(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の駆動力源として回転電機及び内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備えた車両における、前記回転電機の制御を行うための制御装置であって、
可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、
前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、
を備え、
前記パラメータ同定器は、前記係合装置が駆動力を伝達しない解放状態である場合に前記パラメータ同定を実行する制御装置。
【請求項２】
車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置であって、
可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、
前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、
を備え、
前記推定モデルは、前記車輪に伝達される駆動力に対する車両速度の応答を一次遅れで表した車両モデルに基づいて設定され、
前記可変パラメータは、前記一次遅れのパラメータに対応しており、
前記車両モデルは、前記車両に作用し前記車両速度に応じて変化する外部抵抗である車速依存外部抵抗を前記車両速度について線形化し、前記車速依存外部抵抗と、前記車両に作用し前記車両速度に応じて変化しない外部抵抗である車速非依存外部抵抗と、車両慣性と、に基づいて、前記駆動力に対する車両速度の応答を一次遅れで表したモデルであり、
前記可変パラメータは、前記車速依存外部抵抗、前記車速非依存外部抵抗、及び前記車両慣性に対応している制御装置。
【請求項３】
車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置であって、
可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、
前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、
を備え、
前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、
前記車両要求回転速度推定器は、前記係合装置の係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部に設定された特定期間内では、前記車両要求トルクと前記係合装置の係合開始前の前記回転電機の回転速度の検出値とに基づいて、前記車両要求回転速度を推定し、
前記パラメータ同定器は、前記特定期間内では、前記車両要求トルクと、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差と、前記係合装置の係合開始前の前記回転電機の回転速度の検出値と、に基づいて前記可変パラメータを変化させる制御装置。
【請求項４】
車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置であって、
可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、
前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、
を備え、
前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、
前記係合装置の係合部材間に回転速度差及びトルク伝達が生じている滑り係合状態である場合は、前記回転電機に対して要求されている出力トルクである回転電機要求トルクに、前記車輪側へ伝達する向きを正とした前記係合装置の伝達トルクを加算した値を、前記車両要求トルクに設定する制御装置。
【請求項５】
車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置であって、
可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、
前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、
を備え、
前記車両要求回転速度推定器は、前記車両要求トルクに対して一次遅れフィルタ処理及び第一可変パラメータの乗算処理を行った値と、前記回転電機の回転速度の検出値に対して一次遅れフィルタ処理及び第二可変パラメータの乗算処理を行った値と、を加算した値を、前記車両要求回転速度に設定する前記推定モデルを用いて、前記車両要求回転速度を推定し、
前記パラメータ同定器は、前記車両要求トルクに対して一次遅れフィルタ処理を行った値に、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差を乗算し、当該乗算値に所定ゲインを乗算した値を積分した値を前記第一可変パラメータに設定し、前記回転電機の回転速度の検出値に対して一次遅れフィルタ処理を行った値に、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差を乗算し、当該乗算値に所定ゲインを乗算した値を積分した値を前記第二可変パラメータに設定する制御装置。
【請求項６】
車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置であって、
可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、
前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、
前記回転電機の回転速度の検出値を前記車両要求回転速度に一致させるようなフィードバックトルク指令値を算出する回転速度制御器と、
前記車両要求トルクと前記フィードバックトルク指令値とに基づいて、前記回転電機の出力トルクの指令値である出力トルク指令値を算出するトルク指令値算出器と、
を備え、
前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、
前記回転速度制御器は、前記係合装置を介した前記回転電機から前記内燃機関へのトルク伝達による前記内燃機関の始動のために、前記係合装置の係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部で、前記フィードバックトルク指令値を算出する制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような制御装置に関して、例えば下記の特許文献１には、以下のような振動抑制制御装置の技術が開示されている。この振動抑制制御装置は、回転電機の駆動力源を備えた車両を発進させる際に、回転電機の出力トルクを制御することにより、動力伝達系に生じる軸ねじれ振動を抑制する制振制御を行う。この特許文献１の技術では、回転電機の出力トルクと、回転電機の回転速度とに基づいて、外乱トルクを推定し、その推定外乱トルクに制御ゲインを乗算して制御トルクを算出している。そして、特許文献１の技術は、要求トルクに制御トルクを足し合わせて、回転電機に対するトルク指令値を算出している。よって、特許文献１の技術では、外乱トルクをキャンセルできるように、トルク指令値が増減されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、外乱トルクをキャンセルすることにより、振動を抑制するように構成されているが、外乱トルクが、空気抵抗、坂路抵抗、タイヤ摩擦抵抗、及びブレーキなどの外部抵抗により生じている場合は、これらの外乱トルクがキャンセルされてしまうと、走行状態、又はブレーキ操作とは無関係に、車両の加速度又は減速度が変化してしまい、運転者に違和感を与える恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、外部抵抗を考慮して、車両の駆動のために要求されている駆動力に対する、回転電機の回転速度の応答を推定することができる回転電機の制御装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、車輪の駆動力源として回転電機及び内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備えた車両における、前記回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、を備え、前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、前記パラメータ同定器は、前記係合装置が駆動力を伝達しない解放状態である場合に前記パラメータ同定を実行する点にある。
【０００７】
なお、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【０００８】
この特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。なお、回転電機には、車両に作用している各種の外部抵抗が車輪を介して作用する。しかし、この各種の外部抵抗は、時間に応じて変化するため、回転電機の回転速度の推定精度が変動する。上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、車両要求回転速度と回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、推定モデルの可変パラメータを変化させるので、時間に応じて変化する各外部抵抗を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、外部抵抗が変化したとしても、推定モデルを外部抵抗の変化に適応させ、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
内燃機関は、燃焼により出力トルクを発生するため、要求トルクに対して実出力トルクが変動し易い。一方、回転電機は、基本的に電流に比例して出力トルクを発生するため、要求トルクに対して実出力トルクが比較的精度よく一致する。
上記の特徴構成によれば、係合装置が係合している場合は、内燃機関の出力トルク及び回転電機の出力トルクが車輪に伝達される。一方、係合装置が解放している場合は、内燃機関の出力トルクは車輪に伝達されず、回転電機の出力トルクが車輪に伝達される。よって、係合装置が解放している場合は、車輪に伝達される出力トルクは、車両要求トルクに精度良く一致する。
上記の特徴構成によれば、係合装置が少なくとも解放状態である場合に、パラメータ同定を実行するので、車両に伝達される出力トルクと、各制御器に入力される車両要求トルクと、が精度良く一致している状態で、パラメータ同定を実行することができる。よって、可変パラメータの同定精度を良好にすることができると共に、車両要求回転速度の推定精度を良好にすることができる。
【０００９】
また、本発明に係る、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、を備え、前記推定モデルは、前記車輪に伝達される駆動力に対する車両速度の応答を一次遅れで表した車両モデルに基づいて設定され、前記可変パラメータは、前記一次遅れのパラメータに対応しており、前記車両モデルは、前記車両に作用し前記車両速度に応じて変化する外部抵抗である車速依存外部抵抗を前記車両速度について線形化し、前記車速依存外部抵抗と、前記車両に作用し前記車両速度に応じて変化しない外部抵抗である車速非依存外部抵抗と、車両慣性と、に基づいて、前記駆動力に対する車両速度の応答を一次遅れで表したモデルであり、前記可変パラメータは、前記車速依存外部抵抗、前記車速非依存外部抵抗、及び前記車両慣性に対応している点にある。
【００１０】
