(57)【要約】      （修正有）【課題】車体の前後方向の振動を精度よく制御できるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】クランクシャフト２１を有する内燃機関２０と、第１電動機１８、第２電動機１６及び内燃機関２０を収納するケース２５と、ケース２５を車体に支持し且つ弾性を有するマウント部材２６と、動力伝達機構１７とクランクシャフト２１とを接続し且つ内燃機関２０が発生する回転トルクを動力伝達機構１７を介してドライブシャフト１２に伝達可能である、弾性を有するトーショナルダンパ２２と、を有する駆動系を備え、駆動系を表す運動方程式が、ケース２５のマウント部材２６まわりの回転慣性Ｉｐと、車両等価慣性と、内燃機関の回転慣性Ｉｃｒと、第１電動機１８の回転慣性ＩＭＧ１と、第２電動機１６の回転慣性ＩＭＧ２と、ドライブシャフト１２の剛性及び駆動輪の剛性の合計値と、マウント部材２６の剛性と、トーショナルダンパ２２の剛性と、によって定義される。【選択図】図２
2020093602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
駆動輪と、
前記駆動輪に回転トルクを伝達可能に接続され且つ弾性を有するドライブシャフトと、
第１電動機と、
第２電動機と、
前記第１電動機及び前記第２電動機が発生する回転トルク又は前記第２電動機が発生する回転トルクを前記ドライブシャフトに伝達可能な動力伝達機構と、
クランクシャフトを有する内燃機関と、
前記第１電動機、前記第２電動機及び前記内燃機関を収納するケースと、
前記ケースを前記車体に支持し且つ弾性を有するマウント部材と、
前記動力伝達機構と前記クランクシャフトとを接続し且つ前記内燃機関が発生する回転トルクを前記動力伝達機構を介して前記ドライブシャフトに伝達可能である、弾性を有するトーショナルダンパと、
を有する駆動系を備え、
前記駆動系を表す運動方程式が、
前記ケースの前記マウント部材まわりの回転慣性と、
車両等価慣性と、
前記内燃機関の回転慣性と、
前記第１電動機の回転慣性と、
前記第２電動機の回転慣性と、
前記ドライブシャフトの剛性及び前記駆動輪の剛性の合計値と、
前記マウント部材の剛性と、
前記トーショナルダンパの剛性と、
によって定義される、
ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体の前後方向の振動を制御できるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電動機（電動モータ）を搭載した電動車両を開示している。この電動車両の駆動ねじり振動系の運動方程式は、電動機の慣性及び駆動系のねじり剛性に基づいて作成されている。この電動車両では、電動機の回転速度及びアクセルペダルの操作量に基づいて、電動機が発生すべきトルクであるトルク指令値を決定し、且つ、このトルク指令値及び運動方程式に基づいて電動機を制御する。このように電動機を制御すると、ドライブシャフトのねじれに起因する車体の前後方向の振動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７３５０８号公報
【発明の概要】
【０００４】
ハイブリッド車両は、駆動輪の駆動源として電動機及び内燃機関を備えている。内燃機関のクランクシャフトはトーショナルダンパを介して遊星歯車機構に接続され、遊星歯車機構は減速機構を介してドライブシャフトに接続されている。さらに内燃機関はマウント部材を介して車体に支持されている。
【０００５】
従って、内燃機関のクランクシャフトが回転すると、クランクシャフトの回転がトーショナルダンパを介して車体に伝達される。さらに内燃機関が回転すると、内燃機関の動きがマウント部材を介して車体に伝達される。さらに電動機及び／又は内燃機関が発生する回転トルクが、ドライブシャフトを介して駆動輪に伝達される。
【０００６】
従って、ハイブリッド車両の車体の前後方向の振動を精度よく制御するためには、ドライブシャフト、トーショナルダンパ及びマウント部材の弾性を考慮する必要がある。さらに、ハイブリッド車両の車体の前後方向の振動を精度よく制御するためには、車体に発生する様々な回転慣性を考慮する必要がある。
【０００７】
