WO2008111595A1

WO2008111595A1 - 車両、その制御装置および制御方法

Info

Publication number: WO2008111595A1
Application number: PCT/JP2008/054438
Authority: WO
Inventors: Takaya Soma
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2008-09-18
Also published as: US20100004806A1; CN101626929A; CN101626929B; JP4396717B2; JP2008220129A; US8219304B2

Abstract

　ＥＣＵは、車両モデルにドライバが要求するトルクである第１要求駆動力とブレーキ力との和を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードフォワード項を算出するフィードフォワードトルク算出部（３２０２）と、車両モデルに車輪の回転数から算出される第２要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードバック項を算出するフィードバックトルク算出部（３２０６）と、第１要求駆動力、ブレーキ力、車両の振動を低減するトルクのフィードフォワード項およびフィードバック項の和から、エンジンおよびＭＧ（１）により実現される駆動力を減算することにより、ＭＧ（２）により実現される駆動力を算出する第２駆動力算出部（３２０８）と、算出された駆動力を実現するようにＭＧ（２）を制御するＭＧ（２）制御部（３２１０）とを含む。

Description

明細書車両、その制御装置および制御方法技術分野

本発明は、車両、その制御装置および制御方法に関し、特に、車両の振動を低減する技術に関する。背景技術

近年、環境問題対策の一環として、回転電機（電動機）からの駆動力により走行可能なハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車などが注目されている。このような車両においても、車両自体の駆動力、路面の状態などの影響を受けて、走行中に車両が振動する。そこで、車両の振動を抑制する技術が提案されている。特開 2 0 0 5— 0 2 0 8 3 1号公報は、車輪をモータにより駆動する電動車両の前後振動を低減する駆動力制御装置を開示する。この駆動力制御装置は、車両の運転状態に応じた標準駆動力を算出する標準駆動力算出部と、走行中に車輪が通過する路面段差を検出する路面段差検出部と、段差通過に伴って発生する車輪速変動を低減するような車輪の付加駆動力を算出する付加駆動力算出部と、付加駆動力および標準駆動力の合算により合成駆動力を算出する合成駆動力算出部と、合成駆動力が車輪に付与されるようモータの駆動力を制御するモータ駆動力制御部とを含む。.

この公報に記載の駆動力制御装置によれば、車輪が路面段差を通過する時、この段差通過に伴って発生する車輪速変動を低減するような付加駆動力と、車両運転状態に応じた標準駆動力との和値である合成駆動力が車輪に付与される。これにより、段差通過時に車輪速変動することが原因で発生する車体の前後振動を低減することができる。

ところで、ハイブリッド車においては、エンジンと 2つの回転電機とを有し、エンジンに加えて一方の回転電機を駆動源として用い、他方の回転電気を発電機として用いるものがある。このようなハイブリッド車においても、車両の振動を低減することが望まれる。しかしながら、特開 2 0 0 5— 0 2 0 8 3 1号公報に記載の駆動力制御装置は、このようなハイプリッド車に関する記載は何等ない。発明の開示

本発明の目的は、エンジンと 2つの回転電機とを有し、振動を低減することができる車両、その制御装置および制御方法を提供することである。

この発明のある局面に係る車両は、第 1の回転電機に連結される第 1の回転要 . 素、第 2の回転電機に連結される第 2の回転要素およびエンジンに連結される第 3の回転要素を有する差動機構と、第 2の回転要素からトルクが伝達される車輪と、演算ユニットとを備える。演算ユニットは、車両の振動を低減するトルクを算出し、車両の振動を低減するトルクを出力するように、第 2の回転電機およびエンジンのうちのいずれか一つを制御する。

この構成によると、差動機構は、第 1の回転電機に連結される第 1の回転要素、第 2の回転電機に連結される第 2の回転要素およびエンジンに連結される第 3の回転要素を有する。車両の車輪には、第 2の回転要素からトルクが伝達される。車両の振動を低減するトルクを出力するように、第 2の回転電機およびエンジンのうちのいずれか一つが制御される。これにより、車両の振動を低減するトルクを車輪に付与することができる。そのため、エンジンと 2つの回転電機とを有する車両の振動を低減することができる。

好ましくは、演算ユニットは、車両の振動を低減するトルクを加味して第 2の回転電機から出力されるトルクを算出し、車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、車両の振動を低減するトルクを出力するように、第 2の回転電機を制御する。

この構成によると、車両の振動を低減するトルクを加味して第 2の回転電機から出力されるトルクが算出される。第 2の回転電機は、車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、車両の振動を低減するトルクを出力するように制御される。これにより、エンジンに比べて応答性に優れた回転電機を用いて車両の振動を速やかに低減することができる。

さらに好ましくは、車両には、第 2の回転電機に供給する電力を蓄える蓄電機構が搭載される。演算ユニットは、蓄電機構への充電電力値の制限値を算出し、蓄電機構からの放電電力値の制限値を算出し、充電電力値の制限値および放電電力値の制限値のうちのいずれか一方に応じてゲインを変更し、運転者が要求するトルクを算出し、運転者が要求するトルクおよびゲインの積を用いて車両の振動を低減するトルクを算出する。

