(57)【要約】【課題】より適正に車両の加速度に応じた補正トルクを計算する【解決手段】ハイブリッド自動車は、共線図で順に並ぶ３つの回転要素が第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とにこの順に接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力可能な第２モータとを備える。エンジンを停止する際には次回の前記エンジンの始動性を良好にするためにエンジンの出力軸が予め定めた所定回転角範囲で停止するように前記第１モータから出力すべき停止用トルクを計算し、車両の加速度に応じた補正トルクを第２モータの回転数の微分値に基づいて計算して加算するが、第２モータの回転数が閾値回転数以上のときには駆動軸に出力されている実行トルクと第１モータの慣性モーメントとに基づいて補正トルクを計算して加算する。【選択図】図３
2019166871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
動力を入出力可能な第１モータと、
共線図で順に並ぶ３つの回転要素が前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とにこの順に接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
前記エンジンを停止する際に、次回の前記エンジンの始動性を良好にするために前記エンジンの出力軸が予め定めた所定回転角範囲で停止するように前記第１モータから出力すべき停止用トルクを計算すると共に、車両の加速度に応じて前記第１モータの慣性モーメントにより生じる慣性トルクを打ち消すために前記第１モータから出力すべき補正トルクを前記第２モータの回転数の微分値に基づいて計算し、前記停止用トルクと前記補正トルクとの和のトルクが前記第１モータから出力されるように前記第１モータを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータの回転数が閾値回転数以上のときには、前記駆動軸に出力されている実行トルクと前記第１モータの慣性モーメントとに基づいて前記補正トルクを計算する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、共線図で順に並ぶ３つの回転要素が第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とにこの順に接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力する第２モータとを備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンの出力軸と、車軸側の出力部材と回転電機がそれぞれ差動歯車装置の異なる回転要素に駆動連結された車両用駆動装置を搭載するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。車両用駆動装置に対する制御を行う車両制御装置では、エンジンを停止する際には、目標停止位置へ向かって次第にエンジンの回転速度を低減させるように回転電機を制御する停止制御を行なうと共に、車両加速度に応じて回転電機の慣性モーメントにより生じる慣性トルクを打ち消す補正トルクを導出し、停止制御が終了した後に、補正トルクが回転電機から出力されるように制御する。これにより、車両が加速中又は減速中であっても、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６７９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の加速度の検出に、車軸に連結された駆動軸に動力を入出力するモータの回転数の微分値を用いることも一般的に行なわれている。モータの回転数を検出するセンサとしてレゾルバを用いることも多いが、この場合、レゾルバの２次誤差（軸倍角２Ｘの場合）の影響がモータ回転数に低周波成分や直流成分として作用することがあり、加速度の算出誤差を要因となる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、より適正に車両の加速度に応じた補正トルクを計算することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
動力を入出力可能な第１モータと、
共線図で順に並ぶ３つの回転要素が前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とにこの順に接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
前記エンジンを停止する際に、次回の前記エンジンの始動性を良好にするために前記エンジンの出力軸が予め定めた所定回転角範囲で停止するように前記第１モータから出力すべき停止用トルクを計算すると共に、車両の加速度に応じて前記第１モータの慣性モーメントにより生じる慣性トルクを打ち消すために前記第１モータから出力すべき補正トルクを前記第２モータの回転数の微分値に基づいて計算し、前記停止用トルクと前記補正トルクとの和のトルクが前記第１モータから出力されるように前記第１モータを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第２モータの回転数が閾値回転数以上のときには、前記駆動軸に出力されている実行トルクと前記第１モータの慣性モーメントとに基づいて前記補正トルクを計算する、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、基本的には、エンジンを停止する際に、次回のエンジンの始動性を良好にするためにエンジンの出力軸が予め定めた所定回転角範囲で停止するように第１モータから出力すべき停止用トルクを計算する。