この特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。なお、回転電機には、車両に作用している各種の外部抵抗が車輪を介して作用する。しかし、この各種の外部抵抗は、時間に応じて変化するため、回転電機の回転速度の推定精度が変動する。上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、車両要求回転速度と回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、推定モデルの可変パラメータを変化させるので、時間に応じて変化する各外部抵抗を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、外部抵抗が変化したとしても、推定モデルを外部抵抗の変化に適応させ、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
また、上記の特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、車輪に伝達される駆動力に対する車両速度の応答を表す車両モデルに基づいて設定された推定モデルを用いているので、車両に作用している各種の外部抵抗を考慮して、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。また、車両モデルを一次遅れで表現しているので、回転電機から車輪までの動力伝達系の軸ねじれを考慮していないモデルとなっている。ここで、回転電機の回転速度に生じる軸ねじれ振動成分は、車両要求トルクに対して要求されていない回転速度の応答である。よって、一次遅れで表現した車両モデルに基づいて設定された推定モデルを用いることにより、軸ねじれ振動成分の発生が抑制された、回転電機の回転速度の応答を推定することができる。
また、上記の特徴構成によれば、車両モデルを簡単な一次遅れで表現しているので、車両モデルに基づき設定される、車両要求回転速度推定器及びパラメータ同定器の構成を比較的単純なものとすることができる。
また、上記の特徴構成によれば、車両速度の２乗に比例する空気抵抗などの車速依存外部抵抗を、車両速度について線形化しているので、車両モデルの出力である車両速度に線形化ゲインを乗算して、車両モデルの入力側に帰還させる閉ループを設定することができる。よって、車両モデルを、一次遅れとすることができると共に、車速依存外部抵抗の特性に合ったものとすることができる。また、車両モデルは、車速依存外部抵抗と、車速非依存外部抵抗と、車両慣性と、に基づいて設定された一次遅れとされているので、車両に作用している車速依存の外部抵抗だけでなく、車速非依存の外部抵抗及び車両慣性を考慮して、車両要求回転速度を精度良く推定することができる。
また、可変パラメータは、車速依存外部抵抗、車速非依存外部抵抗、及び車両慣性に対応しているので、時間に応じて変化する車速依存外部抵抗、車速非依存外部抵抗、及び車両慣性を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、車速依存外部抵抗、車速非依存外部抵抗、及び車両慣性が変化したとしても、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
【００１１】
また、本発明に係る、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、を備え、前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、前記車両要求回転速度推定器は、前記係合装置の係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部に設定された特定期間内では、前記車両要求トルクと前記係合装置の係合開始前の前記回転電機の回転速度の検出値とに基づいて、前記車両要求回転速度を推定し、前記パラメータ同定器は、前記特定期間内では、前記車両要求トルクと、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差と、前記係合装置の係合開始前の前記回転電機の回転速度の検出値と、に基づいて前記可変パラメータを変化させる点にある。
【００１２】
この特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。なお、回転電機には、車両に作用している各種の外部抵抗が車輪を介して作用する。しかし、この各種の外部抵抗は、時間に応じて変化するため、回転電機の回転速度の推定精度が変動する。上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、車両要求回転速度と回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、推定モデルの可変パラメータを変化させるので、時間に応じて変化する各外部抵抗を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、外部抵抗が変化したとしても、推定モデルを外部抵抗の変化に適応させ、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
係合装置の係合開始から係合完了までの期間では、係合装置の伝達トルクの変動に伴い、トルクショックが生じて、動力伝達系に軸ねじれ振動が生じる恐れがある。このため、回転電機の回転速度の検出値に軸ねじれ振動成分が重畳する恐れがある。
上記の特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、設定された特定期間内では、係合装置の係合開始前の回転電機の回転速度の検出値に基づいて、車両要求回転速度を推定するので、車両要求回転速度に軸ねじれ振動成分が重畳することを抑制することができる。
また、上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、各制御器に入力される回転電機の回転速度の検出値が係合開始前の値に保持されている状態で、車両要求回転速度が回転電機の回転速度の検出値に一致するように、可変パラメータを変化させる。よって、回転電機の回転速度の検出値が係合開始前の値に保持されていても、車両要求回転速度を、軸ねじれ振動成分を除いた回転電機の回転速度の検出値の挙動に一致させることができる。
従って、係合装置の係合時のように回転電機の回転速度の検出値に軸ねじれ振動成分が重畳される場合でも、車両要求回転速度に軸ねじれ振動成分が重畳することを抑制できると共に、車両要求回転速度を、軸ねじれ振動成分を除いた回転電機の回転速度の検出値の挙動に一致させることができる。よって、軸ねじれ振動成分の発生が抑制された、回転電機の回転速度の応答を推定することができる。
【００１３】
また、本発明に係る、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、を備え、前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、前記係合装置の係合部材間に回転速度差及びトルク伝達が生じている滑り係合状態である場合は、前記回転電機に対して要求されている出力トルクである回転電機要求トルクに、前記車輪側へ伝達する向きを正とした前記係合装置の伝達トルクを加算した値を、前記車両要求トルクに設定する点にある。
【００１４】
この特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。なお、回転電機には、車両に作用している各種の外部抵抗が車輪を介して作用する。しかし、この各種の外部抵抗は、時間に応じて変化するため、回転電機の回転速度の推定精度が変動する。上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、車両要求回転速度と回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、推定モデルの可変パラメータを変化させるので、時間に応じて変化する各外部抵抗を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、外部抵抗が変化したとしても、推定モデルを外部抵抗の変化に適応させ、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
係合装置が滑り係合状態である場合は、回転電機の出力トルクに、係合装置の係合部材間を伝達しているトルクを加えたトルクが、車輪側に伝達される伝達トルクとなる。また、内燃機関側の係合部材の回転速度が、車輪側の係合部材の回転速度より高い場合は、係合部材間を内燃機関側から車輪側に向かってトルクが伝達する。一方、内燃機関側の係合部材の回転速度が、車輪側の係合部材の回転速度より低い場合は、係合部材間を車輪側から内燃機関側に向かってトルクが伝達する。
上記の特徴構成によれば、係合装置が滑り係合状態である場合は、回転電機の出力トルクに加え、トルク伝達方向を含め、係合装置を伝達しているトルクも考慮して車両要求トルクを設定しているので、車両要求トルクを、車輪側に伝達される伝達トルクに近づけることができる。よって、車両要求トルクに基づいて推定される車両要求回転速度の推定精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、を備え、前記車両要求回転速度推定器は、前記車両要求トルクに対して一次遅れフィルタ処理及び第一可変パラメータの乗算処理を行った値と、前記回転電機の回転速度の検出値に対して一次遅れフィルタ処理及び第二可変パラメータの乗算処理を行った値と、を加算した値を、前記車両要求回転速度に設定する前記推定モデルを用いて、前記車両要求回転速度を推定し、前記パラメータ同定器は、前記車両要求トルクに対して一次遅れフィルタ処理を行った値に、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差を乗算し、当該乗算値に所定ゲインを乗算した値を積分した値を前記第一可変パラメータに設定し、前記回転電機の回転速度の検出値に対して一次遅れフィルタ処理を行った値に、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差を乗算し、当該乗算値に所定ゲインを乗算した値を積分した値を前記第二可変パラメータに設定する点にある。
【００１６】
この特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。なお、回転電機には、車両に作用している各種の外部抵抗が車輪を介して作用する。しかし、この各種の外部抵抗は、時間に応じて変化するため、回転電機の回転速度の推定精度が変動する。上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、車両要求回転速度と回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、推定モデルの可変パラメータを変化させるので、時間に応じて変化する各外部抵抗を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、外部抵抗が変化したとしても、推定モデルを外部抵抗の変化に適応させ、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
この特徴構成によれば、推定モデルは、２つの一次遅れフィルタ処理を導入することで、推定モデルの出力が、各可変パラメータに対して線形となるような形、すなわち線形パラメトリックモデルで表現することができている。よって、パラメータ同定器を、上記の構成のように、偏差に所定ゲインを乗算し、当該乗算値を積分した値を可変パラメータに設定する、いわゆる積分形適応則に基づく同定器に設定することでき、可変パラメータの真値への収束性を確保することができる。
【００１７】