この構成によると、蓄電機構は、第 2の回転電機に供給する電力を蓄える。この蓄電機構への充電電力値の制限値および蓄電機構からの放電電力値の制限値が算出される。充電電力値の制限値および放電電力値の制限値のうちのいずれか一方に応じて、ゲインが変更される。さらに、運転者が要求するトルクが算出される。運転者が要求するトルクおよびゲインの積を用いて車両の振動を低減するトルクが算出される。これにより、車両の振動を低減するために出力すべきトルクを、充電電力値の制限値および放電電力値の制限値うちのいずれか一方に応じて設定することができる。そのため、蓄電機構の能力を超える電力が蓄電機構に供給されたり、蓄電機構の能力を超える電力が蓄電機構から放電されたりしないようにすることができる。その結果、第 2の回転電機を用いた振動の低減と蓄電機構の保護とを両立することができる。

さらに好ましくは、車両は、大気圧を検出する大気圧センサをさらに備える。演算ユニットは、大気圧に応じてゲインを変更し、運転者が要求するトルクを算出し、運転者が要求するトルクおよびゲインの積を用いて車両の振動を低減するトルクを算出する。

この構成によると、検出された大気圧に応じてゲインが変更される。さらに、運転者が要求するトルクが算出される。運転者が要求するトルクおよびゲインの積を用いて車両の振動を低減するトルクが算出される。これにより、車両の振動を低減するために出力すべきトルクを、大気圧に応じて設定することができる。そのため、大気圧が低いためにサージ電圧が発生し易い場合において、第 2の回転電機が出力すべきトルク、すなわち第 2の回転電機に供給される電力を小さくすることができる。その結果、第 2の回転電機を用いた振動の低減と第 2の回転電機の保護とを両立することができる。

さらに好ましくは、演算ュニットは、車両の振動を低減するトルクを加味してエンジンから出力されるトルクを算出し、車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、車両の振動を低減するトルクを出力するように、エンジンを制御する。

この構成によると、車両の振動を低減するトルクを加味してエンジンから出力されるトルクが算出される。エンジンは、車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、車両の振動を低減するトルクを出力するように制御される。これにより、回転電機に比べて、バッテリなどの出力制限の影響を受け難いエンジンを用いて、確実に車両の振動を低減することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施の形態に係る制御装置を搭載したハイプリッド車を示す構成概略図である。

図 2は、動力分割機構を示す図である。

図 3は、エンジン、 MG (1) および MG (2) の回転数の関係を示す共線図

(その 1) である。

図 4は、本発明の第 1の実施の形態に係る制御装置である E CUの機能プロック図である。

図 5は、本発明の第 1の実施の形態に係る制御装置である E CUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチヤ一トである。

図 6は、エンジン、 MG (1) および MG (2) により実現されるトルクを示す図である。

図 7は、本発明の第 2の実施の形態に係る制御装置である ECUの機能ブロック図である。

図 8は、本発明の第 2の実施の形態に係る制御装置である ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチヤ一トである。

図 9は、本発明の第 3の実施の形態に係る制御装置である ECUの機能プロック図である。

図 10は、ゲイン Gを示す図（その 1) である。図 1 1は、本発明の第 3の実施の形態に係る制御装置である ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

図 12は、本発明の第 4の実施の形態に係る制御装置である ECUの機能プロック図である。

図 1 3は、ゲイン Gを示す図（その 2) である。 - 図 14は、本発明の第 4の実施の形態に係る制御装置である ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

ぐ第 1の実施例 >

図 1を参照して、本発明の第 1の実施例に係る制御装置を搭載したハイプリッド車両について説明する。この車両は、内燃機関であるエンジン 100と、 MG (Motor Generator) ( 1 ) 200と、 MG (2) 300と、動力分割機構 40 0と、ィンバ一タ（1) 500と、ィンバータ (2) 600、ノくッテリ 700と、コンバータ 800とを含む、この車両は、エンジン 100および MG ( 2) 30 0の少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。

エンジン 100、 MG (1) 200および MG (2) 300は、動力分割機構

400を介して接続されている。エンジン 100が発生する動力は、動力分割機構 400により、 2経路に分割される。一方は減速機を介して車輪 9◦ 0を駆動する経路である。もう一方は、 MG (1) 200を駆動させて発電する経路である。

MG (1) 200は、三相交流モ一タである。 MG (1) 200は、動力分割機構 400により分割されたエンジン 100の動力により発電する。 MG (1) 200により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ 700の SOC (State Of Charge) の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、 MG (1) 200により発電された電力はそのまま MG (2) 300を駆動させる電力となる。一方、バッテリ 700の SOCが予め定められた値よりも低い場合、 MG (1) 200により発電された電力は、インバータ 500により交流から直流に変換される。その後、コンバータ 800により電圧が調整されてバッテリ 700に蓄えられる。

