(57)【要約】【課題】駆動系のガタにより発生するドライブシャフトトルクのオーバーシュートを抑制することができる電動車両の制振制御装置を提供すること。【解決手段】動力源にモータ/ジェネレータMGを有するＦＲハイブリッド車両において、ドライバー要求に基づくF/F演算により第１トルク目標値Ｔm*1を算出する第１トルク目標値算出手段101と、トルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく１以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)による第２F/Bフィルタを用いたF/B演算により第２トルク目標値Ｔm*2を算出する第２トルク目標値算出手段102と、第１トルク目標値Ｔm*1と第２トルク目標値Ｔm*2とを加算してモータトルク指令値Ｔｍ*とするモータトルク指令値設定手段103と、を備え、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に設定する。【選択図】図８
2014220919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源に電動モータを有する電動車両の制振制御装置において、
ドライバーの要求に基づくフィードフォワード演算により第１トルク目標値を算出する第１トルク目標値算出手段と、
モータトルク指令値とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)を用いて第２トルク目標値の第１項を算出し、モータ回転数検出値とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)とトルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)の比H(s)/Gp(s)による第１F/Bフィルタ（＝第１フィードバックフィルタ）により第２トルク目標値の第２項を算出し、前記第２トルク目標値の第１項及び第２項の偏差とトルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく１以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)による第２F/Bフィルタ（＝第２フィードバックフィルタ）を用いるF/B演算（＝フィードバック演算）により、第２トルク目標値を算出する第２トルク目標値算出手段と、
前記第１トルク目標値と前記第２トルク目標値とを加算してモータトルク指令値とするモータトルク指令値設定手段と、
を備え、
前記第２トルク目標値算出手段は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に設定する
ことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両の制振制御装置において、
駆動系にギア変速機を有し、
各種車両情報を取得する車両情報取得手段と、
前記車両情報取得手段が取得した車両情報に基づき、バックラッシュの発生の有無を判定するバックラッシュ判定手段と、
を有し、
前記第２トルク目標値算出手段は、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュ有りと判定したとき、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に切り替える
ことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された電動車両の制振制御装置において、
前記車両情報取得手段は、トルク目標値を設定するモータトルク設定手段であり、
前記バックラッシュ判定手段は、前記モータトルク設定手段が設定するトルク目標値の正負の符号が切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、
前記第２トルク目標値算出手段は、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュの発生有りと判定したとき、一定期間は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に設定し、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュの発生無しと判定したとき及び前記一定期間経過後は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、前記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数よりも大きい周波数に設定する
ことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載された電動車両の制振制御装置において、
前記車両情報取得手段は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段であり、
前記バックラッシュ判定手段は、アクセルのオンとオフが切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、
前記第２トルク目標値算出手段は、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュの発生有りと判定したとき、一定期間は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に設定し、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュの発生無しと判定したとき及び前記一定期間経過後は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、前記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数よりも大きい周波数に設定する
ことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載された電動車両の制振制御装置において、
前記車両情報取得手段は、車両の加速度を検出する加速度検出手段であり、
前記バックラッシュ判定手段は、前記車両加速度の正負の符号が切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、
前記第２トルク目標値算出手段は、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュの発生有りと判定したとき、一定期間は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に設定し、前記バックラッシュ判定手段が前記バックラッシュの発生無しと判定したとき及び前記一定期間経過後は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、前記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数よりも大きい周波数に設定する
ことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源に電動モータを有するハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両に適用され、F/F演算とF/B演算により取得されるモータトルク指令値に対し制振制御を行う電動車両の制振制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動車両の制振制御装置としては、第１のトルク目標値を設定する第１のトルク目標値設定手段と、第２のトルク目標値を算出する第２のトルク目標値算出手段と、を有し、第１のトルク目標値と第２のトルク目標値を加え合わせてモータトルク指令値とする。そして、モータトルク指令値に電動モータの出力トルクが一致するように制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010−288332号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電動車両の制振制御装置にあっては、第２のトルク目標値算出手段においては、バンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)を用いて後述するモータトルク指令値から第２のトルク目標値の第１項を算出する手段と、モータ回転速度からバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)と車両へのトルク入力からモータ回転速度までの伝達特性のモデルGp(s)からなるH(s)／Gp(s)なるフィルタにより第２のトルク目標値の第２項を算出する手段と、第２のトルク目標値の第１項と第２のトルク目標値の第２項の偏差を、車両へのトルク入力とモータ回転速度との伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく１以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)なるフィルタに通すことにより、第２のトルク目標値を算出するという構成になっていた。このため、例えば、バックラッシュ等の駆動系のガタにより、ドライブシャフトトルクのオーバーシュートが生じ、車両にショックが発生する、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動系のガタにより発生するドライブシャフトトルクのオーバーシュートを抑制することができる電動車両の制振制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電動車両の制振制御装置では、動力源に電動モータを有する。
