(57)【要約】【課題】  クランク角度を精度よく推定できるハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置を提供する。【解決手段】  モータジェネレータ5およびエンジン1を動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定方法であって、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を連れ回したときのモータ回転角度θmを検出すると共に、モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstを演算し、外乱トルク推定値Trbstが最大となったときのモータ回転角度θmと、エンジン1の圧縮反力が最大のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxとの関係に基づき、モータ回転角度θmからクランク角度推定値θcを演算する。【選択図】  図１
2018016245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータおよびエンジンを動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定方法であって、
前記モータを駆動して前記エンジンを連れ回したときのモータ回転角度を検出または推定すると共に、前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記外乱トルクが最大となったときの前記モータ回転角度と、前記エンジンの圧縮反力が最大のときのクランク角度との関係に基づき、前記モータ回転角度からクランク角度推定値を演算するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記モータ回転角度および前記エンジンの圧縮反力の周期から補正前クランク角度推定値を演算し、
前記圧縮反力が最大のときのクランク角度と、前記外乱トルクが最大となったときの前記補正前クランク角度推定値との偏差からクランク角度推定補正値を演算し、
前記補正前クランク角度推定値を前記クランク角度推定補正値で補正してクランク角度推定値を演算するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記クランク角度推定値の演算は、駐車レンジが選択された状態で実行するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
モータトルク指令値を入力としモータ回転速度を出力する前記モータの数式化モデルを用いて、前記モータ回転速度に前記数式化モデルの逆系およびローパスフィルタを乗じた値から、前記モータトルク指令値に前記ローパスフィルタを乗じた値を差し引いて前記外乱トルクを推定するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記外乱トルクをフィルタ処理して前記モータのトルクリップルが持つ周波数成分を除去するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記外乱トルクをフィルタ処理して高周波成分を除去するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記クランク角度推定補正値を、各演算の遅れおよび／または各フィルタ処理による遅れを補償するためのクランク角度推定遅れ補正値で補正するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記クランク角度推定値の演算は、前記外乱トルクの最大値が所定のトルク閾値を超えた場合にのみ実行するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
【請求項９】
エンジン、第１クラッチ、モータ、第２クラッチおよび駆動輪を伝達経路の配列順とし、
モータコントローラが、前記第１クラッチの締結状態、かつ、前記第２クラッチの解放状態で、前記モータにより前記エンジンのクランク角度を目標クランク角度に停止させるハイブリッド車両のクランク角度制御方法であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載のクランク角度推定方法を用いて推定されたクランク角度に基づき前記エンジンのクランク角度を前記目標クランク角度に停止させるハイブリッド車両のクランク角度制御方法。
【請求項１０】
モータおよびエンジンを動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定装置であって、
前記モータを駆動して前記エンジンを連れ回りさせるモータ制御部と、
前記モータの回転角度を検出するモータ回転角度検出部と、
前記モータに作用する外乱トルクを推定する外乱トルク推定部と、
前記外乱トルクが最大となったときの前記モータ回転角度と、前記エンジンの圧縮反力が最大のときのクランク角度との関係に基づき、前記モータ回転角度からクランク角度推定値を演算するクランク角度推定部と、
を備えたハイブリッド車両のクランク角度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータおよびエンジンを動力源とする従来のハイブリッド車両では、モータによりエンジンのクランク角度を目標クランク角度に停止させる際、クランク角度センサで計測したクランク角度に基づきモータ回転角度を制御している（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】特許第5709026号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術において、クランク角度を精度よく推定して欲しいとのニーズがあった。