しかし特許文献１の電動車両の運動方程式は電動機の慣性及び駆動系のねじり剛性に基づいて作成されているので、この運動方程式をハイブリッド車両に適用した場合は、車体の前後方向の振動を精度よく制御できない。
【０００８】
本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、電動機及び内燃機関の動力を駆動輪に伝達するドライブシャフト、クランクシャフトとドライブシャフトとの間に位置するトーショナルダンパ及び内燃機関を車体に支持するマウント部材を有するハイブリッド車両の車体の前後方向の振動を精度よく制御できるハイブリッド車両を提供することにある。
【０００９】
本発明のハイブリッド車両は、
車体（１０Ａ）と、
駆動輪（１１ＦＬ、１１ＦＲ）と、
前記駆動輪に回転トルクを伝達可能に接続され且つ弾性を有するドライブシャフト（１２ＦＬ、１２ＦＲ）と、
第１電動機（１８）と、
第２電動機（１６）と、
前記第１電動機及び前記第２電動機が発生する回転トルク又は前記第２電動機が発生する回転トルクを前記ドライブシャフトに伝達可能な動力伝達機構（１３、１５、１７）と、
クランクシャフト（２１）を有する内燃機関（２０）と、
前記第１電動機、前記第２電動機及び前記内燃機関を収納するケース（２５）と、
前記ケースを前記車体に支持し且つ弾性を有するマウント部材（２６）と、
前記動力伝達機構と前記クランクシャフトとを接続し且つ前記内燃機関が発生する回転トルクを前記動力伝達機構を介して前記ドライブシャフトに伝達可能である、弾性を有するトーショナルダンパ（２２）と、
を有する駆動系（Ｓ）を備え、
前記駆動系を表す運動方程式が、
前記ケースの前記マウント部材まわりの回転慣性（ＩＰ）と、
車両等価慣性（ＩＶ2）と、
前記内燃機関の回転慣性（Ｉｃｒ）と、
前記第１電動機の回転慣性（ＩＭＧ１）と、
前記第２電動機の回転慣性と（ＩＭＧ２）、
前記ドライブシャフトの剛性及び前記駆動輪の剛性の合計値（ＫＤＴ）と、
前記マウント部材の剛性（ＫＥ）と、
前記トーショナルダンパの剛性（ＫＴ）と、
によって定義される。
【００１０】
本発明によれば、駆動系を表す運動方程式が、ケースのマウント部材まわりの回転慣性と、車両等価慣性と、内燃機関の回転慣性と、第１電動機の回転慣性と、第２電動機の回転慣性と、ドライブシャフトの剛性及び前記駆動輪の剛性の合計値と、マウント部材の剛性と、トーショナルダンパの剛性と、によって定義される。
従って、第１電動機、第２電動機及び内燃機関の動力を駆動輪に伝達するドライブシャフト、クランクシャフトとドライブシャフトとの間に位置するトーショナルダンパ及び（内燃機関、第１電動機及び第２電動機を収納する）ケースを車体に支持するマウント部材を有するハイブリッド車両の車体の前後方向の振動を精度よく制御できる。
【００１１】
前記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の模式的な全体図である。
【図２】本発明の実施形態のハイブリッド車両の駆動系の模式図である。
【図３】本発明の実施形態のモデル予測制御を実行する制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の第２電動機の回転トルクと時間との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態のドライブシャフトの回転トルクと時間との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態の車両の前後加速度と時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１に示すように本実施形態の車両１０は、２つの前輪１１ＦＬ、１１ＦＲ及び２つの後輪１１ＲＬ、１１ＲＲを備えている。左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲは、左右のドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの外側端部にそれぞれ接続されている。ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲは共に弾性体であり且つ後述する第２電動機１６（電動モータ）、第１電動機１８（電動モータ）及び／又は内燃機関２０（エンジン）から回転トルクを受けたときに捩じられる。さらに左右の後輪１１ＲＬ、１１ＲＲは、図示を省略したサスペンションを介して車体に回転可能に支持されている。
