(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ギア部の歯打ち音を抑制可能なトルク伝達装置を提供する。【解決手段】第１軸４１は、一端がエンジン３に接続される。ダンパ５０は、第１軸４１の他端に接続されるスプリング５３を有している。第２軸４２は、一端がスプリング５３に接続される。第３軸４３は、最終出力軸３１に対応して回転する。第４軸４４は、一端が第１回転電機１０に接続される。動力分割機構６０は、第２軸４２の他端と第３軸４３の一端と第４軸４４の他端との間に設けられ、第２軸４２と第３軸４３と第４軸４４との間で相互にトルクを伝達可能である。制御部は、回転電機のトルクを制御する。ＥＣＵ７０は、第１軸４１と第２軸４２との相対角度である「ダンパ５０の捩れ角」に関する情報に基づき、第１回転電機１０のトルクの補正値であるトルク補正値を算出し、算出したトルク補正値に基づき、第１回転電機１０のトルクを補正する。【選択図】図１
2015027864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（３）および回転電機（１０）のトルクを最終出力軸（３１）に伝達するトルク伝達装置（１）であって、
一端が前記内燃機関に接続され、前記内燃機関のトルクが入力される第１軸（４１）と、
前記第１軸の他端に接続される弾性変形部（５３）を有する弾性緩衝機構部（５０）と、
一端が前記弾性変形部に接続される第２軸（４２）と、
前記最終出力軸に対応して回転する第３軸（４３）と、
一端が前記回転電機に接続され、前記回転電機のトルクが入力される第４軸（４４）と、
前記第２軸の他端と前記第３軸の一端と前記第４軸の他端との間に設けられ、前記第２軸と前記第３軸と前記第４軸との間で相互にトルクを伝達可能なギア部（６０）と、
前記回転電機のトルクを制御する制御部（７０）と、を備え、
前記制御部は、
前記第１軸と前記第２軸との相対角度である前記弾性緩衝機構部の捩れ角に関する情報に基づき、前記回転電機のトルクの補正値であるトルク補正値を算出するトルク補正値算出手段（７０）、および、
前記トルク補正値算出手段により算出した前記トルク補正値に基づき、前記回転電機のトルクを補正するトルク補正手段（７０）を有することを特徴とするトルク伝達装置。
【請求項２】
前記弾性緩衝機構部の捩れ角を検出する捩れ角検出手段（８４）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
【請求項３】
前記トルク補正値算出手段は、前記弾性緩衝機構部の捩れ角の微分値に基づき、前記トルク補正値を算出することを特徴とする請求項１または２に記載のトルク伝達装置。
【請求項４】
前記第１軸の回転位置を検出する第１軸回転位置検出手段（８１）と、
前記第３軸の回転位置を検出する第３軸回転位置検出手段（８２）と、
前記第４軸の回転位置を検出する第４軸回転位置検出手段（８３）と、をさらに備え、
前記トルク補正値算出手段は、前記第１軸回転位置検出手段により検出した前記第１軸の回転位置、前記第３軸回転位置検出手段により検出した前記第３軸の回転位置、および、前記第４軸回転位置検出手段により検出した前記第４軸の回転位置に基づき前記弾性緩衝機構部の捩れ角の微分値を算出することを特徴とする請求項３に記載のトルク伝達装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記内燃機関を制御可能な第１制御部（７１）、および、前記回転電機を制御可能な第２制御部（７２）を含み、
前記第１軸回転位置検出手段は、検出した前記第１軸の回転位置に関する信号を前記第１制御部に出力し、
前記第３軸回転位置検出手段は、検出した前記第３軸の回転位置に関する信号を前記第２制御部に出力し、
前記第４軸回転位置検出手段は、検出した前記第４軸の回転位置に関する信号を前記第２制御部に出力することを特徴とする請求項４に記載のトルク伝達装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１制御部と前記第２制御部とを接続する信号線（７５）を有し、
前記第１制御部および前記第２制御部は、前記信号線を流れる信号である同期信号に基づき、それぞれの内部時間を求め、
前記トルク補正値算出手段は、前記内部時間に基づき前記第１軸、前記第３軸および前記第４軸の回転位置の検出時刻の同期をとりつつ、前記弾性緩衝機構部の捩れ角の微分値を算出することを特徴とする請求項５に記載のトルク伝達装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１制御部および前記第２制御部を経由して前記内燃機関および前記回転電機を制御可能な第３制御部（７３）をさらに含み、
前記信号線（７４、７５）は、前記第１制御部と前記第２制御部と前記第３制御部とを接続し、
前記第１制御部、前記第２制御部および前記第３制御部は、前記同期信号に基づき、それぞれの前記内部時間を求め、
前記第１制御部、前記第２制御部または前記第３制御部のいずれか１つが前記同期信号を生成することを特徴とする請求項６に記載のトルク伝達装置。
【請求項８】
前記トルク補正値算出手段は、前記弾性緩衝機構部の捩れ角に対応する信号の高周波成分に基づき、前記トルク補正値を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のトルク伝達装置。
【請求項９】
前記トルク補正値算出手段は、前記弾性緩衝機構部の捩れ角に対応する信号の位相またはゲインの少なくとも一方を変化させ、当該信号に基づき、前記トルク補正値を算出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のトルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関および回転電機のトルクを最終出力軸に伝達するトルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両の車軸に内燃機関および回転電機のトルクを伝達するトルク伝達装置が知られている。例えば特許文献１に記載されたトルク伝達装置では、内燃機関のクランクシャフトと動力分割機構との間にトーショナルダンパを設けている。これにより、クランクシャフトのトルク脈動が動力分割機構に伝達するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９５８２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のトルク伝達装置では、特に内燃機関の始動時等、内燃機関の回転が不安定なとき、クランクシャフトのトルク脈動が大きくなることがある。トルク脈動が大きくなると、トーショナルダンパがばたつき、動力分割機構のギア同士が衝突し歯打ち音が生じるおそれがある。そこで、特許文献１のトルク伝達装置では、動力分割機構を経由してトーショナルダンパに接続されている回転電機のトルクを、クランクシャフトのトルク脈動に応じて制御し、上述のトルク脈動および歯打ち音の抑制を図っている。
【０００５】
特許文献１のトルク伝達装置では、クランクシャフトの角度と内燃機関の冷却水の温度とを変数とするマップに基づきクランクシャフトのトルク脈動を推定している。そして、推定したトルク脈動に基づき、回転電機のトルクを制御しクランクシャフトのトルク脈動および動力分割機構の歯打ち音を抑制している。よって、内燃機関が不調なとき等、トルク脈動が想定（マップ）を上回ったり、共振によりトルク脈動が過度に大きくなったりすると、動力分割機構から歯打ち音が生じるおそれがある。
また、一般に、クランクシャフトのトルク脈動をリアルタイムに推定または検出するのは困難である。トルク脈動をリアルタイムに検出可能なトルクメータ等を用いる場合、コストが増大するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、ギア部の歯打ち音を抑制可能なトルク伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内燃機関および回転電機のトルクを最終出力軸に伝達するトルク伝達装置であって、第１軸と弾性緩衝機構部と第２軸と第３軸と第４軸とギア部と制御部とを備えている。
第１軸は、一端が内燃機関に接続され、内燃機関のトルクが入力される。弾性緩衝機構部は、第１軸の他端に接続される弾性変形部を有している。第２軸は、一端が弾性変形部に接続される。第３軸は、最終出力軸に対応して回転する。第４軸は、一端が回転電機に接続され、回転電機のトルクが入力される。ギア部は、第２軸の他端と第３軸の一端と第４軸の他端との間に設けられ、第２軸と第３軸と第４軸との間で相互にトルクを伝達可能である。制御部は、回転電機のトルクを制御する。
【０００８】
本発明では、制御部は、トルク補正値算出手段およびトルク補正手段を有している。トルク補正値算出手段は、第１軸と第２軸との相対角度である「弾性緩衝機構部の捩れ角」に関する情報に基づき、回転電機のトルクの補正値であるトルク補正値を算出する。トルク補正手段は、トルク補正値算出手段により算出したトルク補正値に基づき、回転電機のトルクを補正する。