本発明の目的は、クランク角度を精度よく推定できるハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、モータを駆動してエンジンを連れ回したときのモータ回転角度を検出または推定すると共に、モータに作用する外乱トルクを推定し、外乱トルクが最大となったときのモータ回転角度と、エンジンの圧縮反力が最大のときのクランク角度との関係に基づき、モータ回転角度からクランク角度推定値を演算する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、クランク角度を精度よく推定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１のハイブリッド車両におけるパワートレインの概略構成図である。
【図２】実施形態１のパワートレインの制御系を示す概略構成図である。
【図３】実施形態１のモータコントローラ12の概略構成図である。
【図４】クランク角度に対するエンジン圧縮反力特性図である。
【図５】実施形態１のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。
【図６】実施形態１のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
【図８】実施形態２のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
【図１０】実施形態３のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。
【図１１】実施形態３のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。
【図１２】実施形態３のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１のハイブリッド車両におけるパワートレインの概略構成図である。実施形態１のハイブリッド車両は、エンジン（動力源）1の車両前後方向後方側に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1のクランクシャフト1aからの回転を自動変速機3の変速機入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータジェネレータ5（動力源）を設ける。モータジェネレータ5はエンジン1および自動変速機3間に位置し、軸（モータジェネレータ軸）4にトルクを出力する。モータジェネレータ5は、運転状態に応じて電動機または発電機として機能する。クランクシャフト1aおよびモータジェネレータ軸4間に第１クラッチ6を介装し、第１クラッチ6によりエンジン1およびモータジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。第1クラッチ6は、伝達トルク（クラッチ締結）容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク（クラッチ締結）容量を変更可能な湿式多板クラッチとする。
【０００９】
モータジェネレータ5および自動変速機3間は、モータジェネレータ軸4と変速機入力軸3aとの結合により相互に直結させる。自動変速機3は、有段式であり、変速機入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して変速機出力軸3bに出力する。変速機出力軸3bの回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右の後輪（駆動輪）2,2へ分配して伝達され、車両の走行に供される。実施形態１では、モータジェネレータ5および後輪2,2を切り離し可能に結合する第２クラッチ7として、自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の変速摩擦要素または後退変速段選択用の変速摩擦要素を流用している。第２クラッチ7は、第１クラッチ6と同様に、伝達トルク容量を連続的に変更可能である。
【００１０】
図１に示したパワートレインでは、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求されると、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。この状態でモータジェネレータ5を駆動することにより、車両はモータジェネレータ5の出力のみで走行する（EV走行）。一方、高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求されると、第1クラッチ6および第2クラッチ7を共に締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。この状態でエンジン1およびモータジェネレータ5を駆動することにより、車両はエンジン1およびモータジェネレータ5双方の出力により走行する（HEV走行）。HEV走行モードにおいて、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上できる。
【００１１】
図２は、実施形態１のパワートレインの制御系の概略構成図である。