MG (1) 200が発電機として作用している場合、 MG (1) 200は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン 100の負荷となるようなトルクをいう。 MG (1) 200が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、 MG (1) 200は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン 100の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン 10 0の回転をアシストするような小ルクをいう。なお、 MG (2) 300についても同様である。

MG (2) 300は、三相交流モータである。 MG (2) 300は、ノくッテリ 700に蓄えられた電力および MG (1) 200により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。 MG (2) 300には、インバータ (2) 600により直流から交流に変換された電力が供給される。

MG (2) 300の駆動力は、減速機を介して車輪に伝えられる。これにより、 MG (2) 300はエンジン 100をアシストしたり、 MG (2) 300からの駆動力により車両を走行させたりする。

一方、ハイブリッド車両が回生制動時には、減速機を介して車輪 900により MG (2) 300が駆動され、 MG (2) 300が発電機として作動される。これにより MG (2) 300は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。 MG (2) 300により発電された電力は、インバータ（2) 60 0を介してバッテリ 700に蓄えられる。

バッテリ 700は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ 700からの放電電圧およびバッテリ 700への充電電圧は、コンバータ 800により調整される。なお、バッテリ 700の代わりにもしくは加えてキャパシタを設けるようにしてもよい。

バッテリ 700に蓄えられた電力は、 MG (1) 200および MG (2) 30 0のほか、補機類に供給される。バッテリ 700への充電およびバッテリ 700 からの放電は、 SOCがたとえば 60%になるように制御される。

エンジン 100、インバータ（1) 500、インバータ（2) 600およびコンバータ 800は、 ECU (Electronic Control Unit) 1000により制御される。 ECU 1000は、 HV (Hybrid Vehicle) —ECU 1010と、 MG— ECU 1020と、エンジン E CU 1030とを含む。

本実施例に係る制御装置は、たとえば ROM 1002に記録されたプログラムを ECU 1000が実行することにより実現される。なお、 ECU 1000により実行されるプログラムを CD (Compact Disc) 、 DVD (Digital Versatile Disc) などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。

HV— ECU 10 10には、車速センサ 2000から車速を表す信号が、ァクセル開度センサ 2002からアクセルペダル（図示せず）の開度を表す信号が、ブレーキ踏力センサ 2004からブレーキペダル（図示せず）の踏力を表す信号が、ポジションスィッチ 2006からシフトポジション（シフトレバーの位置）を表わす信号が、車輪速センサ 2008から車輪 900の回転数を表わす信号が入力される。

さらに、 HV— ECU 1010には、温度センサ 2010からバッテリ 700 の温度を表わす信号が、電圧センサ 2012からバッテリ 700の電圧を表わす信号が、電流センサ 2014からバッテリ 700の電流を表わす信号が、大気圧センサ 2016から大気圧を表わす信号が入力される。

HV— ECU 1010は、車速、アクセル開度、ブレーキ踏力、シフトポジシヨンなどに基づいて、バッテリ 700への充放電電力値を算出する。また、 HV — ECU 1010は、バッテリ 700の温度や SOCなどに基づいて、ノッテリ 700への充電電力制限値（充電される電力の最大値） W I Nや放電電力制限値

(放電される電力の最大値） WOUTを算出する。バッテリ 700への充放電電力値は、それぞれの制限値を超えないように算出される。

HV— ECU 1010、 MG— ECU 1020およびエンジン ECU 1030 は、相互に信号を送受信可能であるように接続されている。 HV— ECU 10 1 0は、各 ECUに入力された信号やメモリ（図示せず）に記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、エンジン 100、 MG (1) 200および MG (2) 300により実現する駆動力などを算出する。

MG— ECU 1020は、 MG (1) 200により実現する駆動力および MG (2) 300により実現する駆動力に基づいて、インバ一タ（1) 500およびインバータ（2) 600を制御することにより、 MG (1) 200および MG (2) 300を制御する。エンジン E CU 1030は、エンジン 100により実現する駆動力に基づいて、エンジン 100を制御する。

図 2を参照して、動力分割機構 400についてさらに説明する。動力分割機構 400は、サンギヤ 402と、ピニオンギヤ 404と、キャリア 406と、リングギヤ 408とを有する遊星歯車から構成される。すなわち、動力分割機構 40 0は差動装置である。

ピニオンギヤ 404は、サンギヤ 402およびリングギヤ 408と係合する。キャリア 406は、ピニオンギヤ 404が自転可能であるように支持する。サンギヤ 402は MG (1) 200の回転軸に連結される。キャリア 406はェンジン 100のクランクシャフトに連結される。リングギヤ 408は MG (2) 30 0の回転軸および減速機 1 100に連結される。したがって、リングギヤ 408 から最終的には車輪 900にトルクが伝達される。

エンジン 100、 MG (1) 200および MG (2) 300力遊星歯車からなる動力分割機構 400を介して連結されることで、エンジン 1 00、 MG (1) 200および MG (2) 300の回転数は、図 3に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図 4を参照して、本実施例に係る制御装置である ECU 1000の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよくソフトウェアにより実現するようにしてもよい。