また、本発明に係る、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置の特徴構成は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクに対する前記回転電機の回転速度である車両要求回転速度の応答を推定する車両要求回転速度推定器と、前記車両要求回転速度と前記回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、前記可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器と、前記回転電機の回転速度の検出値を前記車両要求回転速度に一致させるようなフィードバックトルク指令値を算出する回転速度制御器と、前記車両要求トルクと前記フィードバックトルク指令値とに基づいて、前記回転電機の出力トルクの指令値である出力トルク指令値を算出するトルク指令値算出器と、を備え、前記車両は、前記駆動力源として前記回転電機に加えて内燃機関を備えると共に、前記内燃機関の側から、係合装置、前記回転電機、前記車輪の順に駆動連結する動力伝達系を備え、前記回転速度制御器は、前記係合装置を介した前記回転電機から前記内燃機関へのトルク伝達による前記内燃機関の始動のために、前記係合装置の係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部で、前記フィードバックトルク指令値を算出する点にある。
【００１８】
この特徴構成によれば、車両要求回転速度推定器は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答を推定することができる。なお、回転電機には、車両に作用している各種の外部抵抗が車輪を介して作用する。しかし、この各種の外部抵抗は、時間に応じて変化するため、回転電機の回転速度の推定精度が変動する。上記の特徴構成によれば、パラメータ同定器は、車両要求回転速度と回転電機の回転速度の検出値との偏差が減少するように、推定モデルの可変パラメータを変化させるので、時間に応じて変化する各外部抵抗を同定し推定モデルに反映させることができる。よって、外部抵抗が変化したとしても、推定モデルを外部抵抗の変化に適応させ、車両要求回転速度の推定精度を保つことができる。
また、上記の特徴構成によれば、回転電機の回転速度が軸ねじれ振動などにより振動していたとしても、回転電機の回転速度を車両要求回転速度にフィードバックすることにより、回転電機の回転速度の振動成分を低減する制振を行うことができる。
また、車両要求回転速度は、上記のように、車両に作用している外部抵抗を考慮して推定された、車両要求トルクに対する回転電機の回転速度の応答とされている。よって、車両要求回転速度を目標値とすることにより、回転電機による回転速度制御が外部抵抗を打ち消すように作用することを抑制でき、軸ねじれ振動などの振動成分を低減するように作用させることができる。よって、走行状態、又はブレーキ操作などによる、車両の加速度又は減速度を維持しつつ、回転電機の回転速度の振動成分を低減することができる。
また上記の特徴構成によれば、軸ねじれ振動が生じやすい、係合装置の係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部で、回転速度制御を行って、効果的に振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用駆動装置及び制御装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両モデルを説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車両モデルを説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車両モデルを説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態に係る車両モデルを説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る車両モデルを説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る車両モデルを説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の比較例を説明するタイムチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る制御装置の処理を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第一の実施形態〕
本発明に係る回転電機制御装置３２の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置１の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、車両用駆動装置１を搭載した車両は、車両の駆動力源として内燃機関であるエンジンＥと回転電機ＭＧを備えたハイブリッド車両とされている。この図において、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は信号の伝達経路を示している。回転電機ＭＧは、車両の駆動力源から車輪Ｗまでの動力伝達系２に含まれる。本実施形態では、回転電機ＭＧは、エンジン分離クラッチＣＬの係合状態に応じてエンジンＥに駆動連結されるとともに、動力出力機構を介して車輪Ｗに駆動連結される。よって、動力伝達系２は、エンジンＥの側から、エンジン分離クラッチＣＬ、回転電機ＭＧ、車輪Ｗの順に駆動連結している。本実施形態では、動力出力機構は、回転電機ＭＧに駆動連結され、変速比を変更可能な変速機構ＴＭと、変速機構ＴＭと車輪Ｗとを駆動連結する出力軸Ｏ及び車軸ＡＸと、を有する。よって、駆動力源の駆動力は、変速機構ＴＭの変速比で変速されて車輪側に伝達される。
【００２１】
また、ハイブリッド車両は、エンジンＥの制御を行うエンジン制御装置３１と、回転電機ＭＧの制御を行う回転電機制御装置３２と、変速機構ＴＭ及びエンジン分離クラッチＣＬの制御を行う動力伝達制御装置３３と、これらの制御装置を統合して車両用駆動装置１の制御を行う車両制御装置３４と、を備える。なお、エンジン分離クラッチＣＬが、本発明における「係合装置」である。また、回転電機制御装置３２が、本発明における「制御装置」である。
【００２２】
このような構成において、本実施形態に係る回転電機制御装置３２は、図２に示すように、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車輪Ｗの駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクＴｒに対する回転電機の回転速度である車両要求回転速度ωｍ*の応答を推定する車両要求回転速度推定器４１を備えている。
また、回転電機制御装置３２は、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度の検出値ωｍとの偏差εが減少するように、可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行するパラメータ同定器４２を備えている。以下、本実施形態に係る回転電機制御装置３２について、詳細に説明する。
【００２３】
１．車両用駆動装置の構成
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の動力伝達系２の構成について説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両は、車両の駆動力源としてエンジンＥ及び回転電機ＭＧを備え、これらのエンジンＥと回転電機ＭＧとが直列に駆動連結されるパラレル方式のハイブリッド車両となっている。ハイブリッド車両は、変速機構ＴＭを備えており、当該変速機構ＴＭにより、中間軸Ｍに伝達されたエンジンＥ及び回転電機の回転速度を変速すると共にトルクを変換して出力軸Ｏに伝達する。
【００２４】
エンジンＥは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、エンジンＥのクランクシャフト等のエンジン出力軸Ｅｏが、エンジン分離クラッチＣＬを介して、回転電機ＭＧに駆動連結された入力軸Ｉと選択的に駆動連結される。すなわち、エンジンＥは、摩擦係合要素であるエンジン分離クラッチＣＬを介して回転電機ＭＧに選択的に駆動連結される。なお、エンジン出力軸Ｅｏが、ダンパー等の他の部材を介してエンジン分離クラッチＣＬの係合部材に駆動連結された構成としても好適である。
【００２５】
回転電機ＭＧは、非回転部材に固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持されたロータと、を有している。この回転電機ＭＧのロータは、中間軸Ｍと一体回転するように駆動連結されている。すなわち、本実施形態においては、中間軸ＭにエンジンＥ及び回転電機ＭＧの双方が駆動連結される構成となっている。回転電機ＭＧは、蓄電装置としてのバッテリ（不図示）に電気的に接続されている。そして、回転電機ＭＧは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能と、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機ＭＧは、バッテリからの電力供給を受けて力行し、或いはエンジンＥや車輪Ｗから伝達される回転駆動力により発電した電力をバッテリに蓄電する。なお、バッテリは蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。なお、以下では回転電機ＭＧによる発電を回生と称し、発電中に回転電機ＭＧが出力する負トルクを回生トルクと称する。回転電機の目標出力トルクが負トルクの場合には、回転電機ＭＧは、エンジンＥや車輪Ｗから伝達される回転駆動力により発電しつつ回生トルクを出力する状態となる。
【００２６】
駆動力源が駆動連結される中間軸Ｍには、変速機構ＴＭが駆動連結されている。本実施形態では、変速機構ＴＭは、変速比の異なる複数の変速段を有する有段の自動変速機構である。変速機構ＴＭは、これら複数の変速段を形成するため、遊星歯車機構等の歯車機構と複数の摩擦係合要素Ｂ１、Ｃ１、・・・とを備えている。この変速機構ＴＭは、各変速段の変速比で、中間軸Ｍの回転速度を変速するとともにトルクを変換して、出力軸Ｏへ伝達する。変速機構ＴＭから出力軸Ｏへ伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置ＤＦを介して左右二つの車軸ＡＸに分配されて伝達され、各車軸ＡＸに駆動連結された車輪Ｗに伝達される。ここで、変速比は、変速機構ＴＭにおいて各変速段が形成された場合の、出力軸Ｏの回転速度に対する中間軸Ｍの回転速度の比であり、本願では中間軸Ｍの回転速度を出力軸Ｏの回転速度で除算した値である。すなわち、中間軸Ｍの回転速度を変速比で除算した回転速度が、出力軸Ｏの回転速度になる。また、中間軸Ｍから変速機構ＴＭに伝達されるトルクに、変速比を乗算したトルクが、変速機構ＴＭから出力軸Ｏに伝達されるトルクになる。
【００２７】
本例では、エンジン分離クラッチＣＬ、及び複数の摩擦係合要素Ｂ１、Ｃ１、・・・は、それぞれ摩擦材を有して構成されるクラッチやブレーキ等の係合要素である。これらの摩擦係合要素ＣＬ、Ｂ１、Ｃ１、・・・は、供給される油圧を制御することによりその係合圧を制御して伝達トルク容量の増減を連続的に制御することが可能とされている。このような摩擦係合要素としては、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等が好適に用いられる。
【００２８】
摩擦係合要素は、その係合部材間の摩擦により、係合部材間でトルクを伝達する。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差（滑り）がある場合は、動摩擦により回転速度の大きい方の部材から小さい方の部材に伝達トルク容量の大きさのトルク（スリップトルク）が伝達される。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差（滑り）がない場合は、摩擦係合要素は、伝達トルク容量の大きさを上限として、静摩擦により摩擦係合要素の係合部材間に作用するトルクを伝達する。ここで、伝達トルク容量とは、摩擦係合要素が摩擦により伝達することができる最大のトルクの大きさである。伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素の係合圧に比例して変化する。係合圧とは、入力側係合部材（摩擦板）と出力側係合部材（摩擦板）とを相互に押し付け合う圧力である。本実施形態では、係合圧は、供給されている油圧の大きさに比例して変化する。すなわち、本実施形態では、伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。