この電動車両の制振制御装置において、第１トルク目標値算出手段と、第２トルク目標値算出手段と、モータトルク指令値設定手段と、を備えた。
前記第１トルク目標値算出手段は、ドライバー要求に基づくフィードフォワード演算により第１トルク目標値を算出する。
前記第２トルク目標値算出手段は、モータトルク指令値とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)を用いて第２トルク目標値の第１項を算出し、モータ回転数検出値とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)とトルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)の比H(s)/Gp(s)による第１F/Bフィルタ（＝第１フィードバックフィルタ）により第２トルク目標値の第２項を算出し、前記第２トルク目標値の第１項及び第２項の偏差とトルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく1以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)による第２F/Bフィルタ（＝第２フィードバックフィルタ）を用いるF/B演算（＝フィードバック演算）により、第２トルク目標値を算出する。
前記モータトルク指令値設定手段は、前記第１トルク目標値と前記第２トルク目標値とを加算してモータトルク指令値とする。
そして、前記第２トルク目標値算出手段は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、第２トルク目標値算出手段において、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数が、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数以下の範囲に含まれる周波数に設定される。
例えば、第２のトルク目標値の第１項と第２項との偏差を、車両へのトルク入力とモータ回転速度との伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく１以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)なるフィルタに通すことにより、第２のトルク目標値を算出する場合、減速係数ζcを大きく決定したときに、駆動系に含まれる減速機内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクのオーバーシュートが生じる。なお、バックラッシュは、駆動系のガタの一例である。
これに対し、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を上記範囲に含まれる周波数に設定することで、減速係数ζcを大きく決定したとき、バックラッシュが発生しても、ドライブシャフトトルクのオーバーシュートを抑制することができる。
この結果、第２トルク目標値算出手段において第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数を上記範囲に含まれる周波数に設定することで、駆動系のガタにより発生するドライブシャフトトルクのオーバーシュートを抑制することができ、電動車両にショックが発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の制振制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（電動車両の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。
【図４】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充電制御を行う際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。
【図５】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATの一例を示すスケルトン図である。
【図６】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATでの変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表である。
【図７】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の制振制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラに有する制振制御系を示す制御ブロック図である。
【図９】比較例及び参考例の制振制御においてドライブシャフトの伝達トルクにバックラッシュを想定した±10Nmの不感帯を有するデッドバンド付車両モデルを用いた場合の各シミュレーション結果を示すタイムチャートである。
【図１０】比較例及び参考例の制振制御においてドライブシャフトの伝達トルクにバックラッシュを想定した±10Nmの不感帯を有するデッドバンド付車両モデルを用いた場合の各トルク外乱入力に対するシミュレーション結果を示すタイムチャートである。
【図１１】比較例、参考例及び実施例１においてドライブシャフトの伝達トルクにバックラッシュを想定した±10Nmの不感帯を有するデッドバンド付車両モデルを用いた場合の各シミュレーション結果と各トルク外乱入力に対するシミュレーション結果とを示すタイムチャートである。
【図１２】実施例２の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラに有する制振制御系を示す制御ブロック図である。
【図１３】実施例３の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラに有する制振制御系を示す制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電動車両の制振制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制振制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（電動車両の一例）を示す全体システム図である。
【００１１】
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンEngと、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータ/ジェネレータMG（駆動モータ）と、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPS（駆動軸）と、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RLと、右後輪RRと、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
【００１２】
前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。
【００１３】
前記第１クラッチCL1は、前記エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、締結・スリップ締結（半クラッチ状態）・開放が制御される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、スリップ締結から完全開放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。
【００１４】
前記モータ/ジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ/ジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ/ジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この動作状態を「力行」と呼ぶ）、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータ/ジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。
【００１５】
前記第２クラッチCL2は、前記モータ/ジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装されたクラッチであり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、締結・スリップ締結・開放が制御される。この第２クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できるノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
【００１６】
前記自動変速機（ギア変速機）ATは、例えば、前進７速/後退１速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機であり、前記第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。
【００１７】