【００１４】
左右のドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの内側端部はディファレンシャルギア１３に接続されている。
【００１５】
図２に示すように、遊星歯車機構である動力分割機構１７は、サンギア１７ａ、サンギア１７ａと同心円状に配置されたリングギア１７ｂ、サンギア１７ａ及びリングギア１７ｂに噛合する複数のピニオンギア１７ｃ並びに複数のピニオンギア１７ｃを自転可能且つサンギア１７ａ回りに公転可能に支持するピニオンキャリア１７ｄを備える。サンギア１７ａには第１電動機１８の出力軸１８ａが固定されている。ピニオンキャリア１７ｄにはクランクシャフト２１が、一部が弾性体によって構成されたトーショナルダンパ２２を介してトルク伝達可能に連結されている。リングギア１７ｂは減速機構１５の第１歯車１５ａと噛み合っており、さらに第１歯車１５ａは第２電動機１６の出力軸１６ａに固定された出力ギア１６ｂと噛み合っている。さらに減速機構１５の歯車であり且つ歯数が第１歯車１５ａより少ない第２歯車１５ｂはディファレンシャルギア１３と噛み合っている。
【００１６】
図１に示すように、車両１０は、蓄電池１９並びにいずれも図示を省略した昇圧コンバータ及びインバータを備えている。蓄電池１９は、充放電が可能な二次電池（例えば、リチウムイオンバッテリ）である。蓄電池１９の出力した直流電力は、昇圧コンバータにより電圧変換（昇圧）される。その電圧変換された直流電力は、インバータにより交流電力に変換され、第２電動機１６及び第１電動機１８へ供給される。電力を供給された第２電動機１６及び第１電動機１８は電動モータとして動作可能になる。一方、第２電動機１６及び／又は第１電動機１８が発電機として動作するとき、これらによって発電された交流電力はインバータにより直流電力に変換される。さらに、その変換された直流電力は、昇圧コンバータにより電圧変換（降圧）され、蓄電池１９に供給される。
【００１７】
第１電動機１８は主に発電機として用いられる。第１電動機１８は内燃機関２０の始動時において内燃機関２０のクランキングを行なう。第２電動機１６は主に電動モータとして用いられ、駆動輪である左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲを回転させるための回転トルクを発生可能である。但し、第１電動機１８も前輪１１ＦＬ、１１ＦＲを回転させるための回転トルクを発生可能である。即ち、車両１０は駆動輪である左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲの駆動源として第２電動機１６、第１電動機１８及び内燃機関２０を備えるハイブリッド車両である。
【００１８】
図２に示すように、車両１０の車体１０Ａの内部空間には車体１０Ａとは別体であるケース２５が配設されている。ケース２５は複数且つ一部が弾性体からなるマウント部材２６（図２に一つのみ図示）を介して車体１０Ａに相対回転可能に支持されている。ケース２５の内部空間には、ディファレンシャルギア１３、減速機構１５、第２電動機１６、動力分割機構１７、第１電動機１８、内燃機関２０（クランクシャフト２１）及びトーショナルダンパ２２が収納されており、第２電動機１６、第１電動機１８及び内燃機関２０がケース２５に固定されている。なお、ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの一部はケース２５の内部空間に位置し、且つ、ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの残部はケース２５に形成された貫通孔（図示略）を通ってケース２５の外側に位置する。
【００１９】