ECU 1000は、第 1要求駆動力算出部 3000と、要求駆動パワー換算部

3100と、充放電要求部 3 102と、走行パワー算出部 3 104と、第 1駆動力算出部 3 106と、エンジン制御部 3 108と、 MG (1) 制御部 3 1 10と、ブレーキ力算出部 3200と、フィードフォワードトルク算出部 3202と、第 2要求駆動力算出部 3204と、フィードバックトルク算出部 3206と、第 2 駆動力算出部 3 2 0 8と、 MG ( 2 ) 制御部 3 2 1 0とを含む。

. 第 1要求駆動力算出部 3 0 0 0は、車速、アクセル開度、シフトポジションをパラメータにもつマップに従って、ドライバが要求するトルクである第 1要求駆動力を算出する。第 1要求駆動力を算出するために用いられるマップは、シミュレーシヨンもしくは実験などにより予め作成され、 R OM 1 0 0 2に記録される。なお、本実施例において、駆動力の単位は「N (ニュートン）」である。また、トルクの単位は「N · m (ニュートンメートル) 」である。駆動力に車輪 9 0 0 の半径を乗じることによりトルクが算出される。車輪 9 0 0の半径には定数が用レヽられる。したがって、駆動力を算出することにより、トルクを算出することが可能である。逆に、トルクを算出することにより、駆動力を算出することが可能である。

要求駆動パワー換算部 3 1 0 0は、第 1要求駆動力に車輪 9 0 0の回転数および車輪 9 0 0の半径などを乗じることにより、第 1要求駆動力を要求駆動パワーに換算する。本実施例において、パワーの単位は「k W (キロワット）」である。なお、駆動力をパワーに換算する方法は、ハイブリッド車の技術分野において周知の技術を利用すればよいため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。充放電要求部 3 1 0 2は、バッテリ 7 0 0の S O Cが低下した場合もしくは補機類に電力を供給する場合などにおいて、車両の走行以外のために要求されるバッテリ 7 0 0への充電電力値およびバッテリ 7 0 0からの放電電力値を算出する。本実施例において、充電電力値および放電電力値の単位は「k W」である。

走行パワー算出部 3 1 0 4は、エンジン 1 0 0、 MG ( 1 ) 2 0 0および MG ( 2 ) それぞれの出力パワー（単位は「k W」）を算出する。各出力パヮ一は、燃費が最適になり、かつ、これらの合計値が要求駆動パワーにバッテリ 7 0 0への充電電力値もしくはバッテリ 7 0 0からの放電電力値を加算した値になるように設定される。

第 1駆動力算出部 3 1 0 6は、エンジン 1 0 0および MG ( 1 ) 2 0 0により実現される駆動力を算出する。エンジン 1 0 0および MG ( 1 ) 2 0 0により実現される駆動力は、エンジン 1 0 0および MG ( 1 ) 2 0 0それぞれの出力パヮ —から算出される。エンジン制御部 3 1 0 8は、第 1駆動力算出部 3 1 0 6により算出された駆動力を実現するようにエンジン 1 0 0を制御する。 MG ( 1 ) 制御部 3 1 1 0は、第 1駆動力算出部 3 1 0 6により算出された駆動力を実現するように MG ( 1 ) 2 0 0を制御する。

ブレーキ力算出部 3 2 0 0は、ブレーキ踏力センサ 2 0 0 4により検出されたブレーキペダルの踏力に基づいて、車両を制動するために要求されるブレーキ力

(単位は「N」）を算出する。たとえば、踏力が大きいほど、より大きいブレーキ力が算出される。

フィードフォワードトルク算出部 3 2 0 2は、車両モデル（ばね上モデル）に第 1要求駆動力とブレーキ力との和を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項を算出する。

車両モデルとは、車両の運動方程式および状態方程式を利用して、車輪 9 0 0 から路面に伝達されるトノレクおよび車両外部からの入力などによる車両のバゥンスおよびピッチングなどを解析するためのモデルである。

フィードフォワードトルク算出部 3 2 0 2は、車両モデルを用いて、車両のバゥンスおよびピッチングを最適な状態まで低減するために車輪 9 0 0に加算もしくは減算すべきトルクを算出する。車両のバウンスおよびピッチングの最適値は、設計者により定められる。 - トルクのフィードフォヮ一ド項を算出する際には、入力値である第 1要求駆動力およびブレーキ力の和とゲイン Gとの積が用レヽられる。ゲイン Gが大きいほど、絶対値がより大きなトルクが算出される。なお、車両モデルおよび車両の振動を低減するトルクを車両モデルを用いて算出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。

第 2要求駆動力算出部 3 2 0 4は、車輪速センサ 2 0 0 8を用いて検出される車輪 9 0 0の回転数から、ドライバが要求するトルクである第 2要求駆動力を算出する。より詳細には、車輪 9 0 0の回転数の変化率から得られる車両の加速度 aおよび車重 Mを用いた運動方程式（F =M a ) より、第 2要求駆動力が算出される。

フィードバックトルク算出部 3 2 0 6は、車両モデル（ばね上モデル）に第 2 要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードバック項を算出する。トルクのフィードバック項を算出する際には、入力値である第