実施例１のハイブリッド駆動系は、電気車両走行モード（以下、「EVモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」という。）と、駆動トルクコントロール走行モード（以下、「WSCモード」という。）等の走行モードを有する。
【００１８】
前記「EVモード」は、第１クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。前記「HEVモード」は、第１クラッチCL1を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。前記「WSCモード」は、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、あるいは、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時等において、モータ/ジェネレータMGの回転数制御により第２クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第２クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。なお、「WSC」とは「Wet Start clutch」の略である。
【００１９】
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００２０】
前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
【００２１】
前記モータコントローラ２は、モータ/ジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ/ジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータ/ジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
【００２２】
前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチCL1の締結・スリップ締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。
【００２３】
前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８（変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等）からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標CL2トルク指令を入力した場合、第２クラッチCL2のスリップ締結を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。また、統合コントローラ１０から変速制御変更指令が出力された場合、通常に変速制御に代え、変速制御変更指令にしたがった変速制御を行う。
【００２４】
前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
【００２５】
前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１や前後加速度を検出する前後加速度センサ（加速度検出手段）２２や他のセンサ・スイッチ類２３からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標CL1トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。
【００２６】
図２は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図３は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。図４は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充電制御を行う際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。以下、図２〜図４に基づき、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を説明する。
【００２７】
前記統合コントローラ１０は、図２に示すように、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400とを有する。
【００２８】
前記目標駆動力演算部100では、目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。
【００２９】
前記モード選択部200では、図３に示すEV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、「EVモード」または「HEVモード」を目標走行モードとして選択する。但し、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEVモード」を目標走行モードとする。また、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時等においては、車速VSPが第１設定車速VSP1になるまで「WSCモード」を目標走行モードとして選択する。
【００３０】
前記目標充放電演算部300では、図４に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。
【００３１】
前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標走行モードと、車速VSPと、目標充放電電力tP等の入力情報に基づき、動作点到達目標として、目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクを演算する。そして、目標エンジントルク指令と目標MGトルク指令と目標MG回転数指令と目標CL1トルク指令と目標CL2トルク指令を、ＣＡＮ通信線１１を介して各コントローラ１，２，５，７に出力する。
【００３２】
図５は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATの一例を示すスケルトン図である。
【００３３】
前記自動変速機（ギア変速機）ATは、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンEngとモータージェネレータMGのうち、少なくとも一方からの駆動力が変速機入力軸Inputから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦締結要素とによって回転数が変速されて変速機出力軸Outputから出力される。次に、変速機入力軸Inputと変速機出力軸Outputとの間の変速ギア機構について説明する。
【００３４】
変速機入力軸Input側から変速機出力軸Output側までの軸上に、順に第１遊星ギアG1と第２遊星ギアG2による第１遊星ギアセットGS1及び第３遊星ギアG3と第４遊星ギアG4による第２遊星ギアセットGS2が配置されている。また、摩擦締結要素として第１クラッチC1、第２クラッチC2、第３クラッチC3及び第１ブレーキB1、第２ブレーキB2、第３ブレーキB3、第４ブレーキB4が配置されている。また、第１ワンウェイクラッチF1と第２ワンウェイクラッチF2が配置されている。
【００３５】
前記第１遊星ギアG1は、第１サンギアS1と、第１リングギアR1と、両ギアS1,R1に噛み合う第１ピニオンP1を支持する第１キャリアPC1と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００３６】
前記第２遊星ギアG2は、第２サンギアS2と、第２リングギアR2と、両ギアS2,R2に噛み合う第２ピニオンP2を支持する第２キャリアPC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００３７】
前記第３遊星ギアG3は、第３サンギアS3と、第３リングギアR3と、両ギアS3,R3に噛み合う第３ピニオンP3を支持する第３キャリアPC3と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００３８】
前記第４遊星ギアG4は、第４サンギアS4と、第４リングギアR4と、両ギアS4,R4に噛み合う第４ピニオンP4を支持する第４キャリアPC4と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００３９】
前記変速機入力軸Inputは、第２リングギアR2に連結され、エンジンEngとモータージェネレータMGの少なくとも一方からの回転駆動力を入力する。前記変速機出力軸Outputは、第３キャリアPC3に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪（左右後輪RL,RR）に伝達する。
【００４０】
前記第１リングギアR1と第２キャリアPC2と第４リングギアR4とは、第１連結メンバM1により一体的に連結される。前記第３リングギアR3と第４キャリアPC4とは、第２連結メンバM2により一体的に連結される。前記第１サンギアS1と第２サンギアS2とは、第３連結メンバM3により一体的に連結される。
【００４１】
前記第１遊星ギアセットGS1は、第１遊星ギアG1と第２遊星ギアG2とを、第１連結メンバM1と第３連結メンバM3とによって連結することで、４つの回転要素を有して構成される。また、第２遊星ギアセットGS2は、第３遊星ギアG3と第４遊星ギアG4とを、第２連結メンバM2によって連結することで、５つの回転要素を有して構成される。