【０００９】
本発明では、制御部は、「弾性緩衝機構部の捩れ角」に関する情報に基づき、回転電機のトルクを補正する。これにより、内燃機関の始動時等、内燃機関の回転が不安定なとき、内燃機関に接続する第１軸のトルク脈動が大きくなっても、弾性緩衝機構部のばたつきを抑制することができる。その結果、ギア部の歯打ち音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態によるトルク伝達装置を車両に設けた状態を示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態によるトルク伝達装置の弾性緩衝機構部を示す分解図。
【図３】本発明の第１実施形態のトルク伝達装置の制御部によるトルク補正処理を示すフロー図。
【図４】本発明の第１実施形態のトルク伝達装置を適用した車両の内燃機関始動時の各部の回転数、トルクおよび角度を示す図であって、（Ａ）は回転電機の回転数を示す図、（Ｂ）は内燃機関および第２軸の回転数を示す図、（Ｃ）は内燃機関のトルクを示す図、（Ｄ）は回転電機のトルクを示す図、（Ｅ）は弾性緩衝機構部の捩れ角を示す図。
【図５】比較例のトルク伝達装置を適用した車両の内燃機関始動時の各部の回転数、トルクおよび角度を示す図であって、（Ａ）は回転電機の回転数を示す図、（Ｂ）は内燃機関および第２軸の回転数を示す図、（Ｃ）は内燃機関のトルクを示す図、（Ｄ）は回転電機のトルクを示す図、（Ｅ）は弾性緩衝機構部の捩れ角を示す図。
【図６】本発明の第２実施形態によるトルク伝達装置を車両に設けた状態を示す模式図。
【図７】本発明の第２実施形態のトルク伝達装置の制御部によるトルク補正処理を示すフロー図。
【図８】本発明の第２実施形態のトルク伝達装置を適用した車両の内燃機関始動時の各部の回転数、トルクおよび角度を示す図であって、（Ａ）は回転電機の回転数を示す図、（Ｂ）は内燃機関および第２軸の回転数を示す図、（Ｃ）は内燃機関のトルクを示す図、（Ｄ）は回転電機のトルクを示す図、（Ｅ）は弾性緩衝機構部の捩れ角を示す図。
【図９】本発明の第３実施形態のトルク伝達装置を適用した車両の内燃機関始動時の各部の回転数、トルクおよび角度を示す図であって、（Ａ）は回転電機の回転数を示す図、（Ｂ）は内燃機関および第２軸の回転数を示す図、（Ｃ）は内燃機関のトルクを示す図、（Ｄ）は回転電機のトルクを示す図、（Ｅ）は弾性緩衝機構部の捩れ角を示す図。
【図１０】（Ａ）は弾性緩衝機構部の捩れ角に対応する信号を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の信号の位相およびゲインを変化させた状態を示す図。
【図１１】本発明の第４実施形態によるトルク伝達装置を車両に設けた状態を示す模式図。
【図１２】本発明の第４実施形態によるトルク伝達装置が生成または送受信する同期信号、内部時間、カウンタの時間の経過に伴う変化を示す図。
【図１３】本発明の第４実施形態のトルク伝達装置の制御部による内部時間の同期処理を示すフロー図。
【図１４】本発明の第５実施形態によるトルク伝達装置を車両に設けた状態を示す模式図。
【図１５】本発明の第５実施形態のトルク伝達装置の制御部による内部時間の同期処理を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態によるトルク伝達装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
【００１２】
本発明の第１実施形態によるトルク伝達装置を図１に示す。
トルク伝達装置１は、例えば内燃機関（以下、「エンジン」という。）３、第１回転電機１０および第２回転電機２０を駆動源とし走行する車両２に適用される。車両２は、所謂ハイブリッド車両である。
【００１３】
エンジン３は、例えばガソリンを燃料として駆動（回転）するガソリンエンジンであり、クランクシャフト４からトルクを出力する。第１回転電機１０および第２回転電機２０は、車両２に搭載されたバッテリ５の電力により回転しトルクを出力する電機モータであり、トルクが入力されることにより発電しバッテリ５に充電可能なジェネレータとしても機能する。
【００１４】
第１回転電機１０は、ハウジング１１、ステータ１２、コイル１３およびロータ１４等を有している。ステータ１２は、例えば鉄等の金属により筒状に形成され、ハウジング１１の内壁に固定されている。コイル１３は、ステータ１２に巻き回されている。ロータ１４は、例えば鉄等に金属により筒状に形成され、ステータ１２の内側で回転可能に設けられている。ロータ１４の外壁には磁石が張り付けられている。コイル１３には、第１インバータ１５を経由してバッテリ５から電力が供給される。これにより、ステータ１２に回転磁界が生じ、ロータ１４が回転する。また、ロータ１４が回転すると、コイル１３に電流が流れ、第１インバータ１５を経由してバッテリ５に充電される。
【００１５】
第２回転電機２０は、ハウジング２１、ステータ２２、コイル２３およびロータ２４等を有している。ステータ２２は、例えば鉄等の金属により筒状に形成され、ハウジング２１の内壁に固定されている。コイル２３は、ステータ２２に巻き回されている。ロータ２４は、例えば鉄等に金属により筒状に形成され、ステータ２２の内側で回転可能に設けられている。ロータ２４の外壁には磁石が張り付けられている。コイル２３には、第２インバータ２５を経由してバッテリ５から電力が供給される。これにより、ステータ２２に回転磁界が生じ、ロータ２４が回転する。また、ロータ２４が回転すると、コイル２３に電流が流れ、第２インバータ２５を経由してバッテリ５に充電される。
【００１６】
トルク伝達装置１は、エンジン３、第１回転電機１０および第２回転電機２０のトルクをギア機構３０の最終出力軸３１に伝達する。最終出力軸３１に伝達されたトルクは、ファイナルギア３２、デファレンシャルギア６、車軸７を経由して駆動輪８に伝達される。これにより、車両２が走行する。
【００１７】
トルク伝達装置１は、第１軸４１、弾性緩衝機構部としてのダンパ５０、第２軸４２、第３軸４３、第４軸４４、ギア部としての動力分割機構６０、および、制御部としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０等を備えている。
第１軸４１は、例えば金属により棒状に形成され、一端がエンジン３のクランクシャフト４に接続されるよう設けられる。ここで、第１軸４１は、クランクシャフト４と同軸かつ一体に設けられる。これにより、第１軸４１には、エンジン３のトルクが入力される。
【００１８】
ダンパ５０は、板部５１、５２、および、弾性変形部としてのスプリング５３等を有している。
板部５１は、例えば金属により略円板状に形成され、図２に示すように、４つの穴部５１１を有している。板部５２は、板部５１と同様、例えば金属により略円板状に形成され、４つの穴部５２１を有している。スプリング５３は、例えば金属によりコイル状に形成されており、特に軸方向に弾性変形可能である。
【００１９】
板部５１と板部５２とは、間に所定の隙間を形成しつつ、各穴部５１１と各穴部５２１とが対応するよう、同軸に設けられる。ここで、板部５１と板部５２とは、相対回転可能である。板部５１の中央には、第１軸４１の他端が接続されている。
第２軸４２は、第１軸４１と同様、例えば金属により棒状に形成され、一端が板部５２の中央に接続するよう設けられている。
【００２０】
スプリング５３は、板部５１および板部５２の穴部５１１および穴部５２１に計４つ設けられる。そのため、例えば第１軸４１および第２軸４２の一方のみが短時間に急回転すると、スプリング５３は、板部５１の穴部５１１の内壁と板部５２の穴部５２１の内壁とに挟まれ、圧縮されて弾性変形する。これにより、スプリング５３の復元力が板部５１および板部５２を経由して第１軸４１および第２軸４２に作用する。その結果、第１軸４１および第２軸４２の一方の急な回転が衝撃となって他方に伝達するのを抑制することができる。このように、ダンパ５０は、緩衝機構として機能し、第１軸４１と第２軸４２との衝撃をスプリング５３の弾性により緩和する。また、板部５１、５２は、所定のマスを有し、所謂フライホールとしても機能する。よって、例えばエンジン３の始動時等、クランクシャフト４に急回転またはトルク脈動が生じても、急回転による衝撃またはトルク脈動が第２軸４２に伝達するのを抑制することができる。
上述のように、第１軸４１の他端は、板部５１を経由してスプリング５３に接続可能である。また、第２軸４２の一端は、板部５２を経由してスプリング５３に接続可能である。
【００２１】
第３軸４３は、例えば金属により棒状に形成されている。第３軸４３は、一端が動力分割機構６０（後述）に接続され、他端が第２回転電機２０のロータ２４に接続される。これにより、第３軸４３には、他端から第２回転電機２０のトルクが入力される。
【００２２】