2要求駆動力とゲイン Gとの積が用いられる。ゲイン Gが大きいほど、絶対値がより大きなトルクが算出される。

第 2駆動力算出部 3208は、 MG (2) 300により実現される駆動力を算出する。 MG (2) 300により実現される駆動力は、第 1要求駆動力、ブレーキカ、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項およびフィードバック項の和から、エンジン 100および MG (1) 200により実現される駆動力を減算することにより算出される。なお、車両の振動を低減するトルクは、駆動力に換算して用いられる。

MG (2) 制御部 3210は、第 2駆動力算出部 3208により算出された駆動力を実現するように MG (2 ) 300を制御する。

図 5を参照して、本実施例に係る制御装置である ECU 1000が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを Sと略す） 100にて、 ECU 1000は、車速、アクセル開度、シフトポジションをパラメータにもつマップに従って、ドライノくが要求するトルクである第 1要求駆動力を算出する。

S 102にて、 ECU 1000は、第 1要求駆動力に車輪 900の回転数および半径などを乗じることにより、第 1要求駆動力を要求駆動パワーに換算する。

S 104にて、 ECU 1000は、車両の走行以外のために要求されるバッテリ 700への充電電力値およびバッテリ 700からの放電電力値を算出する。

S 106にて、 ECU 1000は、エンジン 100、 MG (1) 200および MG (2) それぞれの出力パワーを算出する。

S 108にて、 ECU 1000は、エンジン 100および MG (1) 200により実現される駆動力を算出する。

S 1 10にて、 ECU 1000は、ブレーキ踏力センサ 2004により検出されたブレーキペダルの踏力に基づいて、車両を制動するために要求されるブレーキカを算出する。 S I 1 2にて、 ECU 1000は、車両モデルに第 1要求駆動力とブレーキ力との和を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項を算出する。

S 1 14にて、 ECU 1000は、車輪速センサ 2008を用いて検出される車輪 900の回転数から、ドライバが要求するトルクである第 2要求駆動力を算出する。

S 1 16にて、 EUC 1000は、車両モデルに第 2要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードバック項を算出する。

S 1 18にて、 ECU 1000は、第 1要求駆動力、ブレーキ力、車両の振動を低減するトルクのフィードフォワード項およびフィードバック項の和から、ェンジン 100および MG (1) 20ひにより実現される駆動力を減算することにより、 MG (2) 300により実現される駆動力を算出する。

S 120にて、 ECU 1000は、各駆動力を実現するように、エンジン 10 0、 MG (1) 200および MG (2) 300を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施例に係る制御装置である ECU1000の動作について説明する。

車両の走行中、車速、アクセル開度、シフトポジションをパラメータにもつマップに従って、ドライバが要求するトルクである第 1要求駆動力が算出される (S 100) 。この第 1要求駆動力に車輪 900の回転数および車輪 900の半径などを乗じることにより、第 1要求駆動力が要求駆動パワーに換算される（S 102) 。

さらに、車両の走行以外のために要求されるバッテリ 700への充電電力値およびバッテリ 700からの放電電力値が算出される（S 104) 。要求駆動パヮ一、バッテリ 7 ΰ 0への充電電力値およびバッテリ 700からの放電電力値から、エンジン 100、 MG (1) 200および MG (2) それぞれの出力パワーが算出される（S 106) 。

エンジン 100および MG (1) 200それぞれの出力パワーから、エンジン 1 00および MG (1) 200により実現される駆動力が算出される（S 10 8) 。一方、ブレーキ踏力センサ 2004により検出されたブレーキペダルの踏力に基づいて、車両を制動するために要求されるブレーキ力が算出される（S 1 1 0) 。車両モデルに第 1要求駆動力とブレーキ力との和を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードフォワード項が算出される（S 1 12) 。また、車輪速センサ 2008を用いて検出される車輪 900の回転数から、ドライバが要求するトルクである第 2要求駆動力が算出される（S 1 14) 。車両モデルに第 2要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードバック項が算出される（S 1 16) 。

第 1要求駆動力、ブレーキ力、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮード項およびフィードバック項の和から、エンジン 100および MG (1) 20 0により実現される駆動力を減算することにより、 MG (2) 300により実現される駆動力が算出される（S 1 18) 。すなわち、車両の振動を低減するトルクを加味して、 MG (2) 300により実現する駆動力が算出される。これにより、 MG (2) 300により実現する駆動力、すなわちトルクに、車両の振動を低減するトルクを含ませることができる。

算出された各駆動力を実現するように、エンジン 100、 MG (1) 200および MG (2) 300が制御される（S 120) 。これにより、図 6に示すように、車両全体として要求されるトルクに対して、エンジン 100および MG (1) 200により実現されるトルクの不足分を、 MG (2) 300により補うことができる。また、車両の振動を低減するトルクを MG (2) 300が出力するようにすることができる。そのため、エンジン 100に比べて応答性に優れた MG (2) 300により、速やかに車両の振動を低減することができる。

