数の走行モードの何れかで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２を運転しながら、エンジン２２からの動力とモータＭＧ１，ＭＧ２からの動力とを用いて走行するモードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転せずに、モータＭＧ２からの動力によって走行するモードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）走行要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、走行要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊は、エンジン２２の運転ポイント（回転数，トルク）のうち騒音や振動等を加味して燃費が最適となる最適動作ラインを予め定めておき、要求パワーＰｅ＊に対応する最適動作ライン上の運転ポイント（回転数，トルク）を求めて設定する。次に、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のトランジスタのスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。

実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルペダル８３が所定量以上踏み込まれたときなど車両の加速要求が大きいときには、ＨＶＥＣＵ７０は、車両の振動を抑制する制振制御を実行する。制振制御では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊については、上述した走行モード（ＨＶ走行モードまたはＥＶ走行モード）に基づいて設定する。そして、駆動輪角速度ωｄｗからモータＭＧ２の角速度ωｍ２を減じた値に制御ゲインｋｖを乗じた値を、エンジン２２とダンパ２８とモータＭＧ１，ＭＧ２とプラネタリギヤ３０とを含む駆動系の共振に起因して発生する振動を抑制するために駆動軸３６に要求される制振トルクＴｖに設定する。制御ゲインｋｖには、エンジン２２とダンパ２８とモータＭＧ１，ＭＧ２とプラネタリギヤ３０とを含む駆動系の共振に起因する振動の大きさを実験や解析などで予め求めておき、求めた振動の大きさに基づいて定めた値を初期値として設定している。次に、駆動軸３６のトルクが要求トルクＴｄ＊へ向けてトルク変化率ｄＴｍ２で変化するようにモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを設定する。トルク変化率ｄＴｍ２には、モータＭＧ２から出力されるトルクが要求トルクＴｄ＊に向けて迅速に変化する値を初期値として設定している。そして、制振トルクＴｖと仮トルクＴｍ２ｔｍｐとの和のトルクが駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ＨＶ走行モード時のみ）と共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう（ＨＶ走行モード時のみ）。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のトランジスタのスイッチング制御を行なう。制振制御は、車両の加速要求が小さくなったときに終了する。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に制振制御における制御ゲインｋｖとトルク変化率ｄＴｍ２とを設定する際の動作について説明する。図４は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、上述した制振制御が終了した後に実行される。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、制振制御を実行している期間における前後加速度Ａの変動のピーク値Ｐｅａｋおよびその周波数ｆｐａ，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変動のピーク値における周波数ｆｐｎを抽出する処理を実行する（ステップＳ１００）。周波数ｆｐａは、制振制御を実行している期間における前後加速度Ａの時間変化から前後加速度Ａの変動の周波数スペクトルを導出し、周波数スペクトルにおいてピーク値となる周波数として設定される。図５は、制振制御を実行している期間におけるトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示す説明図である。図６は、前後加速度Ａの周波数スペクトルの一例を示す説明図である。図中、周波数ｆ１，ｆ２は、予め共振が発生することが想定されている周波数である。実施例では、周波数ｆ１を中心とする所定幅Ｗｆ１の周波数帯で最も大きいピーク値の周波数ｆ１ｐと、周波数ｆ２を中心とする所定幅Ｗｆ２（所定幅Ｗｆ１と同一でもよいし異なっていてもよい）の周波数帯で最も大きいピーク値の周波数ｆ２ｐと、を抽出し、周波数ｆ１ｐ，ｆ２ｐのうち大きいほうを周波数ｆｐａとする。周波数ｆｐｎは、制振制御を実行している期間における回転数Ｎｍ２の時間変化から回転数Ｎｍ２の変動の周波数スペクトルを導出し、回転数Ｎｍ２の変動の周波数スペクトルにおいてピーク値となる周波数として設定される。

こうして周波数ｆｐａ，ｆｐｎを抽出すると、次に、周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。発明者は、車両が加速しているときには、駆動系の共振は、回転数Ｎｍ２の変動および前後加速度Ａの変動に大きく影響を及ぼすことと、サスペンション機構９０の共振は、回転数Ｎｍ２の変動には影響をほとんど及ぼさないが前後加速度Ａの変動に大きく影響を及ぼすことと、を見出した。したがって、周波数ｆｐｎは、駆動系の共振周波数を示し、周波数ｆｐａは、駆動系の共振およびサスペンション機構９０の共振のうち何れか影響が大きいほうの共振周波数を示している。そのため、ステップＳ１１０の処理は、周波数ｆｐａが駆動系の共振周波数であるか否か、即ち、前後加速度Ａの大きな変動が駆動系の共振に起因して発生したものであるか否かを判定する処理となっている。

ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致しているときには、前後加速度Ａのピーク値Ｐｅａｋでの変動が駆動系の共振に起因して発生したものであると判断して、続いて、ピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。閾値Ｐｅｒｅｆは、現在の制御ゲインｋｖを用いた制振制御で前後加速度Ａの変動が十分に小さくなっているか否かを判定するための閾値である。ピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆ以下であるときには、現在の制御ゲインｋｖを用いた制振制御で前後加速度Ａの変動が十分に小さくなっていると判断して、本ルーチンを終了する。これにより、次に制振制御が実行されたときには、現在の制御ゲインｋｖを用いた制振制御が実行されることになる。

ステップＳ１２０でピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆを超えているときには、現在の制御ゲインｋｖを用いた制振制御では前後加速度Ａの変動を十分に小さくできないと判断して、現在の制御ゲインｋｖ（現在ｋｖ）に予め定められている変化量ｄｋｖを加えたものを制御ゲインｋｖとして（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。こうして制御ゲインｋｖより大きくすると、次に制振制御が実行されたときに、モータＭＧ２の駆動輪角速度ωｄｗからモータＭＧ２の角速度ωｍ２を減じた値に制御ゲインｋｖを乗じた値である制振トルクＴｖがより大きな値となる。

図７は、制御ゲインｋｖを初期値としたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。図８は、ステップＳ１３０で制御ゲインｋｖを初期値より大きくしたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。図７，図８において縦軸，横軸のスケールは同一である。図７と図８とを比較すると、図８のほうが前後加速度Ａの変動が小さくなっていることがわかる。このように、制振トルクＴｖをより大きな値とすることにより、前後加速度Ａの変動をより小さくすることができ、車両の振動をより抑制することができる。

ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致していないときには、前後加速度Ａのピーク値Ｐｅａｋでの変動が駆動系の共振に起因して発生したものではなくサスペンション機構９０の共振に起因して発生したものであると判断して、続いて、ステップＳ１２０と同様の処理で、ピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０でピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆ以下であるときには、前後加速度Ａの変動が十分に抑制されていると判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１４０でピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆを超えているときには、現在の制御ゲインｋｖを用いた制振制御では前後加速度Ａの変動を十分に小さくできていないと判断して、現在のトルク変化率ｄＴｍ２（現在ｄＴｍ２）から予め定められている所定変化率ｄＴを減じたものをトルク変化率ｄＴｍ２として（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。トルク変化率ｄＴｍ２を小さくすることにより、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をゆっくり変化させて、駆動軸３６に出力されるトルクをゆっくり変化させる。ステップＳ１５０で現在ｄＴｍ２から予め定められている所定変化率ｄＴを減じたものをトルク変化率ｄＴｍ２に設定する理由は、以下の通りである。今、前後加速度Ａのピーク値Ｐｅａｋでの変動がサスペンション機構９０の共振に起因して発生しているときを考えている。上述したように、サスペンション機構９０の共振は、回転数Ｎｍ２の変動には影響をほとんど及ぼさないが前後加速度Ａの変動に大きく影響を及ぼすことから、ステップＳ１３０と同様の処理で制御ゲインｋｖを変更しても、前後加速度Ａの変動のピーク値を小さくできないと考えられる。実施例では、トルク変化率ｄＴｍ２を小さくしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をゆっくりと変化させて、駆動軸３６に出力されるトルクをゆっくり変化させることにより、車両への加振力を小さくして、車両の振動を抑制するのである。