【００４２】
前記第１遊星ギアセットGS1では、トルクが変速機入力軸Inputから第２リングギアR2に入力され、入力されたトルクは第１連結メンバM1を介して第２遊星ギアセットGS2に出力される。前記第２遊星ギアセットGS2では、トルクが変速機入力軸Inputから直接第２連結メンバM2に入力されると共に、第１連結メンバM1を介して第４リングギアR4に入力され、入力されたトルクは第３キャリアPC3から変速機出力軸Outputに出力される。
【００４３】
前記第１クラッチC1（インプットクラッチI/C）は、変速機入力軸Inputと第２連結メンバM2とを選択的に断接するクラッチである。前記第２クラッチC2（ダイレクトクラッチD/C）は、第４サンギアS4と第４キャリアPC4とを選択的に断接するクラッチである。前記第３クラッチC3（Ｈ＆ＬＲクラッチH&LR/C）は、第３サンギアS3と第４サンギアS4とを選択的に断接するクラッチである。
【００４４】
また、前記第２ワンウェイクラッチF2は、第３サンギアS3と第４サンギアS4の間に配置されている。これにより、第３クラッチC3が開放され、第３サンギアS3よりも第４サンギアS4の回転数が大きい時、第３サンギアS3と第４サンギアS4とは独立した回転数を発生する。よって、第３遊星ギアG3と第４遊星ギアG4が第２連結メンバM2を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。
【００４５】
前記第１ブレーキB1（フロントブレーキFr/B）は、第１キャリアPC1の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。また、第１ワンウェイクラッチF1は、第１ブレーキB1と並列に配置されている。前記第２ブレーキB2（ローブレーキLOW/B）は、第３サンギアS3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第３ブレーキB3（２３４６ブレーキ2346/B）は、第１サンギアS1及び第２サンギアS2を連結する第３連結メンバM3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第４ブレーキB4（リバースブレーキR/B）は、第４キャリアPC3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。
【００４６】
図６は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATでの変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表である。なお、図６において、○印は当該摩擦締結要素が締結状態であることを示し、（○）印は少なくともエンジンブレーキ作動時に当該摩擦締結要素が締結状態であることを示し、無印は当該摩擦締結要素が開放状態であることを示す。
【００４７】
上記のように構成された変速ギア機構に設けられた各摩擦締結要素のうち、締結していた１つの摩擦締結要素を開放し、開放していた１つの摩擦締結要素を締結するという掛け替え変速を行うことで、下記のように、前進７速で後退１速の変速段を実現することができる。
【００４８】
すなわち、「１速段」では、第２ブレーキB2のみが締結状態となり、これにより第１ワンウェイクラッチF1及び第２ワンウェイクラッチF2が係合する。「２速段」では、第２ブレーキB2及び第３ブレーキB3が締結状態となり、第２ワンウェイクラッチF2が係合する。「３速段」では、第２ブレーキB2、第３ブレーキB3及び第２クラッチC2が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチF1及び第２ワンウェイクラッチF2はいずれも係合しない。「４速段」では、第３ブレーキB3、第２クラッチC2及び第３クラッチC3が締結状態となる。「５速段」では、第１クラッチC1、第２クラッチC2及び第３クラッチC3が締結状態となる。「６速段」では、第３ブレーキB3、第１クラッチC1及び第３クラッチC3が締結状態となる。「７速段」では、第１ブレーキB1、第１クラッチC1及び第３クラッチC3が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチF1が係合する。「後退速段」では、第４ブレーキB4、第１ブレーキB1及び第３クラッチC3が締結状態となる。
【００４９】
ここで、図１に示す第２クラッチCL2としては、各変速段にて締結される摩擦締結要素を選択可能であるが、例えば、「１速段〜３速段」で第２ブレーキB2、「４速段」で第２クラッチC2、「５速段」で第３クラッチC3、「６速段と７速段」で第１クラッチC1が用いられる。
【００５０】
図７は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の制振制御系の構成を示すブロック図である。以下、図７に基づき、実施例１の制振制御系の構成を説明する。
【００５１】
実施例１の制振制御系は、図７に示すように、モータ/ジェネレータMG（駆動モータ）と、ディファレンシャルDFと、プロペラシャフトPS（駆動軸）、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RLと、右後輪RRと、モータコントローラ２と、統合コントローラ１０と、レゾルバ１３と、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、を備えている。
【００５２】
前記統合コントローラ１０は、モータトルク指令値設定部１０ａを有する。
【００５３】
前記モータトルク指令値設定部１０ａは、アクセル開度センサ１６からのアクセル開度APOと、車速センサ１７からの車速VSPと、レゾルバ１３からのモータ回転数ωｍに基づいて、モータトルク指令値Ｔｍ*を設定する。
【００５４】
前記モータコントローラ２は、制振制御部２ａと、モータトルク制御部２ｂと、を有する。
【００５５】
前記制振制御部２ａは、モータトルク指令値設定部１０ａからのモータトルク指令値Ｔｍ*と、レゾルバ１３からのモータ回転数ωｍを入力し、最終的なモータトルク指令値Ｔｍ*を決定する。
【００５６】
前記モータトルク制御部２ｂは、PWM信号等にてインバータ３を駆動し、モータ/ジェネレータMGの出力トルクを、モータトルク指令値Ｔｍ*に追従させるように制御する。
【００５７】
図８は、実施例１の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラに有する制振制御系を示す制御ブロック図である。以下、図８に基づき、実施例１の制振制御系を説明する。
【００５８】
実施例１の制振制御系は、図８に示すように、ドライバー要求に基づくF/F演算により第１トルク目標値Ｔm*1を算出する第１トルク目標値算出手段101と、トルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)を用いたF/B演算により第２トルク目標値Ｔm*2を算出する第２トルク目標値算出手段102と、前記第１トルク目標値Ｔm*1と前記第２トルク目標値Ｔm*2とを加算してモータトルク指令値Ｔｍ*とするモータトルク指令値設定手段103と、を備えている。
【００５９】
前記第１トルク目標値算出手段101は、ドライバーの要求に基づくフィードフォワード演算により第１トルク目標値Ｔm*1を算出する。すなわち、アクセル開度APOと車速VSPに基づいて設定される定常トルク目標値Ｔms*（＝目標駆動力tFoO、トルク目標値）を、トルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)とトルク入力−モータ回転数の伝達特性の理想応答を表すモデルGm(s)の比Gm(s)/Gp(s)によるF/Fフィルタを通すF/F演算により第１トルク目標値Ｔm*1を算出する。
【００６０】
前記第２トルク目標値算出手段102は、モータトルク指令値Ｔｍ*とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)を用いて第２トルク目標値の第１項Ｔm*2_1を算出し、モータ回転数ωｍとバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)とトルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)の比H(s)/Gp(s)による第１F/Bフィルタにより第２トルク目標値の第２項Ｔm*2_2を算出し、第２トルク目標値の第１項Ｔm*2_1と第２トルク目標値の第２項Ｔm*2_2の偏差とトルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)の逆モデル1/Gp(s)（以下、「逆モデル1/Gp(s)」ともいう。）の減衰係数ζzより大きく1以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)（以下、「Gz(s)」ともいう。）による第２F/Bフィルタ（以下、「Gz(s)による第２F/Bフィルタ」または「第２F/Bフィルタ」ともいう。）を用いるF/B演算により第２トルク目標値Ｔm*2を算出する。
【００６１】
ここで、Gz(s)による第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcの設定方法について説明する。なお、「s^2」は「s2」のことである。
トルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)を下式（１）とすると、Gz(s)は下式（２）になる。