一方、車両の加速度に応じて第１モータの慣性モーメントにより生じる慣性トルクを打ち消すために第１モータから出力すべき補正トルクを第２モータの回転数の微分値に基づいて計算するが、第２モータの回転数が所定回転数以上のときには、駆動軸に出力されている実行トルクと第１モータの慣性モーメントとに基づいて補正トルクを計算する。そして、停止用トルクと補正トルクとの和のトルクが第１モータから出力されるように第１モータを制御する。ここで、閾値回転数は、第２モータの回転数を検出するレゾルバの２次誤差が第２モータの回転数に対して低周波成分や直流成分となって誤差を生じさせる回転数領域のうちの下限回転数やこれより若干小さい回転数として予め定められるものである。これにより、より適正に車両の加速度に応じた補正トルクを計算することができる。
【０００９】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記閾値回転数を下限回転数とする所定回転数領域では、回転数が大きくなるにしたがって第２モータの回転数の微分値に基づいて計算する補正トルクから実行トルクと第１モータの慣性モーメントとに基づいて計算する補正トルクに変化するように前記補正トルクを計算するものとしてもよい。こうすれば、第２モータの回転数の微分値に基づいて計算する補正トルクと実行トルクと第１モータの慣性モーメントとに基づいて計算する補正トルクとを滑らかに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２を停止している最中に減速度が生じたときのプラネタリギヤ３０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図を用いて説明する説明図である。
【図３】ＨＶＥＣＵ７０により実行される補正トルク処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】微分式補正トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】簡易式補正トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】走行抵抗換算駆動力設定マップの一例を示す説明図である。
【図７】走行抵抗用反映率設定マップの一例を示す説明図である。
【図８】推定勾配用反映率設定マップの一例を示す説明図である。
【図９】変形例の補正トルク処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】微分式反映率設定マップの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１４】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１５】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１６】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００１７】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。回転位置検出センサ４３，４４としては、実施例ではレゾルバが用いられている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００１８】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００１９】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の充放電が許容される最大充放電電力である。
【００２０】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖなども挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、路面勾配の推定値としての推定勾配θを演算している。推定勾配θは、例えば、駆動軸３６に出力しているトルク（実行駆動力）と車両重量Ｍとによりθ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｔｄ＊／（Ｍ・ｇ））として計算することができる。実行駆動力Ｔｃｒは後述する式（２）により計算することができる。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴って走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。
【００２２】
ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルオフペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄを乗じて、走行に要求される要求走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｄとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した要求走行用パワーＰｄｒｖ＊にバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０に充電するときが正の値）を加えて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との差分ΔＳＯＣに基づいて、差分ΔＳＯＣの絶対値が小さくなるように設定する。