【００２９】
各摩擦係合要素は、リターンばねを備えており、ばねの反力により解放側に付勢されている。そして、各摩擦係合要素に供給される油圧により生じる力がばねの反力を上回ると、各摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じ始め、各摩擦係合要素は、解放状態から係合状態に変化する。この伝達トルク容量が生じ始めるときの油圧を、ストロークエンド圧と称す。各摩擦係合要素は、供給される油圧がストロークエンド圧を上回った後、油圧の増加に比例して、その伝達トルク容量が増加するように構成されている。
【００３０】
本実施形態において、係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に摩擦係合要素にトルク伝達（伝達トルク容量）が生じている状態であり、解放状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じていない状態である。また、滑り係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差（滑り）がある係合状態であり、直結係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差（滑り）がない係合状態である。
【００３１】
２．油圧制御系の構成
次に、車両用駆動装置１の油圧制御系について説明する。油圧制御系は、油圧ポンプから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための油圧制御装置ＰＣを備えている。ここでは詳しい説明を省略するが、油圧制御装置ＰＣは、油圧調整用のリニアソレノイド弁からの信号圧に基づき一又は二以上の調整弁の開度を調整することにより、当該調整弁からドレインする作動油の量を調整して作動油の油圧を一又は二以上の所定圧に調整する。所定圧に調整された作動油は、それぞれ必要とされるレベルの油圧で、変速機構ＴＭやエンジン分離クラッチＣＬの各摩擦係合要素等に供給される。
【００３２】
３．制御装置の構成
次に、車両用駆動装置１の制御を行う制御装置３１〜３４の構成について説明する。
制御装置３１〜３４は、それぞれＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶装置等を有して構成されている。そして、各制御装置のＲＯＭ等に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、図２に示すような制御装置３１〜３４の各機能部４１、４２などが構成されている。また、制御装置３１〜３４は、互いに通信を行うように構成されており、センサの検出情報及び制御パラメータ等の各種情報を共有するとともに協調制御を行い、各機能部４１、４２などの機能が実現される。
【００３３】
また、車両用駆動装置１は、センサＳｅ１〜Ｓｅ３を備えており、各センサから出力される電気信号は制御装置３１〜３４に入力される。制御装置３１〜３４は、入力された電気信号に基づき各センサの検出情報を算出する。エンジン回転速度センサＳｅ１は、エンジン出力軸Ｅｏ（エンジンＥ）の回転速度を検出するためのセンサである。エンジン制御装置３１は、エンジン回転速度センサＳｅ１の入力信号に基づいてエンジンの回転速度（角速度）ωｅを検出する。入力軸回転速度センサＳｅ２は、入力軸Ｉ及び中間軸Ｍの回転速度を検出するためのセンサである。入力軸Ｉ及び中間軸Ｍには回転電機ＭＧのロータが一体的に駆動連結されているので、回転電機制御装置３２は、入力軸回転速度センサＳｅ２の入力信号に基づいて回転電機の回転速度（角速度）ωｍ、並びに入力軸Ｉ及び中間軸Ｍの回転速度を検出する。出力軸回転速度センサＳｅ３は、変速機構ＴＭ近傍の出力軸Ｏに取り付けられ、変速機構ＴＭ近傍の出力軸Ｏの回転速度を検出するためのセンサである。動力伝達制御装置３３は、出力軸回転速度センサＳｅ３の入力信号に基づいて変速機構ＴＭ近傍の出力軸Ｏの回転速度（角速度）ωｏを検出する。また、出力軸Ｏの回転速度は車速に比例するため、動力伝達制御装置３３は、出力軸回転速度センサＳｅ３の入力信号に基づいて車速を算出する。
【００３４】
３−１．車両制御装置
車両制御装置３４は、エンジンＥ、回転電機ＭＧ、変速機構ＴＭ、及びエンジン分離クラッチＣＬ等に対して行われる各種トルク制御、及び各摩擦係合要素の係合制御等を車両全体として統合する制御を行う機能部を備えている。
【００３５】
車両制御装置３４は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に応じて、車輪Ｗの駆動のために要求されているトルクであって、中間軸Ｍ側から出力軸Ｏ側に伝達される目標駆動力である車両要求トルクＴｒを算出するとともに、エンジンＥ及び回転電機ＭＧの運転モードを決定する。そして、車両制御装置３４は、要求トルク指令値算出器４５を備えており、要求トルク指令値算出器４５が、エンジンＥに対して要求する出力トルクであるエンジン要求トルク、回転電機ＭＧに対して要求する出力トルクである回転電機要求トルクＴｂ、及びエンジン分離クラッチＣＬの目標伝達トルク容量を算出し、それらを他の制御装置３１〜３３に指令して統合制御を行う。
【００３６】
本実施形態では、要求トルク指令値算出器４５は、エンジン分離クラッチＣＬが滑り係合状態にある場合は、回転電機の出力トルクＴｍと、エンジン分離クラッチのスリップトルクとを合計したトルクが、車両要求トルクＴｒに一致するように、回転電機要求トルクＴｂとエンジン分離クラッチＣＬの目標伝達トルク容量とを決定する。本実施形態では、要求トルク指令値算出器４５は、車両要求トルクＴｒから、推定スリップトルクを減算したトルクを、回転電機要求トルクＴｂに決定する。言い換えると、回転電機要求トルクＴｂに、車輪Ｗ側へ伝達する向きを正としたエンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク（推定スリップトルク）を加算した値が、車両要求トルクＴｒに設定されていることになる。
【００３７】
一方、要求トルク指令値算出器４５は、エンジン分離クラッチＣＬが直結係合状態にある場合は、回転電機の出力トルクＴｍと、エンジンの出力トルクＴｅとを合計したトルクが、車両要求トルクＴｒに一致するように、回転電機要求トルクＴｂとエンジン要求トルクとが決定される。本実施形態では、車両要求トルクＴｒから、推定エンジン出力トルクを減算したトルクが、回転電機要求トルクＴｂに決定される。
また、要求トルク指令値算出器４５は、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態にある場合は、車両要求トルクＴｒを回転電機要求トルクＴｂに決定する。
【００３８】
車両制御装置３４は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に基づいて、各駆動力源の運転モードを決定する。ここで、バッテリの充電量は、バッテリ状態検出センサにより検出される。本実施形態では、運転モードとして、回転電機ＭＧのみを駆動力源とする電動モードと、少なくともエンジンＥを駆動力源とするパラレルモードと、エンジンＥの回転駆動力により回転電機ＭＧの回生発電を行うエンジン発電モードと、車輪から伝達される回転駆動力により回転電機ＭＧの回生発電を行う回生発電モードと、回転電機ＭＧの回転駆動力によりエンジンＥを始動させるエンジン始動モードと、を有する。
【００３９】
ここで、エンジン分離クラッチＣＬが直結係合状態にされる運転モードは、パラレルモード、エンジン発電モード、及びエンジン始動モードとなる。後述する例でも示すように、エンジン始動モードでは、回転電機ＭＧの回転中に、エンジン分離クラッチＣＬが滑り係合状態にされて、エンジン分離クラッチＣＬからエンジンＥ側に伝達トルク容量の大きさの正トルクが伝達される。その反力として、エンジン分離クラッチＣＬから回転電機ＭＧ側に、伝達トルク容量の大きさの負トルク（スリップトルク）が伝達される。
【００４０】
３−２．エンジン制御装置
エンジン制御装置３１は、エンジンＥの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、エンジン制御装置３１は、車両制御装置３４からエンジン要求トルクが指令されている場合は、車両制御装置３４から指令されたエンジン要求トルクを出力トルク指令値に設定し、エンジンＥが出力トルク指令値の出力トルクを出力するように制御するトルク制御を行う。
また、エンジン制御装置３１は、エンジンの出力トルクＴｅを推定し、推定したトルクを推定エンジン出力トルクとして他の制御装置に伝達するように構成されている。エンジン制御装置３１は、出力トルク指令値に基づき推定エンジン出力トルクを算出して伝達するようにしてもよい。
【００４１】
３−３．動力伝達制御装置
動力伝達制御装置３３は、変速機構ＴＭ、及びエンジン分離クラッチＣＬの制御を行う機能部を備えている。動力伝達制御装置３３には、出力軸回転速度センサＳｅ３等のセンサの検出情報が入力されている。
【００４２】
３−３−１．変速機構の制御
動力伝達制御装置３３は、変速機構ＴＭに変速段を形成する制御を行う。本実施形態では、動力伝達制御装置３３は、車速、アクセル開度、及びシフト位置などのセンサ検出情報に基づいて変速機構ＴＭにおける目標変速段を決定する。そして、動力伝達制御装置３３は、油圧制御装置ＰＣを介して変速機構ＴＭに備えられた各摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ１、・・・に供給される油圧を制御することにより、各摩擦係合要素を係合又は解放して目標とされた変速段を変速機構ＴＭに形成させる。具体的には、動力伝達制御装置３３は、油圧制御装置ＰＣに各摩擦係合要素Ｂ１、Ｃ１、・・・の目標油圧（指令圧）を指令し、油圧制御装置ＰＣは、指令された目標油圧（指令圧）の油圧を各摩擦係合要素に供給する。
【００４３】
３−３−２．エンジン分離クラッチの制御
また、動力伝達制御装置３３は、エンジン分離クラッチＣＬの係合又は解放を行う。本実施形態では、動力伝達制御装置３３は、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量が、車両制御装置３４から指令された目標伝達トルク容量に一致するように、油圧制御装置ＰＣを介してエンジン分離クラッチＣＬに供給される油圧を制御する。具体的には、動力伝達制御装置３３は、目標伝達トルク容量に基づき設定した目標油圧（指令圧）を、油圧制御装置ＰＣに指令し、油圧制御装置ＰＣは、指令された目標油圧（指令圧）の油圧をエンジン分離クラッチＣＬに供給する。
【００４４】
また、動力伝達制御装置３３は、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量を推定する。そして、動力伝達制御装置３３は、エンジン分離クラッチＣＬが滑り係合状態である場合には、推定した伝達トルク容量に基づき、動摩擦によりエンジン分離クラッチＣＬから回転電機ＭＧ側に伝達しているスリップトルクを推定する。そして、動力伝達制御装置３３は、推定したスリップトルクを推定スリップトルクとして他の制御装置に伝達するように構成されている。
【００４５】
本実施形態では、動力伝達制御装置３３は、目標伝達トルク容量又は目標油圧（指令圧）に対して、油圧供給系の応答遅れを模擬した応答遅れ処理を行って伝達トルク容量を推定する。そして、動力伝達制御装置３３は、エンジン分離クラッチＣＬの係合部材間の回転速度の関係に基づき、トルク伝達の向きを判定し、車輪Ｗ側へ伝達する向きを正として、推定した伝達トルク容量に正又は負の符号（＋１又は−１）を乗算した値を、推定スリップトルクに設定する。例えば、回転電機の回転速度ωｍがエンジンの回転速度ωｅより大きい場合には、エンジンＥ側へ伝達するので、推定した伝達トルク容量に負の符号（−１）を乗算した値が、推定スリップトルクに設定される。一方、回転電機の回転速度ωｍがエンジンの回転速度ωｅより小さい場合には、車輪Ｗ側へ伝達するので、推定した伝達トルク容量に正の符号（＋１）を乗算した値が、推定スリップトルクに設定される。なお、エンジン分離クラッチＣＬが、直結係合状態にある場合、又は、解放状態にある場合は、推定スリップトルクはゼロに設定される。