以上のように、本実施例に係る制御装置である ECUによれば、 MG (1) に連結されたサンギヤ、 MG (2) に連結されたリングギヤ、エンジンに連結されたキャリアを有する動力分割機構と、リングギヤからトルクが伝達される車輪とを備えたハイプリッド車において、車両の振動を低減するトルクを出力するように、 MG (2) が制御される。これにより、内燃機関であるエンジンに比べて応答性に優れた MG (2) を用いて、速やかに振動を低減することができる。

<第 2の実施例 > 以下、本発明の第 2の実施例について説明する。本実施例は、車両の振動を低減するトルクを出力するようにエンジン 1 0 0が制御される点で、前述の第 1の実施例と相違する。その他の構造については、前述の第 1の実施例と同じである。それらの機能も同じである。したがって、ここではそれらの説明は繰返さない。図 7を参照して、本実施例に係る制御装置である E C U 1 0 0 0の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよくソフトウェアにより実現するようにしてもよレ、。また、前述の第 1の実施例と同じ機能には、同じ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

図 7に示すように、フィードフォワードトルク算出部 3 3 0 0およびフィードバックトルク算出部 3 2 0 6の出力値は、要求駆動パワー換算部 3 3 0 2に入力される。

フィードフォワードトルク算出部 3 3 0 0は、車両モデルに第 1要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項を算出する。トルクのフィードフォワード項を算出する際には、入力値である第 1要求駆動力とゲイン Gとの積が用いられる。

要求駆動パワー換算部 3 3 0 2は、第 1要求駆動力、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項およびフィードバック項の和を、要求駆動パワーに換算する。第 1要求駆動力に車輪 9 0 0の回転数および車輪 9 0 0の半径などを乗じ、車両の振動を低減するトルクのフィードフォワード項およびフィードバック項に車輪 9 0 0の回転数などを乗じることにより、要求駆動パワーが算出される。

第 2駆動力算出部 3 4 0 8は、第 1要求駆動力およびブレーキ力の和から、ェンジン 1 0 0および MG ( 1 ) 2 0 0により実現される駆動力を減算することにより、 MG ( 2 ) 3 0 0により実現される駆動力を算出する。

図 8を参照して、本実施例に係る制御装置である E C U 1 0 0 0が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰り返し実行される。なお、前述の第 1の実施例と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

S 2 0 0にて、 E C U 1 0 0 0は、車両モデルに第 1要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項を算出する。

S 2 0 2にて、 E C U 1 0 0 0は、車輪速センサ 2 0 0 8を用いて検出される車輪 9 0 0の回転数から、ドライバが要求するトルクである第 2要求駆動力を算出する。

S 2 0 4にて、 E U C 1 0 0 0は、車両モデルに第 2要求駆動力を入力することにより、車両の振動を低減するトルクのフィードバック項を算出する。

S 2 0 6にて、 E C U 1 0 0 0は、第 1要求駆動力、車両の振動を低減するトルクのフィードフォヮ一ド項およびフィードバック項の和を、要求駆動パワーに換算する。

S 2 0 8にて、 E C U 1 0 0 0は、第 1要求駆動力およびブレーキ力の和から、エンジン 1 0 0および MG ( 1 ) 2 0 0により実現される駆動力を減算することにより、 MG ( 2 ) 3 0 0により実現される駆動力を算出する。

このようにすれば、エンジン 1 0 0により実現する駆動力、すなわちトルクに、車両の振動を低減するトルクを含ませることができる。そのため、バッテリ 7 0 0などの出力制限の影響を受け難いエンジンを用いて、確実に車両の振動を低減することができる。

<第 3の実施例 >

以下、本発明の第 3の実施例について説明する。本実施例は、車両の振動を低減するトルクを算出する際に用いるゲイン Gを、バッテリ 7 0 0への充電電力制限値 W I Nもしくは放電電力制限値 WO U Tに応じて変更する点で、前述の第 1 の実施例と相違する。その他の構造については、前述の第 1の実施例と同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

図 9を参照して、本実施例に係る制御装置である E C U 1 0 0 0の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよくソフトウェアにより実現するようにしてもよレ、。また、前述の第 1の実施例と同じ機能には、同じ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。図 9に示す制限値算出部 3500は、バッテリ 700の温度および S O Cなどに基づいて、バッテリ 700への充電電力制限値 W I Nおよびバッテリ 700力らの放電電力制限値 WOUTを算出する。たとえば、バッテリ 700の温度および S〇 Cをパラメ一タに有するマップにしたがって、充電電力制限値 W I Nおよび放電電力制限値 WOUTが算出される。

変更部 3502は、充電電力制限値 W I Nおよび放電電力制限値 WOUTに応じて、車両の振動を低減するトルクを算出する際に用いるゲイン G、すなわち、フィードフォヮ一ドトルク算出部 3202およびフィードバックトルク算出部 3 206において用いられるゲイン Gを変更する。

ゲイン Gは、図 10に示すように、充電電力制限値 W I Nもしくは放電電力制限ィ直 WOXJTが小さいほどより小さくなるように変更される。なお、ゲインを変更する方法はこれに限らない。また、充電電力制限ィ直 WI Nもしくは放電電力制限値 WOUTのいずれか一方に応じてゲインを変更するようにしてもよレ、。