次に、現在の走行モードがＨＶ走行モードであるか或いはＥＶ走行モードであるかを判定し、ＥＶ走行モードであると判定すると、要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きいか否かを判定する。ここで、始動用閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を始動するか否かを判定するための閾値であり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔよりも低い値に定められている。要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であると判定すると、ＥＶ走行モードを継続すると判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求走行用パワーＰｄｒｖ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。
【００２３】
一方、要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔよりも大きいと判定すると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ移行するため、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングして始動するエンジン始動処理を実行する。エンジン２２が始動されてＨＶ走行モードへ移行すると、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）や、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）は、エンジン２２の運転ポイント（回転数，トルク）のうち騒音や振動等を加味して燃費が最適となる最適動作ラインを予め定めておき、要求パワーＰｅ＊に対応する最適動作ライン上の運転ポイント（回転数，トルク）を求めて設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）については、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標運転ポイントに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。
【００２４】
ＨＶ走行モードで走行しているときには、要求パワーＰｅ＊を停止用閾値Ｐｓｔｏｐと比較し、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも小さいと判定すると、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行するために、エンジン２２の運転を停止する。この際、次にエンジン２２を始動するときの始動性を良好とするために、エンジン２２を停止したときのクランク角が予め定めた所定クランク角範囲となるようにエンジン２２停止処理を実行する。具体的には、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θとを検出する。続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅがクランク角θに対して実験などにより定めた停止時の目標回転数となるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊（停止用トルク）を計算し、モータＭＧ１を計算したトルク指令Ｔｍ１＊で制御してエンジン２２の回転数Ｎｅを減少させる。そして、最終的にクランク角が所定クランク角範囲で停止するようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊（停止用トルク）を計算し、モータＭＧ１を計算したトルク指令Ｔｍ１＊で制御してエンジン２２を停止する。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２の運転を停止してるときの動作について説明する。上述したように、モータＭＧ１によるエンジン停止処理を実行する。このとき、車両が加速したり減速すると、その加速度（減速度）により、慣性トルクがエンジン２２のクランクシャフト２６に作用する。エンジン２２を停止している最中に減速度が生じたときのプラネタリギヤ３０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図を図２に示す。図中、ρはプラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を示す。Ｓ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるプラネタリギヤ３０のサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるプラネタリギヤ３０のキャリヤの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるプラネタリギヤ３０のリングギヤの回転数Ｎｒを示す。なお、駆動軸３６の回転数Ｎｄは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（リングギヤの回転数Ｎｒ）にギヤ比Ｇを乗じたものとなる。いま、共線図中、直線の状態から車両に減速度が生じて破線の状態に移行しようとする場合を考える。この場合、この減速度は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を変化させないものとすれば、エンジン２２のクランクシャフト２６に回転を停止させる方向のトルク（慣性トルク）が作用することになる。実施例では、この慣性トルクをキャンセルするためにモータＭＧ１から出力すべきトルクとして補正トルクＴｇｐを計算し、この補正トルクＴｇｐをエンジン停止処理によるモータＭＧ１のトルクＴｍ２に加算することによりエンジン２２を停止したときのクランク角が所定クランク角範囲からズレないようにしている。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される補正トルク処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