【００４６】
３−４．回転電機制御装置
回転電機制御装置３２は、回転電機ＭＧの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、回転電機制御装置３２は、図１に示すように、インバータ５０、インバータ制御部５１、ベーストルク決定部５２、車両要求回転速度推定器４１、パラメータ同定器４２、回転速度制御器４３、及びトルク指令値算出器４４を備えている。
インバータ５０は、図示しないバッテリの直流電力を交流電力に変換して、回転電機ＭＧを駆動するための複数のスイッチング素子を備えている。インバータ制御部５１は、トルク指令値算出器４４から伝達された出力トルク指令値Ｔｍｏに基づき、インバータ５０が備えた複数のスイッチング素子をオンオフ駆動する信号を出力して、インバータ５０を駆動制御する。
【００４７】
図３に示すように、トルク指令値算出器４４は、トルク制御モードに決定されている場合には、回転電機要求トルクＴｂを出力トルク指令値Ｔｍｏに設定し、回転速度制御モードに決定されている場合には、回転電機要求トルクＴｂに、回転速度制御器４３が算出したフィードバックトルク指令値Ｔｐを加算したトルクを出力トルク指令値Ｔｍｏに設定する。
【００４８】
回転速度制御器４３は、車両要求回転速度推定器４１が推定した車両要求回転速度ωｍ*を目標回転速度に設定し、回転電機の回転速度ωｍを目標回転速度に一致させるようなフィードバックトルク指令値Ｔｐを算出する回転速度制御を実行する機能部である。この回転速度制御は、回転電機の回転速度ωｍの振動成分を低減する、すなわち制振するように作用するとともに、回転電機の回転速度ωｍの振動中心を車両要求回転速度ωｍ*に一致させるように作用する。
【００４９】
３−４−１．車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２
回転電機制御装置３２は、車両要求回転速度ωｍ*を推定するための車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２を備えている。
車両要求回転速度推定器４１は、可変パラメータを有する推定モデルを用いて、車輪Ｗの駆動のために要求されているトルクである車両要求トルクＴｒに対する回転電機の回転速度である車両要求回転速度ωｍ*の応答を推定する。
また、パラメータ同定器４２は、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度の検出値ωｍとの偏差εが減少するように、可変パラメータを変化させるパラメータ同定を実行する。ここで、推定モデルは、以下で説明するように、車輪Ｗに伝達される駆動力Ｆｐｗに対する車両速度Ｖｓの応答を表す車両モデルに基づいて設定されている。
【００５０】
３−４−１−１．車両モデル
・車両の運動特性
図４に示すように、車両には、駆動力源から車輪Ｗに伝達される駆動力Ｆｐｗ、車両速度Ｖｓに応じて変化する外部抵抗である車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車両速度Ｖｓに応じて変化しない外部抵抗である車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖが作用する。
ここで、車速依存外部抵抗Ｆｗｖには、次式に示すように車両速度Ｖｓの２乗に比例する空気抵抗がある。
【数１】
0005516995.tif 000002
なお、μは車両の前面投影面積及び空気抵抗係数などによって定まる係数である。
また、車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖには、車両慣性（質量）Ｍｖと道路勾配β（ｓｉｎβ）とに応じて変化する坂路抵抗、車両慣性（質量）Ｍｖに比例するタイヤ摩擦抵抗、ブレーキ操作により生じる制動力がある。
そして、車両速度Ｖｓは、次式に示すように、駆動力Ｆｐｗから車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖを減算した力を、車両慣性（質量）Ｍｖで除算した値に比例して変化する。なお、車両慣性（質量）Ｍｖには、動力伝達系２における各回転部材の慣性モーメントを慣性質量に換算した分が含まれる。
【数２】
0005516995.tif 000003
【００５１】
・車両モデル
このような車両の運動特性を表すモデルに基づき、車輪Ｗに伝達される駆動力Ｆｐｗに対する車両速度Ｖｓの応答を表す車両モデルを、ブロック図で表したものを図５に示す。
駆動力Ｆｐｗから各外部抵抗Ｆｗｖ、Ｆｗｎｖを減算した値を、車両慣性Ｍｖで除算し、積分処理（１／ｓ）した値が車両速度Ｖｓになる。図５の上側に示すように、各外部抵抗Ｆｗｖ、Ｆｗｎｖは、車両速度Ｖｓ、道路勾配β、及びブレーキ操作などに応じて変化する。
【００５２】
本実施形態では、図５の下側に示すように、車両モデルは、駆動力Ｆｐｗに対する車両速度Ｖｓの応答を一次遅れで表してモデル化されている。より具体的には、車両モデルは、車速依存外部抵抗Ｆｗｖを車両速度Ｖｓについて線形化し、車速依存外部抵抗Ｆｗｖと、車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖと、車両慣性Ｍｖと、に基づいて、駆動力Ｆｐｗに対する車両速度Ｖｓの応答を一次遅れで表してモデル化されている。
すなわち、車両速度Ｖｓの２乗に比例して変化する空気抵抗からなる車速依存外部抵抗Ｆｗｖを車両速度Ｖｓについて線形化し、この車速依存外部抵抗Ｆｗｖを線形化した場合の傾きである線形化ゲインＫに車両速度Ｖｓを乗算した値と、車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖからなる残りの外部抵抗である残余外部抵抗Ｆｄと、を合計した値が、各外部抵抗Ｆｗｖ、Ｆｗｎｖの合計値とされている。なお、残余外部抵抗Ｆｄには、車速依存外部抵抗Ｆｗｖを線形化した場合の切片の値が含まれる。これにより、車輪Ｗに伝達される駆動力Ｆｐｗに対する車両速度の応答を表す車両モデルは、一次遅れで表せる。
ここで、線形化ゲインＫは、車速依存外部抵抗Ｆｗｖが式（１）で表せるとすると、式（１）の車速依存外部抵抗Ｆｗｖを車両速度Ｖｓについて微分した値であり、次式で表せる。
【数３】
0005516995.tif 000004
【００５３】
図５の左下側の車両モデルを整理すると、図５の右下側及び次式に示すような一次遅れの伝達関数で表せる。
【数４】
0005516995.tif 000005
このように、一次遅れの各パラメータａ及びｂは、車両慣性Ｍｖ、車速依存外部抵抗Ｆｗｖの線形化ゲインＫ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖ等からなる残余外部抵抗Ｆｄに対応している。すなわち、一次遅れの各パラメータａ及びｂは、車両慣性Ｍｖ、車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖに対応している。
なお、車両慣性Ｍｖ、線形化ゲインＫ、及び残余外部抵抗Ｆｄは、時間に応じて変化する値（時変）であるため、一次遅れの各パラメータａ及びｂも時変となる。例えば、車両慣性Ｍｖは、乗員の質量又は車載物の質量に応じて変化する。また、車速依存外部抵抗Ｆｗｖの線形化ゲインＫは、式（３）に示すように、車両速度Ｖｓに応じて変化し、また風速に応じて変化する。残余外部抵抗Ｆｄは、道路勾配β及び制動力などに応じて変化する。
【００５４】
３−４−１−２．回転電機ＭＧの回転基準の車両モデルへの変換
以上で説明した車両モデルは、車両を基準としたモデルであったが、車両モデルを、回転電機ＭＧの回転を基準としたモデルに変換する。
車両基準では、車両に作用する力Ｆに対する車両速度Ｖｓの応答は、図６の上側及び次式に示すようになる。
【数５】
0005516995.tif 000006
車両と回転電機ＭＧの回転とは、車輪Ｗを介して連動して運動するように構成されている。よって、車両基準の式（５）の各変数と、回転電機ＭＧの回転基準のトルクＴ、回転角速度ω、及び車両慣性モーメントＪｖとの間の関係式は、車輪Ｗの半径ｒを用いて、次式のように表せる。
【数６】
0005516995.tif 000007
式（６）を式（５）に代入して整理すると、式（５）の車両モデルは、回転電機ＭＧの回転基準では、次式のように変換できる。
【数７】
0005516995.tif 000008
【００５５】
よって、式（４）の車両基準の車両モデルは、図７及び次式に示すように、回転電機ＭＧの回転基準の車両モデルに変換することができる。
【数８】
0005516995.tif 000009
ここで、Ｔｄは、残余外部抵抗Ｆｄを回転電機ＭＧの回転基準のトルクに変換した場合の残余外部抵抗であり、Ｊｖは、車両慣性（質量）Ｍｖを回転電機ＭＧの回転基準の慣性モーメントに変換した場合の車両慣性である。
【００５６】
・軸ねじれ振動の低減
なお、車両モデルでは、図８の下側に示すように、動力伝達系２を含む車両を１慣性系でモデル化しており、図８の上側に示す、例えば３慣性系でモデル化することができる実際の動力伝達系２を含む車両とは異なり、軸ねじれ振動が生じない構成となっている。
すなわち、実際の動力伝達系２を含む車両は、図８の上側に示すように、例えば、エンジンの慣性Ｊｅ、回転電機の慣性Ｊｍ、及び負荷（車両）の慣性Ｊｌからなる３慣性系でモデル化することができ、慣性間をつなぐ軸にねじれ振動が生じる。一方、本実施形態の車両モデルは、軸ねじれを省略した１慣性系でモデル化しているため、軸ねじれ振動が生じない。なお、車両モデルにおける車両慣性Ｊｖは、エンジン分離クラッチＣＬが直結係合状態である場合は、エンジンの慣性Ｊｅと回転電機の慣性Ｊｍと負荷（車両）の慣性Ｊｌとを合計した値になり、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態又は滑り係合状態である場合は、回転電機の慣性Ｊｍと負荷（車両）の慣性Ｊｌとを合計した値になる。
【００５７】
なお、回転電機の回転速度ωｍに生じる軸ねじれ振動は、車両要求トルクＴｒに対して要求されていない、回転速度の挙動である。
よって、１慣性系でモデル化され、軸ねじれを省略した車両モデルに基づいて設定された推定モデルを用いることにより、車両要求トルクＴｒに対する回転電機の回転速度である車両要求回転速度ωｍ*の応答を、軸ねじれ振動成分を低減して、推定することができる。
【００５８】
３−４−１−３．一次遅れの車両モデルに基づく推定器及び同定器
本実施形態では、図９に示すように、車両要求回転速度推定器４１は、車輪Ｗに伝達される駆動力Ｆｐｗに対する車両速度Ｖｓの応答を式（４）に示すような一次遅れで表す車両モデルに基づいて設定された、式（８）に示すような一次遅れであって、当該一次遅れのパラメータに対応した可変パラメータａ*、ｂ*を有する推定モデルを用いて、車両要求トルクＴｒに対する回転電機の回転速度である車両要求回転速度ωｍ*の応答を推定するように構成されている。
言い換えると、推定モデルは、駆動力Ｆｐｗに対する車両速度Ｖｓの応答を一次遅れで表す車両モデルを回転電機ＭＧの回転基準に変換した、式（８）に示すような車両要求トルクＴｒに対する回転電機の回転速度ωｍの応答を一次遅れで表すモデルであって、次式に示すように、当該一次遅れのパラメータａ、ｂを可変パラメータａ*、ｂ*としたモデルである。すなわち、回転電機ＭＧの回転基準に変換された車両モデルであって、当該車両モデルのパラメータが可変パラメータ化された車両モデルが、推定モデルとされている。
【数９】
0005516995.tif 000010
上記したように、パラメータａ、ｂは、車両慣性Ｍｖ、車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖに対応しているため、可変パラメータａ*、ｂ*も、車両慣性Ｍｖ、車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖに対応している。
【００５９】