第３軸４３の軸方向の途中には、ギア４５が第３軸４３と一体に設けられている。ギア４５は、ギア機構３０のギア３３に噛み合うよう設けられている。ギア３３は、最終出力軸３１に接続されたギア３４に噛み合うよう設けられている。これにより、第３軸４３は、最終出力軸３１および駆動輪８に対応して回転する。
【００２３】
第４軸４４は、例えば金属により筒状に形成され、内側に第２軸４２が挿通されるようにして設けられている。ここで、第４軸４４と第２軸４２とは、相対回転可能である。第４軸４４は、一端が第１回転電機１０のロータ１４に接続される。これにより、第４軸４４には、一端から第１回転電機１０のトルクが入力される。ここで、第１回転電機１０は、特許請求の範囲における「回転電機」に対応している。
【００２４】
動力分割機構６０は、キャリア６１、リングギア６２、サンギア６３およびピニオンギア６４等を有している。
キャリア６１は、第２軸４２の他端に接続され、第２軸４２と一体に回転可能である。リングギア６２は、第３軸４３の一端に接続され、第３軸４３と一体に回転可能である。リングギア６２には、内縁部に内歯が形成されている。サンギア６３は、第４軸４４の他端に接続され、第４軸４４と一体に回転可能である。サンギア６３には、外縁部に外歯が形成されている。
【００２５】
ピニオンギア６４は、キャリア６１の外縁部において自転可能なよう複数設けられている。ピニオンギア６４には、外縁部に外歯が形成されている。ピニオンギア６４の外歯は、リングギア６２の内歯およびサンギア６３の外歯に噛み合い可能に形成されている。これにより、例えばキャリア６１が第２軸４２と一体に回転すると、ピニオンギア６４は、自転しつつサンギア６３の周囲を公転する。このとき、リングギア６２（第３軸４３）は、第４軸４４に対し相対回転する。
このように、動力分割機構６０は、第２軸４２の他端と第３軸４３の一端と第４軸４４の他端との間に設けられ、第２軸４２と第３軸４３と第４軸４４との間で相互にトルクを伝達可能である。
【００２６】
上記構成により、動力分割機構６０は、第１回転電機１０がジェネレータとして機能するときは、キャリア６１（第２軸４２）から入力されるエンジン３からのトルクを、サンギア６３（第４軸４４）側とリングギア６２（第３軸４３）側とにそのギア比に応じて分配する。一方、動力分割機構６０は、第１回転電機１０がモータとして機能するときは、キャリア６１（第２軸４２）から入力されるエンジン３からのトルクとサンギア６３（第４軸４４）から入力される第１回転電機１０のトルクとを統合してリングギア６２（第３軸４３）側に出力する。リングギア６２に出力されたトルクは、第３軸４３、ギア４５、ギア機構３０（最終出力軸３１）、デファレンシャルギア６、車軸７を経由して駆動輪８に出力される。
【００２７】
ＥＣＵ７０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、時間計測手段としてのタイマ、ならびに、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ７０は、車両２の各部に取り付けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、車両の各種装置の駆動を制御することで車両２を統合的に制御する。
【００２８】
ＥＣＵ７０は、各種センサからの信号等に基づき、エンジン３の運転、第１回転電機１０および第２回転電機２０のトルクを制御し、動力分割機構６０によるトルクの分配および統合の比率を変更する。これにより、ＥＣＵ７０は、車両２の様々な走行パターンを実現する。
【００２９】
より具体的には、ＥＣＵ７０には、車両２の車速に対応する車速信号、アクセル開度に対応するアクセル開度信号、バッテリ５の充電率に対応するＳＯＣ（State of charge）信号等が入力される。車速信号としては、例えば車輪８近傍に設けられた車速センサから出力される信号を用いる。アクセル開度信号としては、例えばアクセル開度センサから出力される信号を用いる。ＳＯＣ信号としては、バッテリ５の充電率を検出して出力するバッテリ監視装置等から出力される信号を用いる。
【００３０】
本実施形態では、クランクポジションセンサ８１、レゾルバ８２およびレゾルバ８３をさらに備えている。
クランクポジションセンサ８１は、エンジン３のクランクシャフト４近傍に設けられている。クランクポジションセンサ８１は、クランクシャフト４（第１軸４１）の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＥＣＵ７０に出力する。ここで、クランクポジションセンサ８１は、特許請求の範囲における「第１軸回転位置検出手段」に対応する。ＥＣＵ７０は、クランクポジションセンサ８１からの信号に基づき、クランクシャフト４、すなわち、第１軸４１の回転数を算出（検出）することができる。
【００３１】
レゾルバ８２は、第２回転電機２０のハウジング２１のロータ２４近傍に設けられている。レゾルバ８２は、ロータ２４（第３軸４３）の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＥＣＵ７０に出力する。ここで、レゾルバ８２は、特許請求の範囲における「第３軸回転位置検出手段」に対応する。ＥＣＵ７０は、レゾルバ８２からの信号に基づき、ロータ２４、すなわち、第３軸４３の回転数を算出（検出）することができる。
【００３２】
レゾルバ８３は、第１回転電機１０のハウジング１１のロータ１４近傍に設けられている。レゾルバ８３は、ロータ１４（第４軸４４）の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＥＣＵ７０に出力する。ここで、レゾルバ８３は、特許請求の範囲における「第４軸回転位置検出手段」に対応する。ＥＣＵ７０は、レゾルバ８３からの信号に基づき、ロータ１４、すなわち、第４軸４４の回転数を算出（検出）することができる。
【００３３】
次に、車両２の代表的な走行パターンにおけるトルク伝達装置１および各部の作動について説明する。
「エンジン始動」
車両２の停止時または第２回転電機２０で走行中、エンジン３を始動する場合、第１回転電機１０をモータとして用いる。第１回転電機１０を回転駆動すると、第４軸４４が回転し、ピニオンギア６４が自転しつつ公転することにより第２軸４２、第１軸４１およびクランクシャフト４が回転し、エンジン３がクランキングされる。
【００３４】
「発進加速」
車両２の発進時は、第２回転電機２０をモータとして用いる。エンジン３が停止した状態で第２回転電機２０を回転駆動すると、第３軸４３が回転し、当該第３軸４３のトルクがギア機構３０、デファレンシャルギア６および車軸７を経由して駆動輪８に伝達され、車両２が発進する。このとき、ピニオンギア６４が自転することにより第４軸４４が回転し第１回転電機１０が空転する。
駆動輪８および第３軸４３が回転した状態でエンジン３が回転すると、ピニオンギア６４が自転しつつ公転することにより第４軸４４が回転し、第１回転電機１０は、ジェネレータとして機能し発電する。
【００３５】
「定常走行」
中高速域で一定の駆動力を加えつつ速度を維持する走行状態では、エンジン３の回転およびトルクを適当な変速を行って駆動輪８に伝達する。当該変速は、第１回転電機１０に与える発電負荷によって動力分割機構６０のサンギア６３に反力を加えることにより行う。第２回転電機２０は、駆動輪８に対応して回転するリングギア６２に接続しているため、定常走行時、回転している。エンジン３は回転と負荷との関係において燃費率が変動する。負荷を高めても燃料消費は変わらないという状況では、発電負荷を上げても燃料消費は増えず、その電力を第２回転電機２０に送り駆動力を増すことで、全体の効率を高める「動力混合」を行う場合がある。
【００３６】
「加速」
加速時等、より大きな駆動力を必要とするときには、エンジン３のトルクに第２回転電機２０のトルクを上乗せする。このとき、エンジン３の回転と負荷を高めた状態で連続的に変速して駆動する。第１回転電機１０に発電負荷をかけ、その電力を第２回転電機２０に送り、必要であればバッテリ５から電力を供給し第２回転電機２０のトルクを増大させる。動力分割機構６０においては、キャリア６１を自転および公転させ、まず減速比を大きくする。これにより、エンジン３の回転数が上昇する中、第２回転電機２０の回転が加わった加速が始まる。車両２の速度が高まるにつれて減速比は小さくなり、エンジン３、第１回転電機１０、第２回転電機２０および動力分割機構６０の全体が一体に回転する直結状態に近づく。
【００３７】
「回生」
車両２の減速時、駆動輪８に接続している第２回転電機２０を、駆動輪８側から回転させることにより、第２回転電機２０のロータ２４が回転することでコイル２３に誘導電流が生じ、第２回転電機２０は、回転に対する抵抗を発生させつつ発電する。このとき、第１回転電機１０の負荷で全体の回転の変化を制御する。
【００３８】
本実施形態では、例えばエンジン３の始動時等、エンジン３の回転が不安定なとき、エンジン３に接続する第１軸４１のトルク脈動が大きくなると、ダンパ５０がばたつくおそれがある。ダンパ５０がばたつくと、ダンパ５０に接続する第２軸４２もばたつくため、動力分割機構６０の各ギアが衝突し歯打ち音が生じることが懸念される。