図１に示すように、車両１０は車両制御ＥＣＵ３０を備えている。車両制御ＥＣＵ３０は、車両１０を制御するための複数のＥＣＵを含む。即ち、車両制御ＥＣＵ３０は、例えば、内燃機関２０を制御するためのＥＣＵ、並びに第２電動機１６及び第１電動機１８を制御するためのＥＣＵを有している。ＥＣＵは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクションを実行することにより後述する各種機能を実現する。各ＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）を介して、各種の制御情報や要求信号を相互に送受信可能に接続されている。
【００２０】
車両制御ＥＣＵ３０は例えば、車両１０の車速等に基づいて、第２電動機１６、第１電動機１８及び／又は内燃機関２０を駆動源として選択する。車両制御ＥＣＵ３０の制御によって蓄電池１９の電力が第２電動機１６に供給されると、第２電動機１６の駆動力が減速機構１５、ディファレンシャル１３及びドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲを介して左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲに伝達される。車両制御ＥＣＵ３０の制御によって蓄電池１９の電力が第１電動機１８に供給されると、第１電動機１８の駆動力が動力分割機構１７、減速機構１５、ディファレンシャル１３及びドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲを介して左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲに伝達される。また、車両制御ＥＣＵ３０の制御によって内燃機関２０が作動させられると、内燃機関２０の駆動力が動力分割機構１７、減速機構１５、ディファレンシャル１３及びドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲを介して左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲに伝達される。
【００２１】
ところで、車体１０Ａ、前輪１１ＦＬ、１１ＦＲ(駆動輪)、ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲ、ディファレンシャルギア１３、減速機構１５、第２電動機１６、動力分割機構１７、第１電動機１８、内燃機関２０、トーショナルダンパ２２、ケース２５及びマウント部材２６を有する駆動系Ｓは、図２に示すモデルとして模式的に表すことが可能である。ここで図２に示す各要素はそれぞれ以下の内容を表す。即ち、このモデルは５つの慣性と３つの剛性を有する５自由度回転系モデルである。
ＫＴ：トーショナルダンパ２２の剛性（捩じり剛性）
ＫＤＴ：ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの剛性（捩じり剛性）及び前輪１１ＦＬ、１１ＦＲの剛性（捩じり剛性）の合計値
ＫＥ：マウント部材２６の剛性（捩じり剛性）
ＩＭＧ１：第１電動機１８の回転慣性
ＩＭＧ２：第２電動機１６の回転慣性
Ｉｃｒ：内燃機関２０の回転慣性
ＩＰ：ケース２５の回転慣性
ＩＶ2：車両等価慣性
ＴＭＧ１：第１電動機１８の回転トルク
ＴＭＧ２：第２電動機１６の回転トルク
Ｔｃｒ：内燃機関２０の回転トルク
θＭＧ１：第１電動機１８の回転角の変位量
θＭＧ２：第２電動機１６の回転角の変位量
θｃｒ：内燃機関２０の回転角の変位量
θＰ：ケース２５の回転角の変位量
θＶ2：車両等価慣性の回転角の変位量
【００２２】
この駆動系Ｓの減衰を無視した運動方程式は以下の式１で表せる。
【数１】
2020093602.tif 000003
なお式１中の各文字は以下の内容を表す。
ρ：サンギア１７ａの歯数Ｚ１７ａとリングギア１７ｂの歯数Ｚ１７ｂとの比であるＺ１７ａ／Ｚ１７ｂ
γｃ：第１歯車１５ａの歯数Ｚ１５ａとリングギア１７ｂの歯数Ｚ１７ｂとの比であるＺ１５ａ／Ｚ１７ｂ
γＭＧ２：第１歯車１５ａの歯数Ｚ１５ａと出力ギア１６ｂの歯数Ｚ１６ｂとの比であるＺ１５ａ／Ｚ１６ｂ
γｆ：ディファレンシャルギア１３の歯数Ｚ１３と第２歯車１５ｂの歯数Ｚ１５ｂとの比であるＺ１３／Ｚ１５ｂ
【００２３】