図 1 1を参照して、本実施例に係る制御装置である ECUが実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、前述の第 1の実施の形態におけるプログラムに加えて実行される。

S 300にて、 ECU 1000は、バッテリ 700への充電電力制限値 W I N およびバッテリ 700からの放電電力制限値 WOUTを算出する。 S 302にて、 E CU 1000は、充電電力制限値 WI Nおよび放電電力制限値 WOUTに応じて、車両の振動を低減するトルクを算出する際に用いるゲイン Gを変更する。このようにすれば、充電電力制限値 W I Nもしくは放電電力制限値 WOUTが小さいほど、車両の振動を抑制するために算出されるトルクの絶対値を小さくすることができる。これにより、充電電力制限ィ直 WI Nもしくは放電電力制限値 W OUTが小さいほど、 MG (2) 300での発電電力および消費電力をより小さくすることができる。そのため、バッテリ 700への充電電力値が充電電力制限値 WI Nを超えたり、バッテリ 700からの放電電力値が放電電力制限値 W〇U Tを超えたりしないようにすることができる。その結果、 MG (2) 300を用いた振動の低減とバッテリ 700の保護とを両立することができる。

<第 4の実施例 > 以下、本発明の第 4の実施例について説明する。本実施例は、車両の振動を低減するトルクを算出する際に用いるゲイン Gを、大気圧に応じて変更する点で、前述の第 1の実施例と相違する。その他の構造については、前述の第 1の実施例と同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

図 1 2を参照して、本実施例に係る制御装置である E C U 1 0 0 0の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよくソフトウェアにより実現するようにしてもよレ、。また、前述の第 1の実施例と同じ機能には、同じ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

図 1 2に示す大気圧検出部 3 6 0 0は、大気圧センサ 2 0 1 6から送信された信号に基づいて大気圧を検出する。変更部 3 6 0 2は、大気圧に応じて、車両の振動を低減するトルクを算出する際に用いるゲイン G、すなわち、フィードフォワードトルク算出部 3 2 0 2およびフィードバックトルク算出部 3 2 0 6において用いられるゲイン Gを変更する。ゲイン Gは、図 1 3に示すように、大気圧が低いほどより小さくなるように変更される。なお、ゲインを変更する方法はこれに限らない。

図 1 4を参照して、本実施例に係る制御装置である E C Uが実行するプロダラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、前述の第 1の実施例におけるプログラムに加えて実行される。

S 4 0 0にて、 E C U 1 0 0 0は、大気圧センサ 2 0 1 6から送信された信号に基づいて、大気圧を検出する。 S 4 0 2にて、 E C U 1 0 0 0は、大気圧に応じて、車両の振動を低減するトルクを算出する際に用いるゲイン Gを変更する。このようにすれば、大気圧が低いほど、車両の振動を抑制するために算出されるトルクの絶対値を小さくすることができる。これにより、大気圧が低いためにサージ電圧が発生し易い場合において、 MG ( 2 ) 3 0 0での発電電力および消費電力をより小さくすることができる。そのため、 MG ( 2 ) 3 0 0の作動電圧が過剰に高くならないようすることができる。その結果、 MG ( 2 ) 3 0 0を用いた振動の低減と MG ( 2 ) 3 0 0の保護とを両立することができる。

なお、大気圧センサ 2 0 1 6を用いて大気圧を検出する代わりに、ナビゲーシヨンシステムを用いて高度を検出するようにしてもよい。この場合、高度が高いほど、ゲイン Gがより小さくなるように変更するようにしてもよレ、。

今回開示された実施例は、すべての点で例示であつ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請求の範囲によつて示され、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。

Claims

請求の範囲

1. 第 1の回転電機（200) に連結される第 1の回転要素（402) 、第 2の回転電機（300) に連結される第 2の回転要素（408) およびエンジン (100) に連結される第 3の回転要素（406) を有する差動機構（400) と、

前記第 2の回転要素（408) からトルクが伝達される車輪（900) と、演算ユニット（1000) とを備え、 .

前記演算ュニット（1000) は、

前記車両の振動を低減するトルクを算出し、

前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記第 2の回転電機 (3 00) および前記エンジン（100) のうちのいずれか一つを制御する、車両。

2. 前記演算ユニット（1000) は、

前記車両の振動を低減するトルクを加味して前記第 2の回転電機（300) から出力されるトルクを算出し、

前記車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記第 2の回転電機（300) を制御する、請求の範囲第 1項に記載の車両。