車両制御コントローラ10は、エンジン回転数、モータ回転および車両情報（アクセル開度、車速、ギアポジション、発電要求、第1クラッチ締結状態等）に基づき、車両の目標駆動トルクを演算し、目標駆動トルクを目標エンジントルクと目標モータトルクとに分配して各コントローラ11,12へ出力する。エンジンコントローラ11は、目標エンジントルクを実現するエンジントルク指令を演算し、エンジン1を駆動する。エンジンコントローラ11は、クランク角度センサ13で検出されたクランク角度からエンジン回転数を演算する。モータコントローラ（モータ制御部）12は、目標モータトルクを実現するモータトルク指令値を演算し、モータジェネレータ5を駆動する。モータコントローラ12は、レゾルバ（モータ回転角度検出部）14で検出されたモータ回転角度からモータ回転数を演算する。
【００１２】
図３は、実施形態１のモータコントローラ12の概略構成図である。
モータコントローラ12は、車両制御コントローラ10からの目標モータトルクおよびモータ回転数を入力し、モータ回転速度を車両制御コントローラ10へ出力する。モータコントローラ12は、回転速度演算部15、モータトルク制御部16、モータ電流制御部17およびクランク角度推定部18を有する。回転速度演算部15は、レゾルバ14の出力からモータ回転速度を演算する。モータトルク制御部16は、目標モータトルク、モータ回転角度、モータ回転速度および後述するクランク角度推定値からモータトルク指令値を演算し、モータ電流制御部17へ出力する。モータ電流制御部17は、モータトルク指令値に応じてモータ駆動電流を決定し、インバータ19へ出力する。インバータ19は、モータ駆動電流に応じてモータジェネレータ5に三相電流を供給する。クランク角度推定部18は、モータ回転角度および後述する外乱トルク推定値からクランク角度推定値を演算し、モータトルク制御部16へ出力する。
【００１３】
モータコントローラ12は、エンジン始動時に発生するフロア振動の低減を狙いとし、停車中でPレンジ（駐車レンジ）がセレクトされているとき、第１クラッチ6を締結し、第２クラッチ7を解放し、クランク角度推定部18により演算されたクランク角度推定値に基づき、クランク角度が目標クランク角度となるようにモータジェネレータ5を回転数制御する車両停止クランク角度制御を実行する。目標クランク角度は、エンジン回転数が共振帯を通過する際に発生するフロア振動の振幅レベルを所定レベルまで抑制可能なクランク角度とする。クランク角度とフロア振動の振幅レベルには相関が有るため、目標クランク角度は予め実験やシミュレーション等により得られる。エンジン1のクランキング前に車両停止クランク角度制御を実行することにより、エンジン始動時のフロア振動を低減できる。
【００１４】
図４は、クランク角度に対するエンジン圧縮反力特性図である。横軸はクランク角度[deg]、縦軸は反力（推進力）[Nm]である。第１クラッチ6を締結してエンジン1をモータジェネレータ5に連れ回りさせると、モータジェネレータ軸4にはエンジン1からの圧縮反力が作用する。圧縮反力は、クランク角度に対して周期性があり、そのピーク値は常に一定のクランク角度となる。実施形態１では、圧縮反力がモータジェネレータ5に外乱トルクとして作用する点に着目し、外乱トルク推定値を圧縮反力とみなし、外乱トルク推定値を基にクランク角度を推定する。クランク角度推定部18は、外乱トルク推定値、モータ回転角度およびクランク角度に対するエンジン圧縮反力特性に基づいてクランク角度推定値を演算する。モータコントローラ12は、クランク角度推定部18によるクランク角度推定値の演算を可能とするためのクランク角度推定制御を実行する。モータコントローラ12は、停車中にPレンジがセレクトされると、クランク角度推定制御を実行する。Pレンジのセレクト中はモータジェネレータ5から後輪2,2へトルクが伝わらないため、車両挙動に影響を与えることなくクランク角度推定制御を実行できる。モータコントローラ12は、クランク角度推定制御で得たクランク角度推定値を用いて車両停止クランク角度制御を行う。
【００１５】
図５は、実施形態１のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。
モータコントローラ12は、クランク角度の推定に必要な回転角度指令値として、モータジェネレータ5に与える圧縮反力ピーク値が１回転以上発生するよう、エンジン1の諸元（燃焼行程および気筒数）から得られる圧縮反力周期の１周期以上とする回転角度指令値θm*を設定する。
加え合わせ点20は、θm*とモータ回転角度θmとの差を生成する。
ゲインブロック21は、加え合わせ点20の出力に所定のゲインaを乗じてモータ回転速度指令値ωm*を生成する。
加え合わせ点22は、ωm*とモータ回転速度ωmとの差を生成する。
乗算器23は、加え合わせ点22の出力に所定のゲインbを乗じてモータトルク指令値Tm*を生成する。
加え合わせ点24は、Tm*と外乱トルク推定値Trbstとの差である最終モータトルク指令値Tfin*を生成する。
【００１６】
実プラントブロック25は、制御対象（モータジェネレータ5）としての実プラントを代替的に表す。実プラントブロック25は、Tfin*に伝達関数Gp'(s)を乗じてωmを生成する。
積分ブロック26は、ωmを積分してモータ回転角度θmを生成する。
フィルタブロック27は、ローパスフィルタとしての機能を有し、Tfin*に伝達関数H(s)を乗じて規範モータトルクTrefを生成する。
フィルタブロック28は、フィルタとして機能し、ωmに伝達関数H(s)/Gp(s)を乗じてモータ印加トルク推定値Tactを生成する。Gp(s)は制御対象へのトルク入力とモータ回転速度との伝達関数のモデルである。つまり、伝達関数H(s)/Gp(s)は、伝達関数H(s)と、制御対象へのトルク入力とモータ回転速度との伝達関数Gp(s)の逆モデル1/Gp(s)との積である。なお、H(s)/Gp(s)はプロパーな伝達関数である。つまり、H(s)/Gp(s)を表す分数関数において、分子次数は分母次数よりも低い。フィルタブロック27,28は、外乱トルク推定部である。