補正トルク処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。実施例では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。
【００２７】
続いて、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値を閾値Ｎｒｅｆ１および閾値Ｎｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を検出する回転位置検出センサ４４としてのレゾルバの２次誤差がモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に対して低周波成分や直流成分となって誤差を生じさせる回転数領域のうちの下限回転数やこれより小さい回転数として予め定められたものである。閾値Ｎｒｅｆ２は、閾値Ｎｒｅｆ１より小さい回転数であり、ヒステリシスを持たせるためのものである。
【００２８】
ステップＳ１１０でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２未満であると判定したときには、微分式により補正トルクＴｇｐを計算する（ステップＳ１３０）。微分式による補正トルクＴｇｐの計算は、図４に例示する微分式補正トルク演算処理により行なわれる。微分式による補正トルクＴｇｐの計算については後述する。一方、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以上のときには、簡易式により補正トルクＴｇｐを計算する（ステップＳ１５０）。簡易式による補正トルクＴｇｐの計算は、図５に例示する簡易式補正トルク演算処理により行なわれる。簡易式による補正トルクＴｇｐの計算についても後述する。モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２以上で閾値Ｎｒｅｆ１未満のときには、制御１周目であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、制御１周目であると判定したときには微分式により補正トルクＴｇｐを計算し（ステップＳ１３０）、制御１周目ではないと判定したときには前回式により補正トルクＴｇｐを計算する（ステップＳ１４０）。制御１周目とは、補正トルクＴｇｐの加算を開始する初回を意味している。前回式とは、前回このルーチンが実行されたときに補正トルクＴｇｐを計算する際に用いられた式（微分式か簡易式）を意味している。したがって、制御１周目ではないときには、閾値Ｎｒｅｆ２以上で閾値Ｎｒｅｆ１未満の領域は、微分式により補正トルクＴｇｐを計算するか簡易式により補正トルクＴｇｐを計算するかのヒステリシスとなり、頻繁に微分式による補正トルクＴｇｐの計算と簡易式による補正トルクＴｇｐの計算とが切り替えられるのを抑制している。
【００２９】
補正トルクＴｇｐを計算すると、エンジン停止処理の最中であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。エンジン停止処理中であると判定したときには、エンジン停止処理によりモータＭＧ１から出力すべきトルク（停止用トルク）に補正トルクＴｇｐを加算する処理を実施して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。エンジン停止処理中ではないと判定したときには、モータＭＧ１から出力すべきトルクに補正トルクＴｇｐを加算する処理を禁止して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。
【００３０】
微分式による補正トルクＴｇｐの計算は、図４の微分式補正トルク演算処理に示すように、まず、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２にギヤ比Ｇを乗じて駆動軸３６の回転数Ｎｄを計算する（ステップＳ２００）。続いて、計算した回転数Ｎｄから前回このルーチンが実行されたときに計算された回転数Ｎｄ（前回Ｎｄ）を減じて駆動軸回転数偏差ΔＮｄを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、駆動軸回転数偏差ΔＮｄは、制御周期で除せば、駆動軸３６の回転数Ｎｄの微分値となる。
【００３１】
続いて駆動軸回転数偏差ΔＮｄから基本補正トルクＴｇｐｂを算出する（ステップＳ２２０）。モータＭＧ１のトルクＴｍ１は次式（１）により表わされる。右辺第１項はエンジン２２のトルクＴｅに対して釣り合わせるためのトルクであり、右辺第２項はエンジン２２の回転数Ｎｅの変化率による慣性トルクであり、右辺第３項は駆動軸３６の回転数Ｎｄの変化率による慣性トルクである。なお、Ｉｅはエンジン２２の慣性モーメントであり、ＩｇはモータＭＧ１の慣性モーメントであり、ωｅはクランクシャフト２６の角速度であり、ωｄは駆動軸３６の角速度である。車両の加速度（減速度）による慣性モーメントは駆動軸３６の回転数Ｎｄの変化率による慣性モーメントであるから、式（１）の右辺第３項を求めればよい。角速度ωｄの時間微分は、駆動軸回転数偏差ΔＮｄを制御周期で除して単位換算すれば求めることができ、モータＭＧ１の慣性モーメントは予め定めておくことができるから、これらの値を用いれば右辺第３項は計算することができる。実施例では、計算した右辺第３項を基本補正トルクＴｇｐｂとした。