【００３９】
本実施形態では、ＥＣＵ７０は、図３に示す一連の処理Ｓ１００を実行することにより、第１回転電機１０のトルクを補正し、上述の歯打ち音を抑制する。
Ｓ１００は、車両２のイグニッションスイッチがオンされると開始され、イグニッションスイッチがオフされるまで繰り返し実行される。
Ｓ１０１では、ＥＣＵ７０は、第１軸４１（エンジン３、クランクシャフト４）の角速度ωｅ、第４軸４４（第１回転電機１０、ロータ１４）の角速度ωｇ、および、第３軸４３（第２回転電機２０、ロータ２４）の角速度ωｍを算出する。
【００４０】
具体的には、ＥＣＵ７０は、クランクポジションセンサ８１からの信号に基づき算出した第１軸４１（クランクシャフト４）の回転数から第１軸４１（エンジン３）の角速度ωｅを算出する。また、ＥＣＵ７０は、レゾルバ８３からの信号に基づき算出した第４軸４４（ロータ１４）の回転数から第４軸４４（第１回転電機１０）の角速度ωｇを算出する。また、ＥＣＵ７０は、レゾルバ８２からの信号に基づき算出した第３軸４３（ロータ２４）の回転数から第３軸４３（第２回転電機２０）の角速度ωｍを算出する。
Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。
【００４１】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ７０は、第２軸４２の角速度ωｉを算出する。
具体的には、ＥＣＵ７０は、下記式１に基づき、第２軸４２の角速度ωｉを算出する。
ωｉ＝｛１／（１＋ρ）｝ωｍ＋｛ρ／（１＋ρ）｝ωｇ  ・・・式１
ここで、ρは、サンギア６３（第４軸４４）とリングギア６２（第３軸４３）とのギア比である。
Ｓ１０２の後、処理はＳ１０３へ移行する。
【００４２】
Ｓ１０３では、ＥＣＵ７０は、ダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔを算出する。ここで、ダンパ捩れ角θは、第１軸４１と第２軸４２との相対角度であるダンパ５０の捩れ角である。
具体的には、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０１で算出した第１軸４１（エンジン３）の角速度ωｅ、Ｓ１０２で算出した第２軸４２の角速度ωｉ、および、下記式２に基づき、ダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔを算出する。
ｄθ／ｄｔ＝ωｅ−ωｉ  ・・・式２
Ｓ１０３の後、処理はＳ１０４へ移行する。
【００４３】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ７０は、ダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔに応じた、第１回転電機１０のトルクの補正値であるトルク補正値ｄＴｇを算出する。
具体的には、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０３で算出したダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔ、設定パラメータＫ１、および、下記式３に基づき、トルク補正値ｄＴｇを算出する。ここで、設定パラメータＫ１は、予め設定された所定の値である。
ｄＴｇ＝Ｋ１×ｄθ／ｄｔ  ・・・式３
Ｓ１０４の後、処理はＳ１０５へ移行する。
【００４４】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ７０は、第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇを算出する。
具体的には、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０４で算出したトルク補正値ｄＴｇ、および、下記式４に基づき、第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇ（補正後）を算出する。
Ｔｇ（補正後）＝Ｔｇ（補正前）＋ｄＴｇ  ・・・式４
ここで、Ｔｇ（補正前）は、前回のＳ１０５で算出した第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇである。
Ｓ１０５の後、処理はＳ１０６へ移行する。
【００４５】
Ｓ１０６では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０５で算出した第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇ（補正後）を出力するよう第１回転電機１０を制御する。
Ｓ１０６の後、ＥＣＵ７０は、一連の処理Ｓ１００を抜ける。
【００４６】
ＥＣＵ７０は、一連の処理Ｓ１００を抜けると、再びＳ１００を開始する。
ＥＣＵ７０は、Ｓ１０１〜１０４で、特許請求の範囲における「トルク補正値算出手段」として機能する。また、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０５、１０６で、特許請求の範囲における「トルク補正手段」として機能する。
【００４７】
イグニッションスイッチがオンの間、上述のＳ１００が繰り返し実行されることにより、第１回転電機１０のトルクが補正される。そのため、エンジン３の始動時等、エンジン３の回転が不安定なとき、エンジン３に接続する第１軸４１のトルク脈動が大きくなっても、ダンパ５０のばたつきを抑制することができる。その結果、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制することができる。
【００４８】
次に、本実施形態のトルク伝達装置１による、動力分割機構６０の歯打ち音の抑制効果を図４に基づき説明する。
図４は、エンジン３の始動時（上述の「エンジン始動」参照）、本実施形態のＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルク補正（Ｓ１００）を行った場合の第１回転電機１０、エンジン３および第２軸４２の回転数、エンジン３および第１回転電機１０のトルク、ならびに、ダンパ５０の捩れ角の時間の経過に伴う変化を示すものである。図４（Ｃ）に示すように、ここでは、エンジン３のトルク脈動として模擬的に正弦波が発生した場合を考える。
【００４９】
本実施形態では、ＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルクが補正されることで（図４（Ｄ）参照）、ダンパ５０の捩れ角は、若干の変動はあるものの終始安定していることがわかる（図４（Ｅ）参照）。よって、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制することができる。
【００５０】
次に、比較例によるトルク伝達装置の作動を示すことで、本実施形態のトルク伝達装置１の比較例に対する効果を明らかにする。
比較例によるトルク伝達装置は、物理的な構成は本実施形態のトルク伝達装置１と同様であるものの、ＥＣＵ７０による第１回転電機１０の制御の仕方が本実施形態と異なる。比較例のトルク伝達装置では、ＥＣＵ７０は、上述の第１回転電機１０のトルク補正（Ｓ１００）を行わない。
【００５１】
図５は、比較例のトルク伝達装置を備えた車両２のエンジン３の始動時の第１回転電機１０、エンジン３および第２軸４２の回転数、エンジン３および第１回転電機１０のトルク、ならびに、ダンパ５０の捩れ角の時間の経過に伴う変化を示すものである。図５（Ｃ）に示すように、ここでも、エンジン３のトルク脈動として模擬的に正弦波が発生した場合を考える。
【００５２】
比較例では、ＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルク補正が行われないため（図５（Ｄ）参照）、ダンパ５０の捩れ角は、終始、大きく変動している。そのため、動力分割機構６０から歯打ち音が生じるおそれがある。
このように、本実施形態は、比較例と比べ、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制可能な点で有利である。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、「トルク補正値算出手段」として機能し、第１軸４１と第２軸４２との相対角度である「ダンパ５０の捩れ角」に関する情報に基づき、第１回転電機１０のトルクの補正値であるトルク補正値ｄＴｇを算出する。そして、ＥＣＵ７０は、「トルク補正手段」として機能し、算出したトルク補正値ｄＴｇに基づき、第１回転電機１０のトルクを補正する。これにより、エンジン３の始動時等、エンジン３の回転が不安定なとき、エンジン３に接続する第１軸４１のトルク脈動が大きくなっても、ダンパ５０のばたつきを抑制することができる。その結果、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制することができる。