加え合わせ点29は、TactとTrefとの差であるTrbstを生成する。Trbstは、圧縮反力推定値Tcとしてクランク角度推定部18に入力される。
クランク角度推定部18は、θm、Tcおよび圧縮反力最大クランク角度θmaxに基づき、以下に示すような方法を用いてクランク角度推定値θcを演算する。θmaxは、エンジンシリンダ内部空気の圧縮反力が最小ピーク値となるときのクランク角度であり、予め実験やシミュレーション等から求められる。
【００１７】
図６は、実施形態１のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。
ステップS1では、モータ回転角度θmをエンジン1の諸元（燃焼行程および気筒数）から求まる圧縮反力の１周期分となる角度で除した余りの角度を補正前クランク角度推定値θconに格納する。例えば、エンジン1が６気筒の４ストロークエンジンである場合、圧縮反力周期は120°となり、θconは120°毎にゼロクリアされる値を持つこととなる。ステップS1は補正前クランク角度推定値演算部である。
ステップS2では、圧縮反力推定値Tcがその前回値Tc_zよりも大きく、かつ、圧縮反力推定値の前々回値Tc_z2がTc_z以上であるかを判定する。YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はステップS4へ進む。Tc>Tc_zかつTc_z2≧Tc_zの成立は、Tc_zが圧縮反力波形の最小ピーク値であることを意味する。つまり、このステップでは、圧縮反力の前回値が最小ピーク値であるかを判定している（最小ピーク値判定）。
ステップS3では、圧縮反力最大クランク角度θmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差をクランク角度推定補正値θoffに格納する。なお、θoffの初期値は0である。ステップS3はクランク角度推定補正値演算部である。
ステップS4では、θconにθoffを加えた値をクランク角度推定値θcとする。
【００１８】
図７は、実施形態１のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
時刻t1では、停車中にPレンジがセレクトされたため、モータコントローラ12はクランク角度推定制御を開始し、クランク角度推定部18では、クランク角度の推定を開始する。外乱トルク推定値Trbstは最小ピーク値に達していないため、クランク角度推定補正値θoffは0である。よって、クランク角度推定値θcは補正前クランク角度推定値θcon、すなわちモータ回転角度θmを圧縮反力の１周期分となる角度で除した余りの角度となる。
時刻t2では、外乱トルク推定値Trbstが最小ピーク値に達したため、θoffはθmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差となる。これにより、時刻t2以降では、補正前クランク角度推定値θconとクランク角度真値とのずれが補正された、高精度のクランク角度推定値θcが得られる。
【００１９】
従来の車両停止クランク角度制御では、モータコントローラは、クランク角度センサで計測されたクランク角度情報に基づきモータ回転角度を制御している。このため、クランク角度センサの故障や通信異常によってクランク角度情報が得られない場合は、車両停止クランク角度制御を実行できない。よって、モータコントローラでクランク角度を精度よく推定して欲しいとのニーズがあった。
これに対し、実施形態１では、モータジェネレータ5によりエンジン1を連れ回したときの外乱トルク推定値Trbstを、モータジェネレータ5に作用するエンジン1の圧縮反力とみなし、Trbst、モータ回転角度θmおよびクランク角度に対するエンジン圧縮反力特性に基づいてクランク角度推定値θcを演算する。Trbstを圧縮反力とみなすことにより、圧縮反力が最小ピーク値となるときのモータ回転角度θm（実際はθmを圧縮反力の周期で除した余りの角度）が判るため、モータ回転角度θmとクランク角度との対応付けが可能となる。θmとクランク角度との対応付けができれば、逐次検出されるθmからクランク角度を推定できる。一般的に、モータの回転角度を検出するレゾルバは、クランク角度センサよりも高い分解能を持つ。よって、θmからクランク角度を推定することにより、クランク角度情報を持たないモータコントローラ12において、クランク角度を精度よく推定できる。この結果、車両停止クランク角度制御の制御精度が向上するため、エンジン始動時のフロア振動を低減できる。
【００２０】
実施形態１では、以下の効果を奏する。
(1) モータジェネレータ5およびエンジン1を動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定方法であって、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を連れ回したときのモータ回転角度θmを検出すると共に、モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstを演算し、外乱トルク推定値Trbstが最大となったときのモータ回転角度θmと、エンジン1の圧縮反力が最大のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxとの関係に基づき、モータ回転角度θmからクランク角度推定値θcを演算する。
モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstをモータジェネレータ5に作用するエンジン1の圧縮反力とみなすことにより、クランク角度を精度よく推定できる。
【００２１】