【００３２】
【数１】
2019166871.tif 000003
【００３３】
そして、求めた基本補正トルクＴｇｐｂに対して上下限ガードを施して補正トルクＴｇｐを計算し（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。上下限ガードは、基本補正トルクＴｇｐｂを補正トルクＴｇｐとして許容できる最大トルクＴｍａｘと最小トルクＴｍｉｎとからなる範囲内のときには基本補正トルクＴｇｐｂを補正トルクＴｇｐとし、基本補正トルクＴｇｐｂが最大トルクＴｍａｘ以上のときには最大トルクを補正トルクＴｇｐとし、基本補正トルクＴｇｐｂが最小トルクＴｍｉｎ未満のときには最小トルクＴｍｉｎを補正トルクＴｇｐとすることにより行なう。
【００３４】
簡易式による補正トルクＴｇｐの計算は、図５の簡易式補正トルク演算処理に示すように、まず、駆動軸３６の実行駆動力Ｔｃｒを計算する（ステップＳ３００）。実行駆動力Ｔｃｒは、次式（２）に示すように、エンジン２２から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に出力されるエンジン直達トルクとモータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に出力されるモータ実行トルクとの和として計算する。エンジン直達トルクとしては、モータＭＧ１のトルクＴｍ１から換算することができる。
【００３５】
【数２】
2019166871.tif 000004
【００３６】
続いて、走行抵抗を駆動軸３６に換算した走行抵抗換算基本駆動力Ｔｒｌｂを計算する（ステップＳ３１０）。走行抵抗換算基本駆動力Ｔｒｌｂは、実施例では、車速Ｖと走行抵抗換算基本駆動力Ｔｒｌｂとの関係を予め実験などにより求めて走行抵抗換算駆動力設定マップとして記憶しておき、車速Ｖが与えられると走行抵抗換算基本駆動力Ｔｒｌｂを導出することにより求めるものとした。図６に走行抵抗換算駆動力設定マップの一例を示す。図示するように、走行抵抗換算基本駆動力Ｔｒｌｂは、車速Ｖが大きいほど大きくなる。そして、駆動軸３６の回転数Ｎｄに基づいて走行抵抗用反映率αを計算し（ステップＳ３２０）、走行抵抗換算基本駆動力Ｔｒｌｂに走行抵抗用反映率αを乗じて走行抵抗換算駆動力Ｔｒｌを計算する（ステップＳ３３０）。走行抵抗用反映率αは、実施例では、駆動軸３６の回転数Ｎｄと走行抵抗用反映率αとの関係を予め定めて走行抵抗用反映率設定マップとして記憶しておき、駆動軸３６の回転数Ｎｄが与えられるとマップから走行抵抗用反映率αを導出するものとした。走行抵抗用反映率設定マップの一例を図７に示す。図示するように、実施例では、走行抵抗用反映率αは、駆動軸３６の回転数Ｎｄの絶対値が大きいときには１００％であり、小さいときには０％となる。
【００３７】
次に、推定勾配θに基づいて駆動軸３６に作用する駆動力としての推定勾配換算基本駆動力Ｔθｂを計算する（ステップＳ３４０）。推定勾配換算基本駆動力Ｔθｂは、推定勾配θと推定勾配換算基本駆動力Ｔθｂとの関係を予め定めて推定勾配換算駆動力設定マップとして記憶しておき、推定勾配θが与えられるとマップから推定勾配換算基本駆動力Ｔθｂを導出するものとしたり、或いは、推定勾配θに対して車両の前後方向に作用す力（Ｍｇｓｉｎθ：Ｍは車両質量）を計算し、これを駆動軸３６のトルクに換算することにより求めることができる。そして、駆動軸３６の回転数Ｎｄに基づいて筋低勾配用反映率βを計算し（ステップＳ３５０）、推定勾配換算基本駆動力Ｔθｂに推定勾配用反映率βを乗じて推定勾配換算駆動力Ｔθを計算する（ステップＳ３６０）。推定勾配用反映率βは、実施例では、駆動軸３６の回転数Ｎｄと推定勾配用反映率βとの関係を予め定めて推定勾配用反映率設定マップとして記憶しておき、駆動軸３６の回転数Ｎｄが与えられるとマップから推定勾配用反映率βを導出するものとした。推定勾配用反映率設定マップの一例を図８に示す。図示するように、実施例では、推定勾配用用反映率βは、駆動軸３６の回転数Ｎｄの絶対値が大きいときには１００％であり、小さいときには０％となる。
【００３８】
続いて、実行駆動力Ｔｃｒと走行抵抗換算駆動力Ｔｒｌと推定勾配換算駆動力Ｔθとの和として駆動軸実行トルクＴｄを計算し（ステップＳ３７０）。駆動軸実行トルクＴｄから基本補正トルクＴｇｐｂを換算する（ステップＳ３８０）。上述したように、モータＭＧ１の慣性トルクは式（１）の右辺第３項である。駆動軸３６の角速度ωｄの時間微分は、駆動軸３６のトルクを慣性モーメントで除して求めることができるから、駆動軸実行トルクＴｄをモータＭＧ２の慣性モーメントや駆動軸３６の慣性モーメント，駆動輪３９ａ，３９ｂの慣性モーメント，車重（慣性モーメント換算）等の合計の慣性モーメントで除して求めることができる。合計の慣性モーメントは予め定めておくことができるから、これらの値を用いれば駆動軸３６の角速度ωｄの時間微分を求めることができる。上述したように、モータＭＧ１の慣性モーメント（Ｉｇ）は予め定めておくことができるから、右辺第３項は計算することができる。実施例では、計算した右辺第３項を基本補正トルクＴｇｐｂとした。
【００３９】
そして、求めた基本補正トルクＴｇｐｂに対して上下限ガードを施して補正トルクＴｇｐを計算し（ステップＳ３９０）、本ルーチンを終了する。上下限ガードについては図４の微分式補正トルク演算処理のステップＳ２３０と同様である。