また、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、「トルク補正値算出手段」として機能し、ダンパ５０の捩れ角の微分値に基づき、トルク補正値ｄＴｇを算出する。
【００５４】
また、本実施形態では、第１軸４１の回転位置を検出するクランクポジションセンサ８１と、第３軸４３の回転位置を検出するレゾルバ８３と、第４軸４４の回転位置を検出するレゾルバ８２と、をさらに備えている。そして、ＥＣＵ７０は、「トルク補正値算出手段」として機能し、検出した第１軸４１の回転位置、第３軸４３の回転位置、および、第４軸４４の回転位置に基づきダンパ５０の捩れ角の微分値を算出する。本実施形態では、ダンパ５０の捩れ角の微分値を高精度に算出することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるトルク伝達装置を図６に示す。第２実施形態では、物理的な構成要素、および、ＥＣＵ７０によるトルク補正の仕方等が第１実施形態と異なる。
【００５６】
第２実施形態では、トルク伝達装置は、捩れ角検出手段としての角度センサ８４をさらに備えている。
角度センサ８４は、ダンパ５０の第１軸４１と第２軸４２との間に設けられており、第１軸４１と第２軸４２との相対角度、すなわち、ダンパ５０の捩れ角（ダンパ捩れ角）を検出することができる。角度センサ８４は、検出したダンパ５０の捩れ角に関する情報をＥＣＵ７０に出力する。
【００５７】
本実施形態では、ＥＣＵ７０は、図７に示す一連の処理Ｓ２００を実行することにより、第１回転電機１０のトルクを補正し、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制する。
Ｓ２００は、車両２のイグニッションスイッチがオンされると開始され、イグニッションスイッチがオフされるまで繰り返し実行される。
Ｓ２０１では、ＥＣＵ７０は、角度センサ８４によりダンパ捩れ角θを検出する。
Ｓ２０１の後、処理はＳ２０２へ移行する。
【００５８】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ７０は、ダンパ捩れ角θに対応する信号の高周波成分θ’を算出する。
具体的には、ＥＣＵ７０は、Ｓ２０１で検出したダンパ捩れ角θに対応する信号にハイパスフィルタを適用することにより、ダンパ捩れ角θに対応する信号の高周波成分θ’を算出する。
Ｓ２０２の後、処理はＳ２０３へ移行する。
【００５９】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ７０は、ダンパ捩れ角θに対応する信号の高周波成分θ’に応じた、第１回転電機１０のトルクの補正値であるトルク補正値ｄＴｇを算出する。
具体的には、ＥＣＵ７０は、Ｓ２０２で算出したダンパ捩れ角θに対応する信号の高周波成分θ’、設定パラメータＫ２、および、下記式５に基づき、トルク補正値ｄＴｇを算出する。ここで、設定パラメータＫ２は、予め設定された所定の値である。
ｄＴｇ＝Ｋ２×θ’  ・・・式５
Ｓ２０３の後、処理はＳ２０４へ移行する。
【００６０】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ７０は、第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇを算出する。
具体的には、ＥＣＵ７０は、Ｓ２０３で算出したトルク補正値ｄＴｇ、および、下記式６に基づき、第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇ（補正後）を算出する。
Ｔｇ（補正後）＝Ｔｇ（補正前）＋ｄＴｇ  ・・・式６
ここで、Ｔｇ（補正前）は、前回のＳ２０４で算出した第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇである。
Ｓ２０４の後、処理はＳ２０５へ移行する。
【００６１】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ７０は、Ｓ２０４で算出した第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇ（補正後）を出力するよう第１回転電機１０を制御する。
Ｓ２０５の後、ＥＣＵ７０は、一連の処理Ｓ２００を抜ける。
【００６２】
ＥＣＵ７０は、一連の処理Ｓ２００を抜けると、再びＳ２００を開始する。
ＥＣＵ７０は、Ｓ２０１〜２０３で、特許請求の範囲における「トルク補正値算出手段」として機能する。また、ＥＣＵ７０は、Ｓ２０４、２０５で、特許請求の範囲における「トルク補正手段」として機能する。
【００６３】
イグニッションスイッチがオンの間、上述のＳ２００が繰り返し実行されることにより、第１回転電機１０のトルクが補正される。そのため、エンジン３の始動時等、エンジン３の回転が不安定なとき、エンジン３に接続する第１軸４１のトルク脈動が大きくなっても、ダンパ５０のばたつきを抑制することができる。その結果、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制することができる。
【００６４】
次に、本実施形態のトルク伝達装置による、動力分割機構６０の歯打ち音の抑制効果を図８に基づき説明する。
図８は、エンジン３の始動時（上述の「エンジン始動」参照）、本実施形態のＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルク補正（Ｓ２００）を行った場合の第１回転電機１０、エンジン３および第２軸４２の回転数、エンジン３および第１回転電機１０のトルク、ならびに、ダンパ５０の捩れ角の時間の経過に伴う変化を示すものである。図８（Ｃ）に示すように、ここでも、エンジン３のトルク脈動として模擬的に正弦波が発生した場合を考える。
【００６５】
本実施形態では、ＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルクが補正されることで（図８（Ｄ）参照）、ダンパ５０の捩れ角は、若干の変動はあるものの終始安定していることがわかる（図８（Ｅ）参照）。よって、第１実施形態と同様、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、ダンパ５０の捩れ角を検出する角度センサ８４をさらに備えている。そして、ＥＣＵ７０は、「トルク補正値算出手段」として機能し、ダンパ５０の捩れ角θに対応する信号の高周波成分θ’に基づき、トルク補正値ｄＴｇを算出する。
本実施形態のように、ダンパ５０の捩れ角θに対応する信号の高周波成分θ’に基づき第１回転電機１０のトルクを補正することにより、第１実施形態と同様、動力分割機構６０の歯打ち音を抑制することができる。
【００６７】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるトルク伝達装置について説明する。
第３実施形態のトルク伝達装置は、物理的な構成は、第２実施形態と同様であるものの、第１回転電機１０のトルク補正の仕方が第２実施形態と異なる。
【００６８】
第３実施形態では、ＥＣＵ７０は、第１実施形態のＳ１０４で示したトルク補正値ｄＴｇ（Ｋ１×ｄθ／ｄｔ）と第２実施形態のＳ２０３で示したトルク補正値ｄＴｇ（Ｋ２×θ’）との和に基づき、第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇを算出する。そして、算出した補正後のトルクＴｇ（補正後）を出力するよう第１回転電機１０を制御する。すなわち、本実施形態では、第１実施形態でのトルク補正と第２実施形態でのトルク補正を組み合わせ、第１回転電機１０のトルクを補正する。
【００６９】
次に、本実施形態のトルク伝達装置による、動力分割機構６０の歯打ち音の抑制効果を図９に基づき説明する。
図９は、エンジン３の始動時（上述の「エンジン始動」参照）、本実施形態のＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルク補正を行った場合の第１回転電機１０、エンジン３および第２軸４２の回転数、エンジン３および第１回転電機１０のトルク、ならびに、ダンパ５０の捩れ角の時間の経過に伴う変化を示すものである。図９（Ｃ）に示すように、ここでも、エンジン３のトルク脈動として模擬的に正弦波が発生した場合を考える。
【００７０】
本実施形態では、ＥＣＵ７０により第１回転電機１０のトルクが補正されることで（図９（Ｄ）参照）、ダンパ５０の捩れ角は、若干の変動はあるものの終始安定していることがわかる（図９（Ｅ）参照）。なお、本実施形態では、第１実施形態および第２実施形態と比べ、動力分割機構６０の歯打ち音をより抑制することができる。
【００７１】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるトルク伝達装置を図１１に示す。第４実施形態は、制御部（ＥＣＵ７０）の構成等が第１実施形態と異なる。