(2) モータ回転角度θmおよびエンジン1の圧縮反力の周期から補正前クランク角度推定値θconを演算し、圧縮反力が最小ピーク値のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxと、外乱トルク推定値Trbstが最小ピーク値となったときの補正前クランク角度推定値θconとの偏差からクランク角度推定補正値θoffを演算し、補正前クランク角度推定値θconをクランク角度推定補正値θoffで補正してクランク角度推定値θcを演算する。
よって、クランク角度を精度よく推定できる。
【００２２】
(3) クランク角度推定値θcの演算は、Pレンジが選択された状態で実行する。
よって、車両挙動に影響を与えることなくモータジェネレータ5によるエンジン1の連れ回しを実現できる。
【００２３】
(4) 最終モータトルク指令値Tfin*を入力としモータ回転速度ωmを出力するモータジェネレータ5の数式化モデルGp'(s)を用いて、モータ回転速度ωmに数式化モデルの逆系1/Gp(s)およびローパスフィルタH(s)を乗じたモータ印加トルク推定値Tactから、最終モータトルク指令値Tfin*にローパスフィルタH(s)を乗じた規範モータトルクTrefを差し引いて外乱トルク推定値Trbstを演算する。
よって、制御対象（モータジェネレータ5）の逆モデルを利用することにより、より正確にモータジェネレータ5に作用する外乱トルクを推定できる。
【００２４】
(5) エンジン1、第１クラッチ6、モータジェネレータ5、第２クラッチ7および後輪2,2を伝達経路の配列順とし、モータコントローラ12が、第１クラッチ6の締結状態、かつ、第２クラッチ7の解放状態で、モータジェネレータ5によりエンジン1のクランク角度を目標クランク角度に停止させるハイブリッド車両のクランク角度制御方法であって、クランク角度推定部18により演算されたクランク角度推定値θcに基づきクランク角度を目標クランク角度に停止させる。
よって、クランク角度の制御精度を向上できるため、エンジン始動時のフロア振動を低減できる。
【００２５】
(6) モータジェネレータ5およびエンジン1を動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定装置であって、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を連れ回りさせるモータコントローラ12と、モータジェネレータ5の回転角度θmを検出するレゾルバ14と、モータジェネレータ5の外乱トルク推定値Trbstを演算する外乱トルク推定部（フィルタブロック27,28）と、外乱トルク推定値Trbstが最大となったときのモータ回転角度θmと、圧縮反力が最大のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxとの関係に基づき、モータ回転角度θmからクランク角度推定値θcを演算するクランク角度推定部18と、を備えた。
よって、モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstをモータジェネレータ5に作用するエンジン1の圧縮反力とみなすことにより、クランク角度を精度よく推定できる。
【００２６】
〔実施形態２〕
実施形態２の基本的な構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と相違する部分のみ説明する。
図８は、実施形態２のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。なお、図６に示した実施形態１のクランク角度推定方法と同じ処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明は省略する。
ステップS5では、圧縮反力推定値Tcが所定のトルク閾値Tlmt以下であるかを判定する。YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はステップS4へ進む。トルク閾値Tlmtは、クランク角度推定値θcの推定誤差が許容範囲内に収まるような値とする。
【００２７】
図９は、実施形態２のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
区間t1〜t2は図７と同じであるため、説明は省略する。
時刻t2では、外乱トルク推定値Trbstが最小ピーク値に達するものの、圧縮反力推定値Tcがトルク閾値Tlmtよりも大きいため、クランク角度推定補正値θoffを0のままとする。ここで、クランク角度推定制御によるクランク角度の推定開始前のクランク角度に依っては、エンジン1の圧縮行程の上死点側にピストンが位置することがある（例えば、上死点前20°の位置等）。この場合、クランク角度の推定を開始した直後に生じる最初の
圧縮反力推定値Tcの最小ピーク値は、クランク角度が180°分である全圧縮行程を経た場合に比して十分な圧縮反力が生じない。一方、圧縮反力最大クランク角度θmaxは十分な圧縮反力が発生していることを前提としているため、十分な圧縮反力が生じていないときにθmaxとクラン角度推定補正値の前回値θcon_zとの偏差からθoffを求めると、クランク角度の推定誤差が大きくなる。実施形態２では、TcがTlmt以下になった場合のみθoffを更新することにより、θmaxとの誤差を抑制できる。
時刻t3以降は図７の時刻t2以降と同じであるため、説明は省略する。
【００２８】
実施形態２にあっては、以下の効果を奏する。
(7) クランク角度推定値θcの演算は、外乱トルク推定値Trbstの最小ピーク値が所定のトルク閾値Tlmt以下である場合にのみ実行する。
よって、十分や圧縮反力が発生している場合にのみクランク角度推定値θcの演算を行うことにより、クランク角度の推定精度を向上できる。
【００２９】
〔実施形態３〕