【００４０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２未満であるときには微分式により補正トルクＴｇｐを計算し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以上のときには簡易式により補正トルクＴｇｐを計算する。閾値Ｎｒｅｆ１は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を検出する回転位置検出センサ４４としてのレゾルバの２次誤差がモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に対して低周波成分や直流成分となって誤差を生じさせる回転数領域のうちの下限回転数やこれより小さい回転数であるから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以上のときには簡易式により補正トルクＴｇｐを計算することにより、駆動軸３６の角速度ωｄの微分値をより適正に計算することができる。この結果、より適正に車両の加速度に応じた補正トルクを計算することができる。しかも、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２以上で閾値Ｎｒｅｆ１未満のときには前回式により補正トルクＴｇｐを計算するから、微分式による補正トルクＴｇｐの計算と簡易式による補正トルクＴｇｐの計算とが頻繁に切り替えられるのを抑制することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２以上で閾値Ｎｒｅｆ１未満のときには前回式により補正トルクＴｇｐを計算するものとした。しかし、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２以上で閾値Ｎｒｅｆ１未満の領域で微分式による補正トルクＴｇｐ１と簡易式による補正トルクＴｇｐ２とが徐々に入れ替わるようにしてもよい。この場合、図３の補正トルク処理ルーチンに代えて図９の補正トルク処理ルーチンを実行すればよい。
【００４２】
図９の補正トルク処理ルーチンでは、まず、エンジン停止処理中であるか否かを判定する（ステップＳ５００）。エンジン停止処理中ではないと判定したときには、補正トルクＴｇｐに値０を設定して本ルーチンを終了する。
【００４３】
エンジン停止処理中であると判定したときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力し（ステップＳ５１０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値に基づいて微分式反映率Ｋ１を設定する（ステップＳ５２０）。微分式反映率Ｋ１は、実施例では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値と微分式反映率Ｋ１との関係を予め定めて微分式反映率設定マップとして記憶しておき、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が与えられるとマップから対応する微分式反映率Ｋ１を導出することにより設定した。微分式反映率設定マップの一例を図１０に示す。図１０のマップでは、微分式反映率Ｋ１は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２未満では１００％であり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２以上で閾値Ｎｒｅｆ１未満では回転数Ｎｍ２の絶対値が大きくなるにしたがって徐々に小さくなり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以上では０％である。
【００４４】
続いて、図４の微分式補正トルク演算処理により微分式による補正トルクＴｇｐ１を計算すると共に（ステップＳ５３０）、図５の簡易式補正トルク演算処理により簡易式による補正トルクＴｇｐ２を計算する（ステップＳ５４０）。そして、次式（３）に示すように、微分式による補正トルクＴｇｐ１に微分式反映率Ｋ１を乗じたものと簡易式による補正トルクＴｇｐ２に１００から微分式反映率Ｋ１を減じて乗じたものとの和として補正トルクＴｇｐを計算し（ステップＳ５５０）、本ルーチンを終了する。
【００４５】
Ｔｇｐ＝Ｋ１・Ｔｇｐ１＋（１００−Ｋ１）・Ｔｇｐ２    （３）
【００４６】
こうした変形例の補正トルク処理ルーチンを実行するハイブリッド自動車では、微分式による補正トルクＴｇｐ１と簡易式による補正トルクＴｇｐ２とを滑らかに切り替えることができる。微分式反映率Ｋ１は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２未満では１００％であり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以上では０％であるから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ２未満であるときには微分式により補正トルクＴｇｐを計算し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ１以上のときには簡易式により補正トルクＴｇｐを計算するものとなる。これにより、駆動軸３６の角速度ωｄの微分値をより適正に計算することができ、より適正に車両の加速度に応じた補正トルクを計算することができる。
【００４７】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。
【００４８】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４９】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４６  コンデンサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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