【００７２】
図１１に示すように、第４実施形態では、ＥＣＵ７０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２、ＨＶ−ＥＣＵ７３を含む。つまり、第１実施形態ではＥＣＵ７０が１つであったのに対し、第４実施形態では、ＥＣＵ７０は、３つのＥＣＵで構成されている。
ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２、ＨＶ−ＥＣＵ７３は、それぞれ、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、時間計測手段としてのタイマ、ならびに、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。
【００７３】
ＥＦＩ−ＥＣＵ７１は、車両２の各部に取り付けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、エンジン３を制御可能である。
ＭＧ−ＥＣＵ７２は、車両２の各部に取り付けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、第１回転電機１０および第２回転電機２０を制御可能である。
ＨＶ−ＥＣＵ７３は、車両２の各部に取り付けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２を経由してエンジン３、第１回転電機１０および第２回転電機２０を制御可能である。
【００７４】
ここで、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２、ＨＶ−ＥＣＵ７３は、それぞれ、特許請求の範囲における「第１制御部」、「第２制御部」、「第３制御部」に対応している。
ＨＶ−ＥＣＵ７３は、各種センサからの信号等に基づき、エンジン３の運転、第１回転電機１０および第２回転電機２０のトルクを制御し、動力分割機構６０によるトルクの分配および統合の比率を変更する。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ７３は、車両２の様々な走行パターンを実現する。
【００７５】
本実施形態では、ＥＣＵ７０は、信号線７４、７５を有している。信号線７４、７５は、例えば銅等の金属により形成されている。
信号線７４は、ＨＶ−ＥＣＵ７３とＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２とをそれぞれ接続するよう設けられている。信号線７４には、例えば、機器の制御情報の転送用として標準化されているＣＡＮ（Controller Area Network）規格に準じた信号（制御情報）が流れる。ＨＶ−ＥＣＵ７３とＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２とは、信号線７４を経由して制御情報を相互に送受信することにより、エンジン３、第１回転電機１０および第２回転電機２０を含む車両２の各機器を制御する。
このように、本実施形態では、複数の制御部（ＥＣＵ）間で制御情報の送受信を行い、複数の制御部が協調し車両２を制御する。
【００７６】
信号線７５は、ＨＶ−ＥＣＵ７３とＥＦＩ−ＥＣＵ７１とＭＧ−ＥＣＵ７２とを互いに接続するよう設けられている。本実施形態では、信号線７５には、同期信号としての信号Ｓｇが流れる。ここで、信号線７５は、特許請求の範囲における「信号線」に対応する。信号Ｓｇは、図１２に示すように、ＬｏまたはＨｉに周期的に変化する矩形パルス状の信号である。本実施形態では、信号Ｓｇは、ＨＶ−ＥＣＵ７３により生成され、ＨＶ−ＥＣＵ７３からＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２に対し同時に出力（送信）される。
【００７７】
本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ７３、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２は、それぞれ、内部時間の同期に関する一連の処理Ｓ３００を実行する。図１３に示す一連の処理Ｓ３００は、車両２のイグニッションキーがオンになると、ＨＶ−ＥＣＵ７３、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２のそれぞれにおいて開始される。
【００７８】
Ｓ３０１では、生成または受信した信号Ｓｇのエッジを検出したか否かを判断する。ここで、信号Ｓｇのエッジとは、例えば信号Ｓｇのパルスの立ち上がりのタイミングのことである。信号Ｓｇのエッジを検出した場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、処理はＳ３０２へ移行する。一方、信号Ｓｇのエッジを検出しなかった場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、処理はＳ３０４へ移行する。
【００７９】
Ｓ３０２では、信号Ｓｇのエッジの検出回数を更新する。ここでは、信号Ｓｇのエッジの検出回数に対応するカウンタｃに１加算する。Ｓ３０２の後、処理はＳ３０３へ移行する。
Ｓ３０３では、内部時間ｎをリセットする。ここでは、内部時間ｎを０にする。Ｓ３０３の後、処理はＳ３０４へ移行する。
【００８０】
Ｓ３０１またはＳ３０３の後のＳ３０４では、内部時間ｎを更新する。ここでは、内部時間ｎを所定値増大させる。Ｓ３０４の後、処理は一連の処理Ｓ３００を抜ける。
Ｓ３０４の後、一連の処理Ｓ３００を抜けたとき、イグニッションキーがオンの状態の場合、Ｓ３００が再び実行される。すなわち、一連の処理Ｓ３００は、イグニッションキーがオンの間、繰り返し実行される処理である。
【００８１】
このように、ＨＶ−ＥＣＵ７３が信号Ｓｇを生成すると同時にＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２に対し送信し、各ＥＣＵ（ＨＶ−ＥＣＵ７３、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２）において、一連の処理Ｓ３００を実行することにより各ＥＣＵの内部時間ｎを求める。これにより、各ＥＣＵの内部時間ｎの同期をとることができる。
【００８２】
一連の処理Ｓ３００を実行するときの各ＥＣＵの内部時間ｎおよびカウンタｃの時間の経過に伴う変化を図１２に示す。図１２に示すように、内部時間ｎは、信号Ｓｇのエッジを検出したとき（パルスの立ち上がりのタイミング：ｔ１〜６）、０にリセットされ、次にエッジを検出するときまで増大する。また、カウンタｃは、信号Ｓｇのエッジを検出したとき、値が１増大する。
【００８３】
本実施形態では、クランクポジションセンサ８１（「第１軸回転位置検出手段」）は、エンジン３のクランクシャフト４（第１軸４１）の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＥＦＩ−ＥＣＵ７１に出力する。また、レゾルバ８３（「第４軸回転位置検出手段」）は、第１回転電機１０のロータ１４（第４軸４４）の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＭＧ−ＥＣＵ７２に出力する。また、レゾルバ８２（「第３軸回転位置検出手段」）は、第２回転電機２０のロータ２４（第３軸４３）の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＭＧ−ＥＣＵ７２に出力する。
【００８４】
ＥＦＩ−ＥＣＵ７１は、上述のＳ１０１において、信号Ｓｇのエッジを検出してから例えば所定時間Ｔ経過したときクランクポジションセンサ８１により検出した「第１軸４１の回転位置」に基づき第１軸４１の回転数を算出し、算出した「第１軸４１の回転数」に基づき第１軸４１の角速度ωｅを算出する。ここで、所定時間Ｔは、信号Ｓｇのパルスの周期より短い時間である。そして、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１は、算出した「第１軸４１の角速度ωｅ」に「第１軸４１の回転位置を検出したときのカウンタｃの値」を付加した信号（情報）を、信号線７４を経由してＨＶ−ＥＣＵ７３に出力（送信）する。
【００８５】
一方、ＭＧ−ＥＣＵ７２は、上述のＳ１０１において、信号Ｓｇのエッジを検出してから例えば所定時間Ｔ経過したときレゾルバ８３およびレゾルバ８２により検出した「第４軸４４の回転位置」および「第３軸４３の回転位置」に基づき第４軸４４の回転数および第３軸４３の回転数を算出し、算出した「第４軸４４の回転数」および「第３軸４３の回転数」に基づき第４軸４４の角速度ωｇおよび第３軸４３の角速度ωｍを算出する。そして、ＭＧ−ＥＣＵ７２は、算出した「第４軸４４の角速度ωｇ」および「第３軸４３の角速度ωｍ」のそれぞれに「第４軸４４および第３軸４３の回転位置を検出したときのカウンタｃの値」を付加した信号（情報）を、信号線７４を経由してＨＶ−ＥＣＵ７３に出力（送信）する。