図９は、トルク変化率ｄＴｍ２を初期値としたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。図１０は、ステップＳ１５０でトルク変化率ｄＴｍ２を初期値より小さくしたときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と前後加速度Ａの時間変化の一例を示している。図９，図１０において縦軸，横軸のスケールは同一である。図９と図１０とを比較すると、図９のほうが前後加速度Ａの変動が小さくなっていることがわかる。このように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２をゆっくり変化させることにより、前後加速度Ａの変動をより小さくすることができ、車両の振動をより抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車両の前後加速度Ａと、モータＭＧ２の回転数（回転速度）Ｎｍ２と、を用いて制振トルクＴｖを設定することにより、車両の振動をより抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致しているか否かを判定したらステップＳ１２０，Ｓ１４０でピーク値Ｐｅａｋが閾値Ｐｅｒｅｆを超えているか否かを判定している。しかしながら、ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致しているか否かを判定したら、ステップＳ１２０，Ｓ１４０を実行せずに、ステップＳ１３０，Ｓ１５０を実行してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１００で周波数ｆ１を中心とする所定幅Ｗｆ１の周波数帯で最も大きいピーク値の周波数ｆ１ｐと、周波数ｆ２を中心とする所定幅Ｗｆ２の周波数帯で最も大きいピーク値の周波数ｆ２ｐと、のうち大きいほうを周波数ｆｐａとし、ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致しているか否かを判定している。しかしながら、ステップＳ１００で前後加速度Ａの周波数スペクトルの複数のピークのうち低周波数のノイズ領域を除いた複数のピーク値の周波数を周波数ｆｐａ（１），ｆｐａ（２），・・・ｆｐａ（ｎ）（ｎは、ピークの個数と同一の自然数）とし、ステップＳ１１０で周波数ｆｐａ（１），ｆｐａ（２），・・・ｆｐａ（ｎ）のそれぞれと周波数ｆｐｎとが一致しているか否か判定してもよい。この場合、周波数ｆｐａ（１），ｆｐａ（２），・・・ｆｐａ（ｎ）のうちの全てが周波数ｆｐｎと一致しないときには、前後加速度Ａの変動はサスペンション機構９０の共振に起因すると判断して、ステップＳ１５０と同一の処理でトルク変化率ｄＴｍ２を変更すればよい。また、周波数ｆｐａ（１），ｆｐａ（２），・・・ｆｐａ（ｎ）のうちの１つが周波数ｆｐｎと一致するときには、前後加速度Ａの変動は駆動系の共振およびサスペンション機構９０の共振の双方に起因すると判断して、ステップＳ１３０と同一の処理で制御ゲインｋｖを変更すると共にステップＳ１５０と同一の処理でトルク変化率ｄＴｍ２を変更すればよい。これにより、車両の振動をより抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致していないときには、ステップ１４０，Ｓ１５０を実行している。しかしながら、ステップＳ１１０で周波数ｆｐａと周波数ｆｐｎとが一致していないときには、ステップ１４０，Ｓ１５０を実行することなく、本ルーチンを終了してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、例えば、キャパシタなど、蓄電可能なものであれば如何なる蓄電装置を用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成としている。しかしながら、駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力可能なモータを備える構成であればよいから、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に無段変速機（ＣＶＴ）を介して発電可能なモータを接続すると共にモータの回転軸にクラッチを介してエンジン２２を接続する構成としてもよいし、エンジン２２を備えずに駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力可能なモータを備える構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、モータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ サスペンション機構、２ａ，９２ｂ サスペンションアーム、９４ａ，９４ｂ サスペンション、９６ａ，９６ｂ ナックル、９８ サスペンションメンバ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (3)

1. モータと、
   前記モータからの出力が要求される要求トルクと、振動を抑制するための制振トルクと、の和のトルクが前記モータから出力されるように前記モータを制御する制御装置と、
   を備える電動車両であって、
   前記制御装置は、前記モータの回転角速度と駆動輪の回転角速度との差に、前記電動車両の前後加速度の変動の周波数スペクトルにおいてピーク値となる第１周波数と前記モータの回転速度の変動の周波数スペクトルにおいてピーク値となる第２周波数とを用いて設定される制御ゲイン、を乗じて前記制振トルクを設定する、
   電動車両。
2. 請求項１記載の電動車両であって、
   前記制御装置は、前記第１周波数と前記第２周波数とが一致しているときには、一致していないときに比して、前記制御ゲインを大きくする
   電動車両。
3. 請求項１または２記載の電動車両であって、
   前記制御装置は、走行に要求される走行要求トルクに向けてトルク変化率で変化するように前記要求トルクを設定し、
   前記制御装置は、前記第１周波数と前記第２周波数とが一致しないときには、一致しているときに比して、前記トルク変化率を小さくする
   電動車両。
   

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