そして、パラメータ同定器４２は、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度の検出値ωｍとの偏差εが減少するように、一次遅れのパラメータに対応している可変パラメータａ*、ｂ*を変化させるパラメータ同定を実行するように構成されている。
つまり、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２は、パラメータａ、ｂの変化により出力が変化するプラント（車両）に対して推定モデルの出力を一致するように可変パラメータａ*、ｂ*を調整する適応同定器となっている。
【００６０】
３−４−１−４．線形パラメトリックモデルへの等価変換
適応同定器の設計にあたり、適応同定器がプラントの入出力信号の微分値を用いることなしに構成されることが望ましい。そのためには、推定モデルを、適当なフィルタを導入して高次のシステムとして記述するような非最小実現形であって、推定モデルの出力がパラメータに対して線形となるような形、すなわち線形パラメトリックモデルで表現することが望ましい。
しかし、式（８）及び式（９）に示すような、一般的な最小実現の形で記述した一次遅れでは、例えば、可変パラメータａ*が、分母に（ｓ＋ａ*）の形で存在しており、線形パラメトリックモデルで表現されていない。
そこで、本実施形態では、以下で、最小実現の形で記述した式（８）及び式（９）の推定モデルを、線形パラメトリックモデルに等価変換した上で、適応同定器の設計を行う例を説明する。
【００６１】
図１０の左側に示すような、一般的な最小実現の形で記述した式（８）及び式（９）の一次遅れを、１／（ｓ＋λ）の一次遅れフィルタを導入し、線形パラメトリックモデルで記述すると、図１０の右側及び次式に示すようになる。
【数１０】
0005516995.tif 000011
すなわち、車両要求トルクＴｒに対して１／（ｓ＋λ）の一次遅れフィルタ処理を行った第一フィルタ値ζ１に第一パラメータθ１を乗算した値と、回転電機の回転速度ωｍに対して１／（ｓ＋λ）の一次遅れフィルタ処理を行った第二フィルタ値ζ２に第二パラメータθ２を乗算した値と、を合計した値が、回転電機の回転速度ωｍに設定される。また、一次遅れフィルタのパラメータλは、所定値に設定される。ここで、第一パラメータθ１及び第二パラメータθ２は、パラメータａ、ｂに代わる等価変化後の車両モデルのパラメータである。
図１０の右側及び式（１０）に示すモデルでは、回転電機の回転速度ωｍは、第一フィルタ値ζ１に第一パラメータθ１を乗算した値と、第二フィルタ値ζ２に第二パラメータθ２を乗算した値と、を合計した値に設定されており、回転電機の回転速度ωｍが、各パラメータθ１、θ２に対して線形となるような形で表現されている。
【００６２】
式（１０）を整理した次式は、非最小実現の形なので（ｓ＋λ）の極零相殺が生ずるが、相殺後の伝達関数は、式（８）及び式（９）の最小実現の伝達関数と同じ形になる。
【数１１】
0005516995.tif 000012
式（１１）と式（８）から、最小実現の形のパラメータａ、ｂと、線形パラメトリックモデルのパラメータθ１、θ２との間には、次式の関係がある。
【数１２】
0005516995.tif 000013
すなわち、線形パラメトリックモデルのパラメータθ１、θ２のそれぞれは、最小実現の形の一次遅れのパラメータｂ、ａのそれぞれに対応している。よって、線形パラメトリックモデルのパラメータθ１、θ２も、次式に示すように、パラメータｂ、ａと同様に、車両慣性Ｍｖ、車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖに対応している。
【数１３】
0005516995.tif 000014
【００６３】
３−４−１−５．線形パラメトリックモデルを用いた車両要求回転速度推定器４１
線形パラメトリックモデルへ等価変換した後の車両モデルを用いて、適応同定器を設定する。
図１１に示すように、車両要求回転速度推定器４１の推定モデルは、一次遅れの車両モデルを線形パラメトリックモデルに変換したモデルであって、当該変換モデルのパラメータを可変パラメータ化したモデルに設定されている。
具体的には、推定モデルは、式（１０）の線形パラメトリックモデルに対応させて、図１１及び次式に示すように構成されている。
【数１４】
0005516995.tif 000015
ここで、第一可変パラメータθ１*は、式（１０）の線形パラメトリックモデルの第一パラメータθ１を可変パラメータ化したものであり、第二可変パラメータθ２*は、第二パラメータθ２を可変パラメータ化したものである。なお、可変パラメータθ１*、θ２*も、パラメータθ１、θ２と同様に、車両慣性Ｍｖ、車速依存外部抵抗Ｆｗｖ、及び車速非依存外部抵抗Ｆｗｎｖに対応している。
【００６４】
すなわち、推定モデルは、車両要求トルクＴｒに対して一次遅れフィルタ処理及び第一可変パラメータθ１*の乗算処理を行った値と、回転電機の回転速度の検出値ωｍに対して一次遅れフィルタ処理及び第二可変パラメータθ２*の乗算処理を行った値と、を加算した値を、前記車両要求回転速度に設定するように構成されている。
【００６５】
３−４−１−６．パラメータ同定器４２
本実施形態では、パラメータ同定器４２は、次式に示すような、積分形適応則を用いて設定されている。
【数１５】
0005516995.tif 000016
ここで、−Γ１は、第一適応ゲインであり、−Γ２は、第二適応ゲインである。εは、車両要求回転速度ωｍ*から回転電機の回転速度の検出値ωｍを減算して算出された偏差である。なお、Γ１、Γ２は、正の所定値に設定されている。また、適応ゲイン−Γ１、−Γ２を、時変とする可変ゲインの構成としてもよい。
【００６６】
式（１５）の両辺を積分することにより、図１１及び次式に示す、可変パラメータθ１*、θ２*の演算式が得られる。
【数１６】
0005516995.tif 000017
すなわち、パラメータ同定器４２は、車両要求トルクＴｒに対して一次遅れフィルタ処理を行った値ζ１に、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度の検出値ωｍとの偏差εを乗算し、当該乗算値に第一適応ゲイン−Γ１を乗算した値を積分した値を第一可変パラメータθ１*に設定し、回転電機の回転速度の検出値ωｍに対して一次遅れフィルタ処理を行った値ζ２に、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度の検出値ωｍとの偏差を乗算し、当該乗算値に第二適応ゲイン−Γ２を乗算した値を積分した値を前記第二可変パラメータθ２*に設定するように構成されている。
【００６７】
次に、パラメータ同定器４２が、可変パラメータθ１*、θ２*を、プラントのパラメータθ１、θ２に一致させる同定作用を説明する。
可変パラメータθ１*、θ２*のパラメータθ１、θ２への収束具合を表す評価関数Ｖを次式で定義する。
【数１７】
0005516995.tif 000018
式（１７）の評価関数Ｖの両辺を微分すると次式を得る。
【数１８】
0005516995.tif 000019
ここで、偏差εは、次式で表せる。
【数１９】
0005516995.tif 000020
式（１８）に式（１５）と式（１９）を代入し、整理すると次式を得る。
【数２０】
0005516995.tif 000021
よって、評価関数Ｖの微分値はマイナスになる。これにより、パラメータ同定器４２により、時間が経過するに従い評価関数Ｖを小さくすることができる。すなわち、パラメータ同定器４２を、図１１及び式（１６）に示すように構成することにより、可変パラメータθ１*、θ２*を、パラメータθ１、θ２に収束させることができる。
【００６８】
なお、パラメータ同定器４２に、積分＋比例形の適応則が用いられてもよく、この場合でも可変パラメータθ１*、θ２*の収束性が確保できる。この場合の、可変パラメータθ１*、θ２*の演算式は次式となる。
【数２１】
0005516995.tif 000022
ここで、−Γｐ１、−Γｐ２は、比例項の適応ゲインである。
【００６９】
３−４−１−７．推定器及び同定器のロバスト性向上
パラメータ同定器４２に入力される車両要求トルクＴｒ、及び回転電機の回転速度の検出値ωｍには、各種の外乱成分が含まれる場合がある。この外乱成分により推定精度及び同定精度が悪化しないように、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２には、以下で説明する対策が講じられている。
【００７０】
・エンジン分離クラッチＣＬが解放状態である場合
例えば、エンジン分離クラッチＣＬが直結係合状態である場合には、エンジン要求トルクＴｒに対してエンジンの出力トルクＴｅが変動する場合があり、この場合は車両要求トルクＴｒに対して実際に車輪Ｗ側に伝達される実伝達トルクが変動する。これは、エンジンの出力トルクＴｅは、燃料供給量、点火時期、及び燃焼状態などが複雑に影響し合い定まるため、エンジン要求トルクに対して変動し易いためである。
また、エンジン分離クラッチＣＬが滑り係合状態である場合には、目標伝達トルク容量に対してエンジン分離クラッチのスリップトルクが変動する場合があり、この場合は車両要求トルクＴｒに対して実際に車輪Ｗ側に伝達される実伝達トルクが変動する。これは、エンジン分離クラッチのスリップトルクは、摩擦材の経時変化、油圧の応答遅れ及び変動などにより、目標伝達トルク容量に対して変動し易いためである。
よって、エンジン分離クラッチＣＬが直結係合状態又は滑り係合状態である場合には、プラント（車両）に実際に伝達されるトルクが、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２に入力される車両要求トルクＴｒから変動して、可変パラメータの同定精度が悪化すると共に、車両要求回転速度ωｍ*の推定精度が悪化する恐れがある。
【００７１】
一方、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態である場合には、回転電機要求トルクＴｒに対して回転電機の出力トルクが精度良く一致するため、車両要求トルクＴｒに対して実際に車輪Ｗ側に伝達される実伝達トルクが精度良く一致する。
このため、本実施形態では、パラメータ同定器４２は、少なくとも、エンジン分離クラッチＣＬが駆動力を伝達しない解放状態である場合に、パラメータ同定を実行するように構成されている。よって、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態である場合には、プラント（車両）に実際に伝達されるトルクと、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２に入力される車両要求トルクＴｒと、が精度良く一致しているため、可変パラメータの同定精度が良好になると共に、車両要求回転速度ωｍ*の推定精度が良好なる。
なお、パラメータ同定器４２は、エンジン分離クラッチＣＬが滑り係合状態である場合にも、以下で説明するように、パラメータ同定を実行するように構成されている。また、パラメータ同定器４２は、エンジン分離クラッチＣＬが直結係合状態である場合にも、パラメータ同定を実行するように構成されていてもよい。
【００７２】
・軸ねじれ振動成分
動力伝達系２に作用するトルクが変動すると、動力伝達系２に軸ねじれ振動が生じ、回転電機の回転速度の検出値ωｍに軸ねじれ振動成分が重畳する恐れがある。
車両要求回転速度推定器４１が、図１１及び式（１４）に示すように構成されている場合には、回転電機の回転速度の検出値ωｍが車両要求回転速度推定器４１に入力されるように構成されている。そして、回転電機の回転速度の検出値ωｍは、一次遅れフィルタ器によりフィルタ処理された後、比例的に車両要求回転速度ωｍ*として出力されるように構成されている。よって、図１１及び式（１４）に示す車両要求回転速度推定器４１では、回転電機の回転速度の検出値ωｍに軸ねじれ振動成分が重畳している場合は、この軸ねじれ振動成分が車両要求回転速度ωｍ*に重畳する恐れがある。
【００７３】