【００８６】
ＨＶ−ＥＣＵ７３は、上述のＳ１０２およびＳ１０３において、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２から受信した、カウンタｃの値が同一の「第１軸４１の角速度ωｅ」、「第４軸４４の角速度ωｇ」および「第３軸４３の角速度ωｍ」に基づき、第２軸４２の角速度ωｉを算出し、ダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔを算出する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ７３は、上述のＳ１０４において、算出したダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔに応じた、第１回転電機１０のトルク補正値ｄＴｇを算出し、算出した「トルク補正値ｄＴｇ」に関する信号（情報）を、信号線７４を経由してＭＧ−ＥＣＵ７２に出力（送信）する。
【００８７】
ＭＧ−ＥＣＵ７２は、上述のＳ１０５において、ＨＶ−ＥＣＵ７３から受信した「トルク補正値ｄＴｇ」に関する信号に基づき、第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇを算出する。そして、ＭＧ−ＥＣＵ７２は、上述のＳ１０６において、算出した「第１回転電機１０の補正後のトルクＴｇ（補正後）」を出力するよう第１回転電機１０を制御する。このように、ＥＣＵ７０（ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３）が一連の処理Ｓ１００を実行することにより、第１回転電機１０のトルクが補正され、動力分割機構６０の歯打ち音が抑制される。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、エンジン３を制御可能なＥＦＩ−ＥＣＵ７１、および、第１回転電機１０および第２回転電機２０を制御可能なＭＧ−ＥＣＵ７２を含む。クランクポジションセンサ８１は、検出した第１軸４１の回転位置に関する信号をＥＦＩ−ＥＣＵ７１に出力する。レゾルバ８２は、検出した第３軸４３の回転位置に関する信号をＭＧ−ＥＣＵ７２に出力する。レゾルバ８３は、検出した第４軸４４の回転位置に関する信号をＭＧ−ＥＣＵ７２に出力する。
【００８９】
また、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２を経由してエンジン３および第１回転電機１０および第２回転電機２０を制御可能なＨＶ−ＥＣＵ７３をさらに含む。また、ＥＣＵ７０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１とＭＧ−ＥＣＵ７２とＨＶ−ＥＣＵ７３とを接続する信号線７５を有している。
【００９０】
ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３は、信号線７５を流れる信号である信号Ｓｇに基づき、それぞれの内部時間ｎを求める。そして、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３は、内部時間ｎに基づき第１軸４１、第３軸４３および第４軸４４の回転位置の検出時刻の同期をとりつつ、ダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔを算出し、第１回転電機１０のトルクを補正する。これにより、ＥＣＵ７０が複数のＥＣＵにより構成され、検出信号が別のＥＣＵに出力（送信）される本実施形態において、第１回転電機１０のトルクを高精度に補正することができる。その結果、動力分割機構６０の歯打ち音を高精度に抑制することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、複数のＥＣＵ（ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３）のうち１つ（ＨＶ−ＥＣＵ７３）のみが信号Ｓｇを生成し、生成した信号Ｓｇを他のＥＣＵ（ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２）に対し出力する。
【００９２】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるトルク伝達装置を図１４に示す。第５実施形態は、制御部（ＥＣＵ７０）の構成、および、各ＥＣＵの内部時間の同期のとり方等が第４実施形態と異なる。
【００９３】
第５実施形態では、トルク伝達装置１は、第４実施形態で示した信号線７５を備えず、信号線７４のみ備えている。
信号線７４には、同期信号としての信号Ｔｒが流れる。ここで、信号線７４は、特許請求の範囲における「信号線」に対応する。信号Ｔｒは、最優先処理を割り当てたＩＤを含む信号（情報）である。本実施形態では、信号Ｔｒは、ＨＶ−ＥＣＵ７３により所定の周期で生成され、ＨＶ−ＥＣＵ７３からＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２に対し同時に出力（送信）される。各ＥＣＵは、信号Ｔｒを生成または受信した場合、他のＩＤの信号（情報）に優先して（最優先で）信号Ｔｒに関する処理を実行する。
【００９４】
本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ７３、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２は、それぞれ、内部時間の同期に関する一連の処理Ｓ４００を実行する。図１４に示す一連の処理Ｓ４００は、車両２のイグニッションキーがオンになると、ＨＶ−ＥＣＵ７３、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２のそれぞれにおいて開始される。
【００９５】
Ｓ４０１では、信号Ｔｒを生成または受信したか否かを判断する。信号Ｔｒを生成または受信した場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、処理はＳ４０２へ移行する。一方、信号Ｔｒを生成または受信しなかった場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、処理はＳ４０４へ移行する。
【００９６】
Ｓ４０２では、信号Ｔｒの生成または受信回数を更新する。ここでは、信号Ｔｒの生成または受信回数に対応するカウンタｃに１加算する。Ｓ４０２の後、処理はＳ４０３へ移行する。
Ｓ４０３では、内部時間ｎをリセットする。ここでは、内部時間ｎを０にする。Ｓ４０３の後、処理はＳ４０４へ移行する。
【００９７】
Ｓ４０１またはＳ４０３の後のＳ４０４では、内部時間ｎを更新する。ここでは、内部時間ｎを所定値増大させる。Ｓ４０４の後、処理は一連の処理Ｓ４００を抜ける。
Ｓ４０４の後、一連の処理Ｓ４００を抜けたとき、イグニッションキーがオンの状態の場合、Ｓ４００が再び実行される。すなわち、一連の処理Ｓ４００は、イグニッションキーがオンの間、繰り返し実行される処理である。
【００９８】
このように、ＨＶ−ＥＣＵ７３が信号Ｔｒを生成すると同時にＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２に対し送信し、各ＥＣＵ（ＨＶ−ＥＣＵ７３、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２）において、一連の処理Ｓ４００を実行することにより各ＥＣＵの内部時間ｎを求める。これにより、各ＥＣＵの内部時間ｎの同期をとることができる。
【００９９】
ＥＦＩ−ＥＣＵ７１は、上述のＳ１０１において、信号Ｔｒを受信してから例えば所定時間Ｔ経過したときクランクポジションセンサ８１により検出した「第１軸４１の回転位置」に基づき第１軸４１の回転数を算出し、算出した「第１軸４１の回転数」に基づき第１軸４１の角速度ωｅを算出する。ここで、所定時間Ｔは、信号Ｔｒの生成周期より短い時間である。そして、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１は、算出した「第１軸４１の角速度ωｅ」に「第１軸４１の回転位置を検出したときのカウンタｃの値」を付加した信号（情報）を、信号線７４を経由してＨＶ−ＥＣＵ７３に出力（送信）する。
【０１００】
一方、ＭＧ−ＥＣＵ７２は、上述のＳ１０１において、信号Ｔｒを受信してから例えば所定時間Ｔ経過したときレゾルバ８３およびレゾルバ８２により検出した「第４軸４４の回転位置」および「第３軸４３の回転位置」に基づき第４軸４４の回転数および第３軸４３の回転数を算出し、算出した「第４軸４４の回転数」および「第３軸４３の回転数」に基づき第４軸４４の角速度ωｇおよび第３軸４３の角速度ωｍを算出する。そして、ＭＧ−ＥＣＵ７２は、算出した「第４軸４４の角速度ωｇ」および「第３軸４３の角速度ωｍ」のそれぞれに「第４軸４４および第３軸４３の回転位置を検出したときのカウンタｃの値」を付加した信号（情報）を、信号線７４を経由してＨＶ−ＥＣＵ７３に出力（送信）する。