式１の要素Ｐ１は駆動系Ｓの慣性を表しており、要素Ｐ２は駆動系Ｓの回転角加速度を表しており、要素Ｐ３は駆動系Ｓの剛性を表しており、要素Ｐ４は駆動系Ｓの回転角を表しており、要素Ｐ５は駆動系Ｓの回転トルクを表している。要素Ｐ５に「ＴＰ：ケース２５の回転トルク」及び「ＴＶ２：車両等価慣性の回転トルク」が含まれていないことから明らかなように、この式１で表される駆動系Ｓに回転トルクとしてＴｃｒ、ＴＭＧ１及びＴＭＧ２のみが掛かる場合に、駆動系Ｓは式１に従って振動する。周知のように、クランクシャフト２１（内燃機関２０）の回転トルクの制御に比べて、第２電動機１６及び第１電動機１８の回転トルクの制御は容易である。そのため後述するように本実施形態では、要素Ｐ５のＴＭＧ１及びＴＭＧ２の値を制御することにより車体１０Ａの振動を所望の大きさにする。
【００２４】
式１の運動方程式は、３つの弾性体（ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲ、トーショナルダンパ２２、マウント部材２６）を含んでいるため、これら３つの弾性体に起因する３つの振動を抑えるための３つの剛体モードを含んでいる。さらに式１の運動方程式は、この３つの剛体モードとは別に、内燃機関２０の回転及び車両等価慣性の回転を妨げる２つの剛体モードを含んでいる。そのため式１の運動方程式に座標変換を施すことにより、式１の運動方程式から、内燃機関２０の回転及び車両等価慣性の回転を妨げる２つの剛体モードを除去する。換言すると、式１の運動方程式は３つの剛性ＫＴ、ＫＤＴ、ＫＥ及び５つの回転慣性ＩＭＧ１、ＩＭＧ２、Ｉｃｒ、ＩＰ、ＩＶ2を含んでおり、回転慣性の数に対して剛性の数が２つ足りない。そしてこの２つの回転慣性が３つの剛性ＫＴ、ＫＤＴ、ＫＥに影響を及ぼしてしまうため、式１の運動方程式から２つの剛体モードを除去することにより、この２つの回転慣性を許容し（即ち、内燃機関２０の回転及び車両等価慣性の回転を許容し）且つこの２つの回転慣性が３つの剛性ＫＴ、ＫＤＴ、ＫＥに影響を及ぼさないようにする。具体的には、以下の式２乃至５を用いて式１から式６を導出する。
【００２５】
まず式１に減衰マトリクス（減衰項）であるＣθ・ｘ´を付加し且つ標記を簡略化した以下の式２を導出する。なお、ｘ´＝ｄｘ／ｄｔであり、ｘ´´＝ｄ２ｘ／ｄｔ２である。
【数２】
2020093602.tif 000004
なお式２中のＩθは式１の要素Ｐ１であり、Ｋθは要素Ｐ３である。さらにｘは状態量であり且つＴは入力である。ｘ及びＴは以下の式３、４によりそれぞれ定義される。
【数３】
2020093602.tif 000005
【数４】
2020093602.tif 000006
【００２６】
次に、式２中のＩθ及びＫθから算出できるモード行列φを用いて式５を定義する。なおｚはモード座標であり、φＴはφの転置行列である。
【数５】
2020093602.tif 000007
【００２７】
式５を用いて式２を対角化すると式６が得られる。なお、ｚ´＝ｄｚ／ｄｔであり、ｚ´´＝ｄ２ｚ／ｄｔ２である。
【数６】
2020093602.tif 000008
式６により表現される運動方程式は上記２つの剛体モードが除去された３自由度の運動方程式である。
【００２８】
式６中の各要素は以下の式７乃至９によりそれぞれ定義される。
【数７】
2020093602.tif 000009
【数８】
2020093602.tif 000010
【数９】
2020093602.tif 000011
【００２９】
続いて式６の運動方程式にモデル予測制御を適用するために、式６の運動方程式から線形状態方程式を導出する。まず式６をｚ´´について解いて式１０を導出する。
【数１０】
2020093602.tif 000012
【００３０】
さらに式１０に、恒等式ｄｚ／ｄｔ＝ｚ´を連立させることにより、式１１の線形状態方程式を導出する。
【数１１】
2020093602.tif 000013
【００３１】
さらに式１２によりドライブシャフトトルクｙを算出する。
【数１２】
2020093602.tif 000014
【００３２】
駆動系ＳにドライブシャフトトルクＴＤ（駆動トルク）を付与し且つ駆動系ねじり振動特性を無視した場合の車両１０の前後加速度ａｘ（以下、目標前後加速度ａｘと呼ぶ）は以下の式１３によって表される。従って、車両１０を目標前後加速度ａｘで走行させるためには、ドライブシャフトトルクＴＤを以下の式１４で表される値に制御すればよい。なお、目標前後加速度ａｘは、車両１０のアクセルペダルの踏込量等に基づいて車両制御ＥＣＵ３０が演算する。