3. 前記車両には、前記第 2の回転電機（300) に供給する電力を蓄える蓄電機構 (700) が搭載され、

前記演算ュニット（1000) は、

前記蓄電機構（700) への充電電力値の制限値を算出し、

前記蓄電機構（700) からの放電電力値の制限値を算出し、

前記充電電力値の制限値および前記放電電力値の制限値のうちの少なくともいずれか一方に応じてゲインを変更し、

運転者が要求するトルクを算出し、

運転者が要求するトルクおよび前記ゲインの積を用いて前記車両の振動を低減するトルクを算出する、請求の範囲第 2項に記載の車両。

4. 前記車両は、大気圧を検出する大気圧センサ（2016) をさらに備え、前記演算ユニット（1000) は、

大気圧に応じてゲインを変更し、

運転者が要求するトルクを算出し、

5. 前記演算ユニット（1000) は、

前記車両の振動を低減するトルクを加味して前記エンジン（100) から出力されるトルクを算出し、

前記車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記エンジン（1 00) を制御する、請求の範囲第 1項に記載の車両。

6. 第 1の回転電機（200) に連結される第 1の回転要素（402) 、第 2の回転電機（300) に連結される第 2の回転要素（408) およびエンジン

(100) に連結される第 3の回転要素（406) を有する差動機構（400) と、前記第 2の回転要素（408) からトルクが伝達される車輪（900) とを備えた車両の制御方法であって、

前記車両の振動を低減するトルクを算出するステップと、

前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記第 2の回転電機（3 00) および前記エンジン（100) のうちのいずれか一つを制御するステップとを含む、車両の制御方法。

7. 前記制御方法は、前記車両の振動を低減するトルクを加味して前記第 2 の回転電機 (300) から出力されるトルクを算出するステップをさらに含み、前記第 2の回転電機（300) および前記エンジン（100) のうちのいずれか一つを制御するステップは、前記車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記第 2の回転電機 (300) を制御するステップを含む、請求の範囲第 6項に記載の車両の制御方法。

8. 前記車両には、前記第 2の回転電機（300) に供給する電力を蓄える蓄電機構（700) が搭載され、前記制御方法は、

前記蓄電機構（700) への充電電力値の制限値を算出するステップと、前記蓄電機構（700) からの放電電力値の制限値を算出するステップと、前記充電電力値の制限値および前記放電電力値の制限値のうちの少なくともいずれか一方に応じてゲインを変更するステップと、

運転者が要求するトルクを算出するステップとをさらに含み、

前記車両の振動を低減するトルクを算出するステップは、運転者が要求するトルクおよび前記ゲインの積を用いて前記車両の振動を低減するトルクを算出するステップを含む、請求の範囲第 7項に記載の車両の制御方法。

9. 前記制御方法は、

大気圧を検出するステップと、 - 大気圧に応じてゲインを変更するステップと、

10. 前記制御方法は、前記車両の振動を低減するトルクを加味して前記ェンジン（100) 力 ^出力されるトルクを算出するステップをさらに含み、前記第 2の回転電機（300) および前記エンジン（100) のうちのいずれか一つを制御するステップは、前記車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記エンジン（100) を制御するステップを含む、請求の範囲第 6 項に記載の車両の制御方法。

1 1. 第 1の回転電機（200) に連結される第 1の回転要素（402).,、第 2の回転電機（300) に連結される第 2の回転要素（408) およびェンジン（1 00) に連結される第 3の回転要素（406) を有する差動機構（40 0) と、前記第 2の回転要素（408) からトルクが伝達される車輪（900) とを備えた車両の制御装置であって、

前記車両の振動を低減するトルクを算出するための算出手段（1000) と、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記第 2の回転電機（3 00) および前記エンジン（100) のうちのいずれか一つを制御するための制御手段（1000) とを含む、車両の制御装置。

1 2. 前記制御装置は、前記車両の振動を低減するトルクを加味して前記第 2の回転電機（300) から出力されるトルクを算出するための手段（100 0) をさらに含み、

前記制御手段（ 1000) は、前記車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力す.ることにより、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記第 2,の回転電機 (300) を制御するための手段を含む、請求の範囲第 1 1項に記載の車両の制御装置。

1 3. 前記車両には、前記第 2の回転電機（300) に供給する電力を蓄える蓄電機構（700) が搭載され、

前記制御装置は、

前記蓄電機構（700) への充電電力値の制限値を算出するための毛段（10 00) と、

前記蓄電機構（700) 力らの放電電力値の制限値を算出するための手段（1 000) と、

前記充電電力値の制限値および前記放電電力値の制限値のうちの少なくともいずれか一方に応じてゲインを変更するための手段（1000) と、

運転者が要求するトルクを算出するための手段（1000) とをさらに含み、前記算出手段（1000) は、運転者が要求するトルクおよび前記ゲインの積を用いて前記車両の振動を低減するトルクを算出するための手段を含む、請求の範囲第 1 2項に記載の車両の制御装置。

14. 前記制御装置は、

大気圧を検出するための手段（20 16) と、

大気圧に応じてゲインを変更するための手段（1000) と、

1 5. 前記制御装置は、前記車両の振動を低減するトルクを加味して前記ェ ' ンジン（100) から出力されるトルクを算出するための手段（1000) をさらに含み、

前記制御手段（1000) は、前記車両の振動を低減するトルクを加味して算出されたトルクを出力することにより、前記車両の振動を低減するトルクを出力するように、前記エンジン（100) を制御するための手段を含む、請求の範囲第 1 1項に記載の車両の制御装置。