Gp(s)＝（b2’・s^2＋b1’・s＋b0’）/s（a3’・s^2＋a2’・s＋a1’）  …（１）
Gz(s)＝［a3’・s^2＋a2’・s＋a1’］/［s^2＋2・√(a1’/a3’)・ζc・s＋a1’/a3’］  …（２）
このとき、逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzを用いて、式（２）の減衰係数ζcの大小関係を示すと、下式（３）になる。
ζz＜ζc≦1  …（３）
ここで、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωzを算出すると、下式（４）になる。
ωz＝√（a1’/a3’）  …（４）
この式（４）にて算出したωzを用いて、Gz(s)による第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcの大小関係を決定すると、下式（５）になる。
0＜ωc≦ωz  …（５）
上記に基づいて算出したGz(s)による第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを用いて、式（２）のGz(s)を下式（６）とする。
Gz(s)＝［a3’・s^2＋a2’・s＋a1’］/［s^2＋（２・ωc・ζc）・s＋ωc^2］  …（６）
【００６２】
なお、第２トルク目標値算出手段102には、後述する統合コントローラ106が有するバックラッシュ判定部107の判定結果が出力される。
第２トルク目標値算出手段102は、その判定結果に応じて、Gz(s)による第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定する。
【００６３】
前記モータトルク指令値設定手段103は、加算器により構成され、第１トルク目標値Ｔm*1と前記第２トルク目標値Ｔm*2とを加算してモータトルク指令値Ｔｍ*とする。
そして、モータトルク指令値Ｔｍ*は、これにトルク外乱要素Tdを加え、インバータ３を介して実プラントGp'(s)に入り、実プラントGp'(s)からの出力に回転数外乱要素ωdを加えることで、モータ回転数ωｍが得られる。
【００６４】
前記統合コントローラ106は、バックラッシュ判定部（バックラッシュ判定手段）107を有する。
【００６５】
前記バックラッシュ判定部107は、車両情報としてモータトルク指令値設定部１０ａ（モータトルク設定手段、車両情報取得手段）から定常トルク目標値Ｔms*を入力する。
続いて、バックラッシュ判定部107では、取得した定常トルク目標値Ｔms*に基づき、バックラッシュの発生の有無を判定する（バックラッシュ判定手段）。すなわち、この判定方法は、現在値の定常トルク目標値の正負の符号が、不図示の記憶部（記憶手段）が記憶する前回値の定常トルク目標値の正負の符号から切り替わっているか否かを判定する。正負の符号が切り替わっているときは、バックラッシュの発生有りと判定する。例えば、前回値の定常トルク目標値を負とし、現在値の定常トルク目標値が正のとき、バックラッシュの発生有りと判定する。正負の符号が切り替わっていないときは、バックラッシュの発生無しと判定する。バックラッシュ判定部107の判定結果は、第２トルク目標値算出手段102へ出力する。なお、不図示の記憶部は、一般に車載されている記憶部でよく、少なくとも定常トルク目標値の前回値を記憶している。そして、現在値の定常トルク目標値を前回値として記憶する。
【００６６】
ここで、バックラッシュ（駆動系のガタの一例）は、駆動系に含まれる例えば減速機内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動することにより発生する。バックラッシュの発生例は、定常トルク目標値Ｔms*の正負の符号が反転するとき、アクセルのオンとオフを切り替えるとき、前後加速度の正負の符号が反転するとき、アクセルオフかつエンジンブレーキが使用されているとき、路面の凹凸等により車両のいずれかの車輪が空中に浮きこの車輪のトルクがドライブシャフトなどを介して減速機内のギアに入力され、車輪から入力されたトルクとギアのトルクの向きが逆のとき、等が挙げられる。
【００６７】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行い、続いて、［参考例のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置における作用］、「参考例のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置におけるトルク外乱入力時の作用」、「実施例１のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置における作用」に分けて説明する。
【００６８】
［比較例の課題］
比較例は、電動モータを動力源とする車両において、当該モータの回転速度又はそれに相当する量を検出するモータ回転速度検出手段と、各種車両情報に応じて第１のトルク目標値を設定する第１のトルク目標値設定手段と、バンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)を用いて後述するモータトルク指令値から第２のトルク目標値の第１項を算出する手段と、モータ回転速度からバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)と車両へのトルク入力からモータ回転速度までの伝達特性のモデルGp(s)からなるH(s)／Gp(s)なるフィルタにより第２のトルク目標値の第２項を算出する手段と、第２のトルク目標値の第１項と第２のトルク目標値の第２項の偏差をとる減算手段と、前記減算手段で算出された偏差に、1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく１以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)なるフィルタを施し、第２のトルク目標値を算出する第２のトルク目標値算出手段とから構成される。前記第１のトルク目標値と第２のトルク目標値を加え合わせてモータトルク指令値として、前記モータトルク指令値に実モータの出力トルクが一致もしくは追従するように制御を行う制御系を備えたものとする。この比較例の場合には、Gz(s)なるフィルタを備えることにより、伝達特性のモデルGp(s)と、実プラントGp'(s)との間に乖離が発生した場合や、モータ回転速度外乱ωｄが発生した場合の出力トルクの振動を抑制している。
【００６９】
しかし、車両へのトルク入力とモータ回転速度との伝達特性のモデルGp(s)の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく1以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)なるフィルタを施し、第2のトルク目標値を算出するという構成になっていた。このため、減速係数ζcを大きく決定した場合に、ねじり振動抑制効果が弱まり、駆動系の減速機内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクのオーバーシュートが生じ、車両にショックが発生する。以下、図９のタイムチャートによりこの比較例と参考例（第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを一定に設定）とを比較する。
【００７０】
［参考例のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置における作用］
図９に比較例及び参考例の制振制御においてドライブシャフトの伝達トルクにバックラッシュを想定した±10Nmの不感帯を有するデッドバンド付車両モデルを用いた場合の各シミュレーション結果を示す。
図９は、定常トルク目標値Ｔms*が「負のトルク」から「正のトルク」へのトルクステップ指令に対する減速状態からの加速のシミュレーション結果となっている。
【００７１】
図９の比較例及び参考例の制振制御について、減衰係数ζcを「0.5」に設定する。参考例では、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に設定する。この周波数ωcを、図９では、一定の「ωz×0.3（好ましくは、0.2〜0.5）」に設定する。また、参考例は、バックラッシュ判定部107を有さない実施例１に相当する。
【００７２】
このとき、図９において、定常トルク目標値Ｔms*が「負のトルク」から「正のトルク」へのトルクステップ指令により、ドライブシャフトトルクが負から正へと切り替わる。この際、比較例及び参考例は、ドライブシャフトトルクがゼロとなる範囲Ａにおいて、駆動系の減速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュ（駆動系のガタの一例）が発生する。この場合、範囲Ｂにてドライブシャフトトルクのオーバーシュートが生じている。しかし、参考例では、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数（ωc＝ωz×0.3）に設定しているので、比較例よりも参考例のドライブシャフトトルクのオーバーシュートが確実に抑制される。これにより、ＦＲハイブリッド車両に発生するショックが抑制される。
【００７３】
［参考例のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置におけるトルク外乱入力時の作用］
図１０に比較例及び参考例の制振制御においてドライブシャフトの伝達トルクにバックラッシュを想定した±10Nmの不感帯を有するデッドバンド付車両モデルを用いた場合の各トルク外乱入力に対するシミュレーション結果を示す。