本実施形態では、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２が備えている１／（ｓ＋λ）の一次遅れフィルタ器のカットオフ周波数が、動力伝達系２の軸ねじれ振動の固有振動周波数（共振周波数）より低い周波数に設定されている。ここで、１／（ｓ＋λ）の一次遅れフィルタ器のカットオフ周波数はパラメータλとなり、パラメータλが軸ねじれ振動の固有振動周波数より小さい値に設定されている。また、軸ねじれ振動の固有振動周波数は、各慣性モーメント、各軸のねじりばね定数、変速機構ＴＭの変速比などに応じて定まる所定値となる。一方、偏差εの算出には、フィルタ処理されていない回転電機の回転速度の検出値ωｍが用いられ、偏差εに軸ねじれ振動成分が重畳する。しかし、可変パラメータθ１*、θ２*は、偏差εに適応ゲインを乗算した値を積分して算出されるため、軸ねじれ振動成分が低減される。
よって、回転電機の回転速度の検出値ωｍの軸ねじれ振動成分を一次遅れフィルタ器により低減して、車両要求回転速度ωｍ*に重畳する軸ねじれ振動成分を低減することができる。
【００７４】
しかし、軸ねじれ振動成分の振幅が大きい場合には、一次遅れフィルタ器により、車両要求回転速度ωｍ*に重畳する軸ねじれ振動成分を十分低減することができない恐れがある。
特に、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間では、タイムチャートを用いて後述するように、エンジン分離クラッチＣＬの係合又は解放に伴い、大きなトルクショックが生じる恐れがあり、回転電機の回転速度の検出値ωｍに重畳する軸ねじれ振動成分の振幅が大きくなる恐れがある。
このため、本実施形態では、車両要求回転速度推定器４１は、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部に設定された特定期間内では、車両要求トルクＴｒとエンジン分離クラッチＣＬの係合開始前の回転電機の回転速度の検出値ωｍとに基づいて、車両要求回転速度ωｍ*を推定するように構成されている。
また、パラメータ同定器４２は、上記の特定期間内では、車両要求トルクＴｒと、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度の検出値ωｍとの偏差εと、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始前の回転電機の回転速度の検出値ωｍと、に基づいて可変パラメータを変化させるように構成されている。
【００７５】
図１１に示す車両要求回転速度推定器４１では、一次遅れフィルタ器に入力される回転電機の回転速度の検出値ωｍを保持するホールド器を備えており、当該ホールド器は、特定期間内で、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始前の回転電機の回転速度の検出値ωｍを保持して、保持した係合開始前の値を一次遅れフィルタ器に入力するように構成されている。なお、偏差εの算出に用いられる回転電機の回転速度の検出値ωｍは、特定期間内で保持されない。よって、パラメータ同定器４２は、一次遅れフィルタ器に入力される回転電機の回転速度の検出値ωｍが係合開始前の値に保持されている状態で、車両要求回転速度ωｍ*が回転電機の回転速度の検出値ωｍに一致するように、可変パラメータθ１*、θ２*を変化させる。
このように構成することで、エンジン分離クラッチの係合時のように、回転電機の回転速度の検出値ωｍにおける軸ねじれ振動成分の振幅が大きくなった場合でも、車両要求回転速度ωｍ*に重畳する軸ねじれ振動成分を大幅に低減できるとともに、車両要求回転速度ωｍ*を、軸ねじれ振動成分を除いた回転電機の回転速度の検出値ωｍの挙動に一致させることができる。
【００７６】
あるいは、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部に設定された特定期間内のように、軸ねじれ振動成分の振幅が大きくなる恐れがある場合に、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２が備えている１／（ｓ＋λ）の一次遅れフィルタ器のカットオフ周波数が、通常より低い周波数に変更されるように構成されてもよい。このように構成することで、軸ねじれ振動成分の振幅が大きくなる場合に、一次遅れフィルタ器のフィルタ効果を高めることができ、車両要求回転速度ωｍ*に重畳する軸ねじれ振動成分を低減することができる。なお、一次遅れフィルタ器のカットオフ周波数、すなわちパラメータλの変更により、式（１２）に示すように、第二パラメータθ２の値が変化するため、第二可変パラメータθ２*を、パラメータλの変更分だけオフセット変化させるように構成されてもよい。
【００７７】
あるいは、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部に設定された特定期間内のように、軸ねじれ振動成分が大きくなる恐れがある場合に、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２において第二フィルタ値ζ２を算出する一次遅れフィルタ器に、回転電機の回転速度の検出値ωｍに代えて、車両要求回転速度ωｍ*を入力するように構成されてもよい。このように構成されると、車両要求回転速度推定器４１は、図１０の右側、式（１０）及び式（１１）に示す場合と同様に、自己の出力である車両要求回転速度ωｍ*を、一次遅れフィルタ器へ帰還させることができる。このため、車両要求回転速度推定器４１は、軸ねじれ振動が重畳している回転電機の回転速度の検出値ωｍを用いることなく、車両要求トルクＴｒの入力に対して一次遅れ処理を行って、車両要求回転速度ωｍ*を推定することができる。よって、車両要求回転速度ωｍ*に、軸ねじれ振動成分が重畳することを抑制できる。あるいは、特定期間内に限られず、常に、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２において第二フィルタ値ζ２を算出する一次遅れフィルタ器に、車両要求回転速度ωｍ*を入力するように構成されてもよい。
【００７８】
なお、特定期間は、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部以外にも、軸ねじれ振動の振幅が大きくなるような期間に設定されるように構成されてもよい。例えば、急加速、急減速（急ブレーキ）、変速機構ＴＭの変速段の変更、及びエンジン分離クラッチの解放など、車両要求トルクＴｒ、実伝達トルク、及び外部抵抗が急変するような期間も、特定期間に含まれるように構成されてもよい。
【００７９】
３−４−２．車両要求回転速度ωｍ*を用いた制振制御
以下で、車両要求回転速度ωｍ*を用いた制振制御について説明する。
３−４−２−１．回転速度制御器４３
回転速度制御器４３は、上記したように、回転電機の回転速度の検出値ωｍを車両要求回転速度ωｍ*に一致させるようなフィードバックトルク指令値Ｔｐを算出する。
【００８０】
本実施形態では、回転速度制御器４３は、車両要求回転速度ωｍ*から回転電機の回転速度の検出値ωｍを減算した回転速度偏差Δωｍに基づき、フィードバック制御を行って、フィードバックトルク指令値Ｔｐを算出するように構成されている。
回転速度制御器４３には、ＰＩＤ制御器や、ＰＩ制御器のような、各種のフィードバック制御器を用いることができる。
【００８１】
なお、後述するタイムチャートで示すように、エンジン始動モードにおいて、エンジン分離クラッチＣＬを介した回転電機ＭＧからエンジンＥへのトルク伝達によるエンジンＥの始動のために、回転電機の出力トルクＴｍ、エンジンの出力トルクＴｅ、及びエンジン分離クラッチのスリップトルクが、大きく変更される。よって、エンジン始動モード中は、制御誤差、及び制御遅れなどにより、これらのトルクを合計した実伝達トルクが車両要求トルクＴｒから変動し、トルクショックが生じて、動力伝達系２の軸ねじれ振動が生じる恐れがある。
【００８２】
このため、回転速度制御器４３は、エンジン分離クラッチＣＬを介した回転電機ＭＧからエンジンＥへのトルク伝達によるエンジンＥの始動のために、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部で、フィードバックトルク指令値Ｔｐを算出するように構成されてもよい。
これにより、少なくとも、軸ねじれ振動が生じる恐れがあるエンジン始動モードにおいて、回転速度制御器４３により算出されるフィードバックトルク指令値Ｔｐにより、軸ねじれ振動を抑制することができる。
【００８３】
３−４−２−２．トルク指令値算出器４４
トルク指令値算出器４４は、上記したように、車両要求トルクＴｒとフィードバックトルク指令値Ｔｐとに基づいて、回転電機の出力トルクＴｍの指令値である出力トルク指令値Ｔｍｏを算出する。
【００８４】
本実施形態では、図３に示すように、トルク指令値算出器４４は、車両要求トルクＴｒに基づいて算出される回転電機要求トルクＴｂに、フィードバックトルク指令値Ｔｐを加算して、出力トルク指令値Ｔｍｏを算出するように構成されている。上記のとおり、回転電機要求トルクＴｂは、車両要求トルクＴｒから、エンジン分離クラッチＣＬの係合状態に応じて選択的に、推定スリップトルク又は推定エンジン出力トルクを減算した値に設定される。回転電機制御装置３２は、回転電機ＭＧが出力トルク指令値Ｔｍｏのトルクを出力するようにインバータ制御部５１及びインバータ５０を介して、回転電機ＭＧを制御する。
【００８５】
３−４−２−３．回転速度制御の挙動
次に、回転速度制御器４３による回転速度制御の挙動を、図１２及び図１３の例に示すタイムチャートに基づき説明する。図１２及び図１３は、エンジン始動モードにおいて、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態から直結係合状態に変化する場合の例を示している。図１２は、回転速度制御を行わない場合の比較例であり、図１３は、回転速度制御を行う場合の実施例である。
【００８６】
３−４−２−３−１．回転速度制御なしの場合
まず、図１２の比較例について説明する。エンジンＥが停止しており、回転電機ＭＧの回転駆動力により車両を駆動している電動モードの状態において、エンジンＥの始動のため、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量がゼロから増加され（時刻ｔ１１）、解放状態から滑り係合状態になる。エンジン分離クラッチＣＬの目標伝達トルク容量（指令）が増加した後、実際の伝達トルク容量は、油圧供給系の応答遅れを持って変化する。本例では、伝達トルク容量の推定値は、実際の伝達トルク容量に対して位相進み方向の誤差が生じており、この推定値に正又は負の符号が乗算されて算出される推定スリップトルクにも位相進み方向の推定誤差が生じている。
【００８７】
この推定誤差により、スリップトルクの変化を打ち消すように、車両要求トルクＴｒから推定スリップトルクを減算して算出される回転電機要求トルクＴｂの増減にも位相進みの誤差が生じている。よって、回転電機の出力トルクＴｍと、スリップトルクと、を合計した実伝達トルクが、伝達トルク容量が変更されたタイミングで、車両要求トルクＴｒから変動し、トルクショックが生じている。このトルクショックにより、動力伝達系２にその固有振動周波数の軸ねじれ振動が励起されている。図１２に示す例では、回転速度制御が行われていないため、振動減衰が小さく、振動励起後も振動が継続している。
【００８８】
一方、車両要求回転速度推定器４１が推定した車両要求回転速度ωｍ*には、軸ねじれ振動が生じていない。これは、上記したように、車両要求回転速度推定器４１は、軸ねじれを省略した車両モデルに基づいて設定された推定モデルを用いていると共に、車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２は、回転電機の回転速度の検出値ωｍにおける軸ねじれ振動成分が車両要求回転速度ωｍ*へ重畳することが抑制されるように構成されているためである。
回転電機の回転速度ωｍは、車両要求回転速度ωｍ*を中心に振動しており、回転速度制御を行うことにより、制振が可能であることがわかる。
【００８９】
エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量がゼロから増加すると、エンジン分離クラッチＣＬからエンジンＥ側に、伝達トルク容量の大きさの正のスリップトルクが伝達されて、エンジンの回転速度ωｅが増加していく。エンジンの回転速度ωｅが、所定の回転速度まで増加した場合に、エンジンＥへの燃料の供給が開始され、エンジンＥの燃焼が開始する。エンジンＥの始動後、推定エンジン出力トルクが増加されている。本例では、エンジンＥの実際の出力トルクに対して、推定エンジン出力トルクが高くなる推定誤差が生じている。