実施形態２の基本的な構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と相違する部分のみ説明する。
図１０は、実施形態３のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。
フィルタブロック30は、トルクリップルの周波数帯域を阻止帯域とするノッチフィルタ（阻止帯域が狭いバンドエリミネーションフィルタ）として機能し、加え合わせ点29により生成された外乱トルク推定値Trbstに伝達関数Gn(s)を乗じることにおり、Trbstからトルクリップル成分のみを除去する。下式(1)はGn(s)の一例である。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【数１】
2018016245.tif 000003
なお、ωnはノッチフィルタの特性を決める周波数、ζnはノッチフィルタの特性を決める減衰係数であり、トルクリップルのみが除去されるように設定する。実際にはモータ回転速度ωmに応じてωn,ζnを変化させる。
【００３０】
フィルタブロック31は、計測ノイズが持つ高周波成分を除去するローパスフィルタとして機能し、フィルタブロック30の出力に伝達関数Hlpf(s)を乗じてフィルタブロック30の出力から計測ノイズの高周波成分を除去した圧縮反力推定値Tcを生成する。下式(2)はHlpf(s)の一例である。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【数２】
2018016245.tif 000004
なお、τhはローパスフィルタの特性を決める時定数であり、ノイズの高周波成分のみを除去するように設定する。
【００３１】
図１１は、実施形態３のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。なお、図６に示した実施形態１のクランク角度推定方法と同じ処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明は省略する。
ステップS6では、圧縮反力最大クランク角度θmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差に、クランク角度推定遅れ補正値θdlyを加算した値をクランク角度推定補正値θoffに格納する。なお、θoffの初期値は0である。また、θdlyは、演算遅れおよびフィルタブロック30,31のフィルタ処理に伴う遅れを補償する値とする。クランク角度推定部18は、θdlyを予め内部変数として保持する。
【００３２】
図１２は、実施形態３のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
区間t1〜t2は図７とほぼ同じであるが、実施形態３では外乱トルク推定値Trbstをノッチフィルタおよびローパスフィルタでフィルタ処理しているため、Trbstの波形は、図７に示したTrbstの波形と比較して、トルクリップル成分や計測ノイズ成分が除去された滑らかな波形となる。これにより、トルクリップルや計測ノイズに起因するTrbstの最小ピーク値の誤判定を低減でき、クランク角度の推定誤差を抑制できる。
時刻t2では、Trbstが最小ピーク値に達したため、θoffはθmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差に、クランク角度推定遅れ補正値θdlyを加算した値となる。クランク角度の推定に用いる圧縮反力推定値Tcには、演算遅れやフィルタブロック30,31のフィルタ処理に伴う遅れが含まれている。このため、Tcの最小ピーク値判定時にクランク角度真値はθmaxよりも進んだ角度になることが考えられる。実施形態３では、θoffをθdlyで補正することにより、演算遅れやフィルタ処理による遅れを補償できるため、クランク角度の推定誤差を抑制できる。
【００３３】
実施形態３にあっては、以下の効果を奏する。
(8) 外乱トルク推定値Trbstをノッチフィルタでフィルタ処理してモータジェネレータ5のトルクリップルが持つ周波数成分を除去する。
よって、トルクリップルによる推定ばらつきを抑制でき、クランク角度の推定精度を向上できる。
【００３４】
(9) 外乱トルク推定値Trbstをローパスフィルタでフィルタ処理して高周波成分を除去する。
よって、計測ノイズ等による推定ばらつきを抑制でき、クランク角度の推定精度を向上できる。
【００３５】
(10) クランク角度推定補正値θoffを、各演算の遅れおよび各フィルタ処理による遅れを補償するためのクランク角度推定遅れ補正値θdlyで補正する。
よって、演算遅れやフィルタ処理に伴うクランク角度の推定誤差を抑制でき、クランク角度の推定精度を向上できる。
【００３６】
（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態を説明したが、本発明の具体的な構成は、実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、ノッチフィルタまたはローパスフィルタの一方のみを用いて外乱トルクをフィルタ処理してもよい。
クランク角度推定遅れ補正値により各演算の遅れまたは各フィルタ処理による遅れの一方のみを補償してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
1  エンジン
2  後輪（駆動輪）
5  モータジェネレータ（モータ）
6  第１クラッチ
7  第２クラッチ
12  モータコントローラ（モータ制御部）
18  クランク角度推定部
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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