図１０は、モータトルクの外乱として「負のトルク」を入力したシミュレーション結果となっている。
【００７４】
図１０の比較例及び参考例の制振制御について、減衰係数ζc及び参考例の第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcは、図９と同様に設定する。また、比較例及び参考例ともに、ドライブシャフトトルクの定常値は「正のトルク」とする。なお、比較例及び参考例については、図９の比較例及び参考例と同様とする。
【００７５】
このとき、図１０において、モータトルクの外乱「負のトルク」の入力により、範囲Ｃにて比較例及び参考例のドライブシャフトトルクが下がる。その後、範囲Ｄにおいて、比較例及び参考例のドライブシャフトトルクが定常値へ収束していく。しかし、範囲Ｄにおいて、参考例は、比較例よりも収束性が悪く、定常値までの収束時間が長くなる、という結果となる。
【００７６】
［実施例１のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置における作用］
図１１に比較例、参考例及び実施例１においてドライブシャフトの伝達トルクにバックラッシュを想定した±10Nmの不感帯を有するデッドバンド付車両モデルを用いた場合の各シミュレーション結果と各トルク外乱入力に対するシミュレーション結果とを示す。
図１１は、定常トルク目標値Ｔms*が「負のトルク」から「正のトルク」へのトルクステップ指令に対する減速状態からの加速後に、モータトルクの外乱として「負のトルク」を入力したシミュレーション結果となっている。
【００７７】
図１１の実施例１の制振制御について、説明する。
バックラッシュ判定部107は、モータトルク指令値設定部１０ａ（車両情報取得手段、モータトルク設定手段）から現在値の定常トルク目標値「正のトルク」を入力すると、不図示の記憶部が記憶する前回値の定常トルク目標値「負のトルク」から定常トルク目標値Ｔms*の正負の符号が切り替わっているか否かを判定する。バックラッシュ判定部107は、正負の符号が切り替わっているときは、バックラッシュの発生有りと判定し、正負の符号が切り替わっていないときは、バックラッシュの発生無しと判定する。この場合は、正負の符号が負から正へと切り替わっているので、バックラッシュ判定部107はバックラッシュの発生有りと判定する。この判定結果は、第２トルク目標値算出手段102のGz(s)による第２F/Bフィルタへ出力される。
第２トルク目標値算出手段102では、バックラッシュの発生有りとの判定結果を受けて、後述する一定期間（例えば、期間Ｅ）は、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に設定する。この周波数ωcを、図１１では、「ωz×0.3（好ましくは、0.2〜0.5）」に設定する。
その一定期間以外、すなわち、バックラッシュ判定部107がバックラッシュの発生無しと判定したとき及びその一定期間（期間Ｅ）経過後、第２トルク目標値算出手段102では、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、上記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数ωcよりも大きい周波数に設定する。この場合、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、上記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数ωc（＝ωz×0.3）よりも大きい、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωzに設定する。
このように、バックラッシュ判定部107がバックラッシュの発生有り判定したとき、第２トルク目標値算出手段102は、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に切り替える。
ここで、一定期間は、実験値及び制振制御を含む制御に基づいて決定する。この期間は、バックラッシュが発生しているバックラッシュ発生期間が確実に含まれ、かつ、バックラッシュが発生している時間よりも長く設定する。例えば、バックラッシュの発生有りと判定されたときから、バックラッシュ発生期間に実験等から求まる最大バラツキを考慮した余裕期間を加えた期間まで（例えば、0.5〜1.0s）を、一定期間として設定している。
なお、実施例１の減衰係数ζcを、「0.5」に設定する。
【００７８】
図１１の比較例及び参考例の制振制御について、減衰係数ζc及び参考例の第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcは、図９と同様に設定する。また、ドライブシャフトトルクの定常値は、比較例、参考例及び実施例１のいずれも、「正のトルク」とする。なお、比較例及び参考例については、図９の比較例及び参考例と同様とする。
【００７９】
このとき、図１１において、定常トルク目標値Ｔms*が「負のトルク」から「正のトルク」へのトルクステップ指令により、ドライブシャフトトルクが負から正へと切り替わる。この際、比較例、参考例及び実施例１は、ドライブシャフトトルクがゼロとなる範囲Ｆにおいて、駆動系の減速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生する。この場合、範囲Ｇにてドライブシャフトトルクのオーバーシュートが生じている。しかし、参考例及び実施例１では、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数（ωc＝ωz×0.3）に設定しているので、比較例よりも参考例及び実施例１のドライブシャフトトルクのオーバーシュートが確実に抑制される。これにより、電動車両（ＦＲハイブリッド車両）に発生するショックが抑制される。
【００８０】
また、範囲Ｈのモータトルクの外乱「負のトルク」の入力により、範囲Ｉにて比較例、参考例及び実施例１のドライブシャフトトルクが下がる。その後、範囲Ｊにおいて、比較例、参考例及び実施例１のドライブシャフトトルクが定常値へ収束している。
そして、範囲Ｊにおいて、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを一定の「ωz×0.3」に設定している参考例は、比較例及び実施例１よりも収束性が悪く、定常値までの収束時間が長くなる。これに対し、実施例１では、一定期間（期間Ｅ）経過後、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、上記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数ωcよりも大きい周波数「ωz」に設定しているので、参考例よりも実施例１の収束性が向上し、定常値までの収束時間が早くなっている。
【００８１】
この結果、実施例１では、定常トルク目標値の正負の符号が切り替わりによるバックラッシュ判定部107を有することにより、バックラッシュの発生を精度よく判定することができる。また、実施例１では、比較例よりも、ドライブシャフトトルクのオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、ＦＲハイブリッド車両にショックが発生するのを抑制することができる。さらに、実施例１では、参考例よりも、モータトルクの外乱入力時の収束性を向上することができる。
【００８２】
次に、効果を説明する。
実施例１のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８３】
(1) 動力源に電動モータ（モータ/ジェネレータMG）を有する電動車両（ＦＲハイブリッド車両）の制振制御装置において、ドライバーの要求に基づくフィードフォワード演算により第１トルク目標値Ｔm*1を算出する第１トルク目標値算出手段101と、モータトルク指令値とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)を用いて第２トルク目標値の第１項Ｔm*2_1を算出し、モータ回転数検出値とバンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)とトルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)の比H(s)/Gp(s)による第１F/Bフィルタ（＝第１フィードバックフィルタ）により第２トルク目標値の第２項Ｔm*2_2を算出し、前記第２トルク目標値の第１項Ｔm*2_1及び第２項Ｔm*2_2の偏差とトルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく1以下の範囲で設定したζcを減衰係数とするGz(s)による第２F/Bフィルタ（＝第２フィードバックフィルタ）を用いるF/B演算（＝フィードバック演算）により、第２トルク目標値Ｔm*2を算出する第２トルク目標値算出手段102と、前記第１トルク目標値Ｔm*1と前記第２トルク目標値Ｔm*2に基づく演算によりモータトルク指令値Ｔｍ*とするモータトルク指令値設定手段103と、を備え、前記第２トルク目標値算出手段102は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に設定した。
このため、第２トルク目標値算出手段102において第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定することで、駆動系のガタにより発生するドライブシャフトトルクのオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、電動車両（ＦＲハイブリッド車両）にショックが発生するのを抑制することができる。