【００９０】
本例のエンジン始動モードでは、エンジンＥの始動が完了したと判定すると、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量は、一旦、ゼロまで減少されて、解放状態にされる（時刻ｔ１２）。そして、時刻ｔ１１で伝達トルク容量が増加された場合と同様に、スリップトルクの推定誤差により、回転電機の出力トルクＴｍとスリップトルクとを合計した実伝達トルクにトルクショックが生じている。よって、このタイミングでも、振動が励起されている。
【００９１】
エンジンの回転速度ωｅが、エンジンの出力トルクＴｅにより上昇し、回転電機の回転速度ωｍを上回ると、再び、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量が増加される（時刻ｔ１３）。このタイミングでも、スリップトルクの推定誤差により、トルクショックが生じて、振動が励起されている。エンジンの回転速度ωｅが回転電機の回転速度ωｍより高いので、エンジン分離クラッチＣＬからエンジンＥ側に、伝達トルク容量の大きさの負のスリップトルクが伝達されて、エンジンの回転速度ωｅが減少していく。一方、エンジン分離クラッチＣＬから回転電機ＭＧ側に、伝達トルク容量の大きさの正のスリップトルクが伝達されるので、このスリップトルクを打ち消すように、推定スリップトルクに基づいて回転電機の出力トルクＴｍが減少されている。
【００９２】
エンジンの回転速度ωｅが、回転電機の回転速度ωｍまで減少して、エンジン分離クラッチＣＬの係合部材間の回転速度が一致したときに、エンジン分離クラッチＣＬは直結係合状態になる（時刻ｔ１４）。このとき、スリップトルクがゼロまで減少し、代わりに、エンジンの出力トルクＴｅが回転電機ＭＧ側に伝達されるようになり、ゼロから増加している。このスリップトルクの減少、及びエンジン出力トルクの増加を打ち消すように、推定スリップトルク及び推定エンジン出力トルクに基づいて、回転電機の出力トルクＴｍが変更される。この例では、推定エンジン出力トルクに定常的な推定誤差が生じているので、各トルクを合計した実伝達トルクは、ステップ的に変動して、トルクショックが生じている。よって、この直結係合状態になるタイミングでも、振動が励起されている。そして、時刻ｔ１５で、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量が増加されて、エンジン始動モードが終了している（時刻ｔ１５）。
【００９３】
この例で示すように、エンジン始動モードでは、回転電機の出力トルクＴｍ、エンジンの出力トルクＴｅ、及びエンジン分離クラッチのスリップトルクが、大きく変更される。よって、エンジン始動モード中は、制御誤差、及び制御遅れなどにより、これらのトルクを合計した実伝達トルクが車両要求トルクＴｒから変動してトルクショックが生じて、動力伝達系２の軸ねじれ振動が生じる可能性が高い。
回転電機の回転速度ωｍは、車両要求回転速度ωｍ*を中心に振動しており、回転速度制御を行うことにより、制振が可能であることがわかる。
【００９４】
３−４−２−３−２．回転速度制御ありの場合
次に、図１３に基づき、図１２と同じ運転条件で、回転速度制御を行うようにした場合の実施例について説明する。回転速度制御が行われることにより、車両要求回転速度ωｍ*に対する回転電機の回転速度ωｍの偏差が減少して、軸ねじれ振動の振幅が減少している。
図１３には、回転速度制御器４３は、エンジン始動モードにおいて、エンジン始動のために、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間の少なくとも一部で、フィードバックトルク指令値Ｔｐを算出するように構成されている場合の例を示している。ケース１は、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始により、回転電機ＭＧの制御モードがトルク制御モードから回転速度制御モードに変更されて、エンジン分離クラッチＣＬの係合開始から係合完了までの期間中、常に、回転速度制御モードが実行されるように構成された場合である。また、エンジン分離クラッチＣＬの係合が完了した後の所定期間（以下、第一期間という）も、回転速度制御モードに設定されている。ケース２は、エンジン分離クラッチＣＬの伝達トルク容量が変更された場合に、回転電機ＭＧの制御モードがトルク制御モードから回転速度制御モードに変更されて、所定の第二期間の間、回転速度制御モードが実行されるように構成された場合である。図１３に示す例では、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態とされている期間の一部で、トルク制御モードに変更されている。ケース１及びケース２の第一期間及び第二期間は、伝達トルク容量が変更されてから、又は直結係合状態になってから、振動が整定するまでの予め設定された期間に設定される。
【００９５】
なお、図１３に示す例では、上記した車両要求回転速度推定器４１及びパラメータ同定器４２に係わる特定期間は、軸ねじれ振動が生じる期間である、ケース１又はケース２の回転速度制御モードが設定されている期間に設定される。
【００９６】
回転速度制御により、車両要求回転速度ωｍ*と回転電機の回転速度ωｍとの回転速度偏差Δωｍに応じた、フィードバックトルク指令値Ｔｐが算出されている。これにより、回転電機の出力トルクＴｍが、回転電機要求トルクＴｂに対して、フィードバックトルク指令値Ｔｐの変化分だけ変化している。また、フィードバックトルク指令値Ｔｐの変化分だけ、実伝達トルクが、図１２の制御なしの場合に比べて変化している。
【００９７】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００９８】
（１）上記の実施形態においては、車輪Ｗの駆動力源として、エンジンＥ及び回転電機ＭＧが備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、車輪Ｗの駆動力源として回転電機ＭＧのみが備えられている場合も本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、エンジン分離クラッチＣＬも車両に備えられない。
【００９９】
（２）上記の実施形態においては、車両に変速機構ＴＭが備えられ、変速機構ＴＭが有段の自動変速機構である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、車両に変速機構ＴＭが備えられず、回転電機ＭＧが出力軸Ｏに直接連結されることも発明の好適な実施形態の一つである。
或いは、変速機構ＴＭが、連続的に変速比を変更可能な無段の自動変速機構である場合など、有段の自動変速機構以外の変速機構である場合も本発明の好適な実施形態の一つである。
また、変速機構ＴＭとは別に、回転電機ＭＧと車輪Ｗとの間の駆動連結を断接する摩擦係合要素、或いはトルクコンバータ及びトルクコンバータの入出力部材間を直結係合状態にする摩擦係合要素が備えられる場合も本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１００】
（３）上記の実施形態においては、エンジン分離クラッチＣＬが摩擦係合要素である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、エンジン分離クラッチＣＬが、電磁クラッチ、又は噛み合い式クラッチなどの摩擦係合要素以外の係合装置である場合も本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１０１】
（４）上記の実施形態において、ハイブリッド車両に、制御装置３１から３４が備えられ、回転電機制御装置３２が、車両要求回転速度推定器４１、パラメータ同定器４２、回転速度制御器４３、及びトルク指令値算出器４４を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、回転電機制御装置３２は、複数の制御装置３１、３３、３４との任意の組み合わせで統合された制御装置として備えるようにしてもよく、制御装置３１から３４が備える機能部の分担も任意に設定することができる。
【０１０２】
（５）上記の実施形態において、パラメータ同定器４２が、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態でない場合にも、パラメータ同定を実行するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、パラメータ同定器４２は、エンジン分離クラッチＣＬが解放状態である場合においてのみ、パラメータ同定を実行するように構成されている場合も本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１０３】
（６）上記の実施形態において、車両モデル及び推定モデルが、最小実現の形で、一次遅れで表現されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、車両モデル及び推定モデルは、最小実現の形で、より高次（例えば、二次）の伝達関数で表現されている場合も本発明の好適な実施形態の一つである。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、車両が備える車輪の駆動力源としての回転電機の制御を行うための制御装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
β        ：道路勾配
ε        ：偏差
ζ１      ：第一フィルタ値
ζ２      ：第二フィルタ値
θ１      ：第一パラメータ
θ２      ：第二パラメータ
θ１*    ：第一可変パラメータ
θ２*    ：第二可変パラメータ
ａ、ｂ    ：パラメータ
ａ*、ｂ*  ：可変パラメータ
λ        ：一次遅れフィルタのパラメータ
ωｍ      ：回転電機の回転速度（検出値）
ωｍ*    ：車両要求回転速度
１        ：車両用駆動装置
２        ：動力伝達系
３１      ：エンジン制御装置
３２      ：回転電機制御装置（制御装置）
３３      ：動力伝達制御装置
３４      ：車両制御装置
４１      ：車両要求回転速度推定器
４２      ：パラメータ同定器
４３      ：回転速度制御器
４４      ：トルク指令値算出器
５０      ：インバータ
５１      ：インバータ制御部
ＣＬ      ：エンジン分離クラッチ（係合装置）
Ｅ        ：エンジン（内燃機関）
Ｆｄ      ：残余外部抵抗
Ｆｐｗ    ：駆動力
Ｆｗｖ    ：車速依存外部抵抗
Ｆｗｎｖ  ：車速非依存外部抵抗
Ｉ        ：入力軸
Ｍ        ：中間軸
Ｏ        ：出力軸
Ｊｖ      ：車両慣性（モーメント）
Ｍｖ      ：車両慣性（質量）
Ｋ        ：車速依存外部抵抗の線形化ゲイン
ＭＧ      ：回転電機
ＰＣ      ：油圧制御装置
Ｓｅ１    ：エンジン回転速度センサ
Ｓｅ２    ：入力軸回転速度センサ
Ｓｅ３    ：出力軸回転速度センサ
ＴＭ      ：変速機構
Ｔｂ      ：回転電機要求トルク
Ｔｍ      ：回転電機の出力トルク
Ｔｍｏ    ：回転電機の出力トルク指令値
Ｔｐ      ：フィードバックトルク指令値
Ｔｒ      ：車両要求トルク
Ｖｓ      ：車両速度
Ｗ        ：車輪
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005516995.tif 000032
【図１１】
0005516995.tif 000033
【図１２】
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【図１３】
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