【数１３】
2020093602.tif 000015
Ｍ：車両質量
ｒ：前輪１１ＦＬ、１１ＦＲ(駆動輪)の半径
【数１４】
2020093602.tif 000016
【００３３】
続いて、図３に示すモデル予測制御を実行可能な制御装置のブロック図を参照しながら、モデル予測制御を用いてドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの回転トルクを制御する方法を説明する。なお、以下の説明では、第２電動機１６及び第１電動機１８がドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲに回転トルクを付与し、内燃機関２０はドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲに回転トルクを付与してもしなくてもよいものとする。さらに図３のモデル予測制御コントローラ３０Ａは車両制御ＥＣＵ３０によって実現されており、モデル予測制御コントローラ３０Ａは最適化器３０Ａ１を備えている。このブロック図（モデル予測制御）では、目標指令ｒ（ｔ）として式１４の（目標前後加速度ａｘに基づいて算出される）ドライブシャフトトルクＴＤを用い且つ予測モデルＭとして式１１、１２を制御周期で離散化したものを用いることにより、制御対象（車両１０）への入力である制御入力ｕ（ｔ）（即ち、第２電動機１６及び第１電動機１８が発生すべき回転トルク）を算出する。また、本実施形態では制御出力ｙ（ｔ）であるドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの実際の回転トルクを直接測定することができない。そのため、車両制御ＥＣＵ３０の回転トルク推定部３０Ｂが「第２電動機１６及び第１電動機１８の回転数並びに第２電動機１６及び第１電動機１８の回転トルク（制御入力ｕ（ｔ））」に基づいてオブザーバ又はカルマンフィルタを利用して推定ドライブシャフトトルクＴＤＥを演算し、この推定ドライブシャフトトルクＴＤＥを制御出力ｙ（ｔ）として利用する。
【００３４】
最適化器３０Ａ１は式１５で表される評価関数に基づく演算を実行する。
【数１５】
2020093602.tif 000017
Δｕ：制御入力の変化率
ｐ：予測ホライズン
Ｑ、Ｒｕ、ＲΔｕ：重み行列
ｋ：サンプリング時間
【００３５】
目標指令ｒ（ｔ）（即ち、ドライブシャフトトルクＴＤ）及び制御出力ｙ（ｔ）（即ち、推定ドライブシャフトトルクＴＤＥ）がモデル予測制御コントローラ３０Ａに入力されると制御入力ｕ（ｔ）が算出され、さらに算出された制御入力ｕ（ｔ）が制御対象（車両１０）及び回転トルク推定部３０Ｂへ入力される。但し、この場合にｙ（即ち、ｙｔ＋ｋ）及びｕ（即ち、ｕｔ＋ｋ、Δｕｔ＋ｋ）は式１６乃至１８に示す制約条件に拘束される。
【数１６】
2020093602.tif 000018
【数１７】
2020093602.tif 000019
【数１８】
2020093602.tif 000020
【００３６】
モデル予測制御コントローラ３０Ａに入力される目標指令ｒ（ｔ）と制御出力ｙ（ｔ）とが一致している場合は、算出された制御入力ｕ（ｔ）が制御対象へ入力されると、回転トルク推定部３０Ｂの出力である制御出力ｙ（ｔ）（即ち、推定ドライブシャフトトルクＴＤＥ）が目標指令ｒ（ｔ）（即ち、ドライブシャフトトルクＴＤ）と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさになる。従って、この場合は車両１０が目標前後加速度ａｘ又は目標前後加速度ａｘに近い前後加速度で走行する。そのため、３つの弾性体（ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲ、トーショナルダンパ２２、マウント部材２６）に起因する車体１０Ａの前後方向の振動が小さくなる。
【００３７】