【００８４】
(2) 駆動系にギア変速機（自動変速機AT）を有し、各種車両情報を取得する車両情報取得手段（バックラッシュ判定部107）と、前記車両情報取得手段（バックラッシュ判定部107）が取得した車両情報に基づき、バックラッシュの発生の有無を判定するバックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）と、を有し、前記第２トルク目標値算出手段102は、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュ有りと判定したとき、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に切り替える。
このため、ギア変速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクに生じるオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、電動車両（ＦＲハイブリッド車両）にショックが発生するのを抑制することができる。
【００８５】
(3)前記車両情報取得手段は、トルク目標値（定常トルク目標値Ｔms*、目標駆動力tFoO）を設定するモータトルク設定手段（モータトルク指令値設定部１０ａ）であり、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）は、前記モータトルク設定手段（モータトルク指令値設定部１０ａ）が設定するトルク目標値（定常トルク目標値Ｔms*、目標駆動力tFoO）の正負の符号が切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、前記第２トルク目標値算出手段102は、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュの発生有りと判定したとき、一定期間は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に設定し、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュの発生無しと判定したとき及び前記一定期間経過後は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、前記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数よりも大きい周波数に設定する。
このため、トルク目標値（定常トルク目標値Ｔms*、目標駆動力tFoO）の正負の符号が切り替わりによるバックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）を有することにより、バックラッシュの発生を精度よく判定することができる。また、ギア変速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクに生じるオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、電動車両（ＦＲハイブリッド車両）にショックが発生するのを抑制することができる。さらに、モータトルクの外乱入力時の収束性を向上することができる。
【実施例２】
【００８６】
実施例２は、バックラッシュ判定部107において、アクセルのオンとオフが切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定した例である。
【００８７】
まず、構成を説明する。
図１２は、実施例２の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラに有する制振制御系を示す制御ブロック図である。以下、図１２に基づき、実施例２の制振制御系を説明する。
【００８８】
前記バックラッシュ判定部107は、図１２に示すように、車両情報としてＣＡＮ通信線１１を介してアクセル開度センサ１６（車両情報取得手段、アクセル開度検出手段）からアクセル開度APOを入力にする。
続いて、バックラッシュ判定部107では、アクセル開度APOに基づきバックラッシュの発生の有無を判定する（バックラッシュ判定手段）。すなわち、この判定方法は、現在のアクセル踏み込みの状態（オン）またはアクセル足離しの状態（オフ）が、不図示の記憶部（記憶手段）が記憶する前回のアクセルのオフまたはオンから切り替わっているか否かを判定する。アクセルがオンからオフまたはオフからオンに切り替わっているときは、バックラッシュの発生有りと判定する。例えば、前回のアクセルをオンとし、現在のアクセルがオフのとき、バックラッシュの発生有りと判定する。アクセルのオンとオフが切り替わっていないときは、バックラッシュの発生無しと判定する。バックラッシュ判定部107の判定結果は、第２トルク目標値算出手段102へ出力する。
なお、不図示の記憶部は、一般に車載されている記憶部でよく、この記憶部は、少なくともアクセル開度APO及びアクセルのオフまたはオンの前回分を記憶している。そして、現在のアクセル開度APO及びアクセルのオフまたはオンを前回分として記憶する。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８９】
次に、作用を説明する。
実施例２では、アクセルのオンとオフが切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定して、一定期間は、実施例１と同様に第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定する。また、その一定期間以外、すなわち、バックラッシュ判定部107がバックラッシュの発生無しと判定したとき及びその一定期間経過後についても、実施例１と同様に第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定する。
【００９０】
このため、実施例２では、アクセルのオンとオフが切り替わりによるバックラッシュ判定部107を有することにより、バックラッシュの発生を精度よく判定することができる。また、実施例２では、ギア変速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクに生じるオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、ＦＲハイブリッド車両にショックが発生するのを抑制することができる。さらに、実施例２では、モータトルクの外乱入力時の収束性を向上することができる。
【００９１】
次に、効果を説明する。
実施例２のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００９２】
(1)前記車両情報取得手段は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段（アクセル開度センサ１６）であり、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）は、アクセルのオンとオフが切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、前記第２トルク目標値算出手段102は、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュの発生有りと判定したとき、一定期間は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に設定し、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュの発生無しと判定したとき及び前記一定期間経過後は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、前記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数よりも大きい周波数に設定する。
このため、アクセルのオンとオフが切り替わりによるバックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）を有することにより、バックラッシュの発生を精度よく判定することができる。また、ギア変速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクに生じるオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、電動車両（ＦＲハイブリッド車両）にショックが発生するのを抑制することができる。さらに、モータトルクの外乱入力時の収束性を向上することができる。
【実施例３】
【００９３】
実施例３は、バックラッシュ判定部107において、図１３に示すように、車両加速度の正負の符号が切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定した例である。
【００９４】
まず、構成を説明する。
図１３は、実施例３の制振制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラに有する制振制御系を示す制御ブロック図である。以下、図１３に基づき、実施例３の制振制御系を説明する。
【００９５】
前記バックラッシュ判定部107は、車両情報として前後加速度センサ（車両情報取得手段、加速度検出手段）２２から前後加速度を入力する。
続いて、バックラッシュ判定部107では、前後加速度に基づきバックラッシュの発生の有無を判定する（バックラッシュ判定手段）。すなわち、この判定方法は、現在値の前後加速度の正負の符号が、不図示の記憶部（記憶手段）が記憶する前回値の前後加速度から切り替わっているか否かを判定する。正負の符号が切り替わっているときは、バックラッシュの発生有りと判定する。例えば、前回値の前後加速度を負とし、現在値の前後加速度が正のとき、バックラッシュの発生有りと判定する。正負の符号が切り替わっていないときは、バックラッシュの発生無しと判定する。バックラッシュ判定部107の判定結果は、第２トルク目標値算出手段102へ出力する。
なお、不図示の記憶部は、一般に車載されている記憶部でよく、この記憶部は、少なくとも前後加速度の前回値を記憶している。そして、現在値の前後加速度を前回値として記憶する。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００９６】
次に、作用を説明する。
実施例３では、車両加速度の正負の符号が切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定して、一定期間は、実施例１と同様に第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定する。また、その一定期間以外、すなわち、バックラッシュ判定部107がバックラッシュの発生無しと判定したとき及びその一定期間経過後についても、実施例１と同様に第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを設定する。
【００９７】
このため、実施例３では、車両加速度の正負の符号が切り替わりによるバックラッシュ判定部107を有することにより、バックラッシュの発生を精度よく判定することができる。また、実施例３では、ギア変速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクに生じるオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、ＦＲハイブリッド車両にショックが発生するのを抑制することができる。さらに、実施例３では、モータトルクの外乱入力時の収束性を向上することができる。
【００９８】
次に、効果を説明する。
実施例３のＦＲハイブリッド車両の制振制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００９９】
(1) 前記車両情報取得手段は、車両の加速度を検出する加速度検出手段（前後加速度センサ２２）であり、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）は、前記車両加速度の正負の符号が切り替わったとき、バックラッシュの発生有りと判定し、前記第２トルク目標値算出手段102は、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュの発生有りと判定したとき、一定期間は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、ゼロより大きく、かつ、前記逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数ωz以下の範囲に含まれる周波数に設定し、前記バックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）が前記バックラッシュの発生無しと判定したとき及び前記一定期間経過後は、前記第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数ωcを、前記バックラッシュの発生有りと判定されたときに設定した周波数よりも大きい周波数に設定する。
このため、車両加速度の正負の符号が切り替わりによるバックラッシュ判定手段（バックラッシュ判定部107）を有することにより、バックラッシュの発生を精度よく判定することができる。また、ギア変速機（自動変速機AT）内のギアの隙間（ガタ）を原因とし、歯車当りが変動するバックラッシュが発生した場合、ドライブシャフトトルクに生じるオーバーシュートを確実に抑制することができる。これにより、電動車両（ＦＲハイブリッド車両）にショックが発生するのを抑制することができる。さらに、モータトルクの外乱入力時の収束性を向上することができる。
【０１００】
以上、本発明の電動車両の制振制御装置を実施例１、実施例２及び実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１、実施例２及び実施例３に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０１】
実施例１、実施例２及び実施例３では、ギア変速機として自動変速機ATを示したが、これに限定されるものではなく、ギア機構をもつ変速機であればよい。例えば、自動変速機ATを無段変速機等に代えてもよい。
【０１０２】
実施例１、実施例２及び実施例３では、本発明の制振制御装置をＦＲハイブリッド車両に適用した例を示したが、例えば、ＦＦハイブリッド車両、電気自動車、燃料電池車、等に対しても本発明の制振制御装置を適用することができる。要するに、動力源に電動モータを有する電動車両の制振制御装置であれば適用できる。
【０１０３】
実施例１、実施例２及び実施例３では、バックラッシュの発生の有無の判定手法として、「定常トルク目標値の正負の符号が切り替わったとき」、「アクセルのオンとオフが切り替わったとき」、及び「車両加速度の正負の符号が切り替わったとき」について示したが、これに限定されるものではなく、その他種々の情報に基づいて代えてもよい。
【０１０４】
さらに、これらの判定手法から２つ以上を選択し、それらを組み合わせてもよい。この場合、いずれかの判定手法においてバックラッシュの発生有りと判定された場合に、全体としてバックラッシュの発生有りと判定してもよいし、２つ以上の判定手法の全てにおいてバックラッシュの発生有りと判定された場合に、全体としてバックラッシュの発生有りと判定しても良い。また、３つ以上の判定手法を選択した場合、このうちの２つ以上の判定手法においてバックラッシュの発生有りと判定された場合に、全体としてバックラッシュの発生有りと判定してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
Eng  エンジン
CL1  第１クラッチ
MG  モータ/ジェネレータ（駆動モータ）
CL2  第２クラッチ
AT  自動変速機
PS  プロペラシャフト（駆動軸）
RL  左後輪
RR  右後輪
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
２ａ  制振制御部
２ｂ  モータトルク制御部
３  インバータ
４  バッテリ
５  第１クラッチコントローラ
６  第１クラッチ油圧ユニット
７  ＡＴコントローラ
８  第２クラッチ油圧ユニット
９  ブレーキコントローラ
１０、106  統合コントローラ
１０ａ  モータトルク指令値設定部（車両情報取得手段、モータトルク設定手段）
１３  レゾルバ（回転角センサ）
１６  アクセル開度センサ（車両情報取得手段、アクセル開度検出手段）
１７  車速センサ
２２  前後加速度センサ（車両情報取得手段、加速度検出手段）
101  第１トルク目標値算出手段
102  第２トルク目標値算出手段
103  モータトルク指令値設定手段
107  バックラッシュ判定部（バックラッシュ判定手段）
AT  自動変速機（ギア変速機）
APO  アクセル開度
VSP  車速
ωｍ  モータ回転数
Ｎｄ  駆動軸回転数
Ｔms*  定常トルク目標値（目標駆動力tFoO、トルク目標値）
Ｔｍ*  モータトルク指令値
Ｔm*1  第１トルク目標値
Ｔm*2  第２トルク目標値
Ｔm*2_2  第２トルク目標値の第１項
Ｔm*2_1  第２トルク目標値の第２項
Gm(s)/Gp(s)  F/Fフィルタ
H(s)/Gp(s)  第１F/Bフィルタ
Gz(s)  第２F/Bフィルタ
Gp(s)  トルク入力−モータ回転数の伝達特性のモデル
1/Gp(s)  トルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル
ζz  トルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数
ζc  トルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の減衰係数ζzより大きく１以下の範囲で設定した減衰係数
ωc  Gz(s)による第２F/Bフィルタの共振周波数特性の周波数
ωz  トルク入力−モータ回転数の伝達特性の逆モデル1/Gp(s)の共振周波数特性の周波数
Gm(s)  トルク入力−モータ回転数の伝達特性の理想応答を表すモデル
H(s)  バンドパスフィルタの特性を有する伝達特性
Gp'(s)  実プラント
Td  トルク外乱要素
ωd  回転数外乱要素
【図１】
2014220919.tif 000003
【図２】
2014220919.tif 000004
【図３】
2014220919.tif 000005
【図４】
2014220919.tif 000006
【図５】
2014220919.tif 000007
【図６】
2014220919.tif 000008
【図７】
2014220919.tif 000009
【図８】
2014220919.tif 000010
【図９】
2014220919.tif 000011
【図１０】
2014220919.tif 000012
【図１１】
2014220919.tif 000013
【図１２】
2014220919.tif 000014
【図１３】
2014220919.tif 000015