一方、モデル予測制御コントローラ３０Ａに入力される目標指令ｒ（ｔ）と制御出力ｙ（ｔ）とが一致していない場合は、算出された制御入力ｕ（ｔ）が制御対象（車両１０）へ入力されると、回転トルク推定部３０Ｂが出力した制御出力ｙ（ｔ）と目標指令ｒ（ｔ）との差が、モデル予測制御コントローラ３０Ａを具備しない場合と比べて小さくなる。従って、この場合は車両１０の実際の前後加速度と目標前後加速度ａｘとの差がモデル予測制御コントローラ３０Ａを具備しない場合と比べて小さくなる。そのため、この場合も３つの弾性体（ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲ、トーショナルダンパ２２、マウント部材２６）に起因する車体１０Ａの前後方向の振動が小さくなる。
【００３８】
図４乃至図６は本実施形態が適用された車両１０の車両制御ＥＣＵ３０がアクセルペダルの踏込量等に基づいて目標前後加速度ａｘを演算した場合に、車両制御ＥＣＵ３０によって演算され且つ第２電動機１６が実際に発生する回転トルク、ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲに発生していると回転トルク推定部３０Ｂにより推定される回転トルク（推定ドライブシャフトトルクＴＤＥ）及び車両１０の実際の前後方向の加速度をそれぞれ表している。なお、このとき第２電動機１６及び第１電動機１８のうち第２電動機１６のみがドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲを回転させるための回転トルクを発生する。なお、内燃機関２０はドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲに回転トルクを付与してもしなくてもよい。
【００３９】
図４に示すように、本実施形態のようにモデル予測制御コントローラ３０Ａを用いて第２電動機１６を回転制御した場合と、モデル予測制御コントローラ３０Ａを用いずに第２電動機１６を回転制御した場合とでは、第２電動機１６の回転トルクに差が生じる。そのため図５に示すように、モデル予測制御コントローラ３０Ａを用いて第２電動機１６を回転制御した場合と、モデル予測制御コントローラ３０Ａを用いずに第２電動機１６を回転制御した場合とでは、ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの回転トルクに差が生じる。そしてドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲの回転トルクに差が生じるため、図６に示すように、本実施形態の車両１０の前後加速度は、モデル予測制御コントローラ３０Ａを用いずに第２電動機１６を回転制御した場合の車両１０の前後加速度よりも目標前後加速度ａｘに近い値になる。従って、３つの弾性体（ドライブシャフト１２ＦＬ、１２ＦＲ、トーショナルダンパ２２、マウント部材２６）に起因する車体１０Ａの前後方向の振動は、本実施形態の方がモデル予測制御コントローラ３０Ａを用いずに第２電動機１６を回転制御した場合よりも小さくなる。
【００４０】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４１】
例えば、ドライブシャフトによって回転駆動される駆動輪が後輪１１ＲＬ、１１ＲＲであってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０・・・車両、１０Ａ・・・車体、１１ＦＬ、１１ＦＲ・・・前輪、１２ＦＬ、１２ＦＲ・・・ドライブシャフト、１３・・・ディファレンシャルギア、１５・・・減速機構、１５ａ・・・第１歯車、１５ｂ・・・第２歯車、１６・・・第２電動機、１６ａ・・・出力軸、１６ｂ・・・出力ギア、１７・・・動力分割機構、１７ａ・・・サンギア、１７ｂ・・・リングギア、１７ｃ・・・ピニオンギア、１７ｄ・・・ピニオンキャリア、１８・・・第１電動機、２０・・・内燃機関、２１・・・クランクシャフト、２２・・・トーショナルダンパ、２５・・・ケース、２６・・・マウント部材、３０・・・車両制御ＥＣＵ、３０Ａ・・・モデル予測制御コントローラ、３０Ａ１・・・最適化器、３０Ｂ・・・回転トルク推定部、Ｍ・・・予測モデル、Ｓ・・・駆動系。
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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