【０１０１】
Ｓ１０２、Ｓ１０３およびＳ１０４におけるＨＶ−ＥＣＵ７３の処理、ならびに、Ｓ１０５およびＳ１０６におけるＭＧ−ＥＣＵ７２の処理は、第４実施形態と同様である。ＥＣＵ７０（ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３）が一連の処理Ｓ１００を実行することにより、第１回転電機１０のトルクが補正され、動力分割機構６０の歯打ち音が抑制される。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３は、信号線７４を流れる信号である信号Ｔｒに基づき、それぞれの内部時間ｎを求める。そして、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３は、内部時間ｎに基づき第１軸４１、第３軸４３および第４軸４４の回転位置の検出時刻の同期をとりつつ、ダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔを算出し、第１回転電機１０のトルクを補正する。これにより、ＥＣＵ７０が複数のＥＣＵにより構成され、検出信号が別のＥＣＵに出力（送信）される本実施形態において、第１回転電機１０のトルクを高精度に補正することができる。その結果、第４実施形態と同様、動力分割機構６０の歯打ち音を高精度に抑制することができる。
第５実施形態は、第４実施形態と比べ、信号線７５を必要としないため、部材点数削減の観点で有利である。
【０１０３】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、ＥＣＵ７０は、ダンパ５０の捩れ角θに対応する信号（図１０（Ａ）参照）の位相およびゲイン（振幅）を変化させ（図１０（Ｂ）参照）、当該信号に基づき、トルク補正値を算出してもよい。この場合、動力分割機構６０の歯打ち音をより一層抑制することができる。また、ＥＣＵ７０は、ダンパ５０の捩れ角θに対応する信号（図１０（Ａ）参照）の位相またはゲイン（振幅）の一方を変化させ、当該信号に基づき、トルク補正値を算出してもよい。
【０１０４】
また、本発明の他の実施形態では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０３で算出したダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔを積分し、ダンパ捩れ角θを算出し、Ｓ２０２で示したようにダンパ捩れ角θの高周波成分θ’を算出することにより、第１回転電機１０のトルクを補正してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ＥＣＵ７０は、Ｓ２０１で検出したダンパ捩れ角θを微分することにより微分値ｄθ／ｄｔを算出し、Ｓ１０４で示したように微分値ｄθ／ｄｔに応じたトルク補正値ｄＴｇを算出することにより、第１回転電機１０のトルクを補正してもよい。
【０１０５】
上述の第４、５実施形態では、ＥＣＵ７０がＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３を含む例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ＥＣＵ７０は、ＨＶ−ＥＣＵ７３を含まず、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２のみを含む構成としてもよい。この場合、例えば、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１またはＭＧ−ＥＣＵ７２のいずれか一方が同期信号を生成し、他方に出力することにより、内部時間の同期をとることができる。
【０１０６】
また、上述の第４、５実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２が第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の回転数および角速度を算出し、算出した角速度にカウンタｃの値を付加した信号をＨＶ−ＥＣＵ７３に出力（送信）する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２は、第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の回転数を算出し、算出した回転数にカウンタｃの値を付加した信号をＨＶ−ＥＣＵ７３に出力することとしてもよい。この場合、ＨＶ−ＥＣＵ７３は、カウンタｃの値が同一の回転数に基づき、第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の角速度を算出する。
【０１０７】
また、本発明の他の実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１およびＭＧ−ＥＣＵ７２は、クランクポジションセンサ８１、レゾルバ８３およびレゾルバ８２により検出した第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の回転位置にカウンタｃの値を付加した信号をＨＶ−ＥＣＵ７３に出力することとしてもよい。この場合、ＨＶ−ＥＣＵ７３は、カウンタｃの値が同一の回転位置に基づき、第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の回転数および角速度を算出する。
【０１０８】
また、上述の第４、５実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ７３が第１回転電機１０のトルク補正値ｄＴｇを算出する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ＭＧ−ＥＣＵ７２が、ＨＶ−ＥＣＵ７３から受信したダンパ捩れ角θの微分値ｄθ／ｄｔに基づき第１回転電機１０のトルク補正値ｄＴｇを算出することとしてもよい。
【０１０９】
このように、本発明では、同期信号（信号Ｓｇ、信号Ｔｒ）により更新されるカウンタｃ（内部時間ｎ）により第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の回転位置の検出時刻の同期がとれるのであれば、第１軸４１、第４軸４４および第３軸４３の回転数および角速度、ならびに、第１回転電機１０のトルク補正値ｄＴｇは、複数のＥＣＵ（ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３）のうち何れのＥＣＵにより算出することとしてもよい。
【０１１０】
また、上述の第４、５実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３のうち、ＨＶ−ＥＣＵ７３が同期信号を生成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１またはＭＧ−ＥＣＵ７２が同期信号を生成することとしてもよい。
また、上述の第４実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３が、Ｓ３０１において、生成または受信した信号Ｓｇのパルスの立ち上がりのタイミングを信号Ｓｇのエッジとして検出する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ＥＦＩ−ＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７２およびＨＶ−ＥＣＵ７３は、Ｓ３０１において、生成または受信した信号Ｓｇのパルスの立ち下がりのタイミングを信号Ｓｇのエッジとして検出することとしてもよい。
【０１１１】
また、上述の第４、５実施形態では、信号線７４にはＣＡＮ規格に準じた信号が流れる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、信号線７４には、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）規格やＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）規格あるいは独自規格等に準じた信号（制御情報）が流れることとしてもよい。また、信号線７４、７５は、例えば光ファイバ等、光信号を伝送可能な経路であってもよい。
【０１１２】
また、本発明の他の実施形態では、弾性緩衝機構部の弾性変形部として、スプリングに限らず、ゴム等の弾性部材を用いてもよい。
上述の実施形態では「エンジン始動」時の歯打ち音抑制効果について示したが、本発明のトルク伝達装置によれば、「定常走行」時、「加速」時等、第１軸にトルク脈動が発生し得る状況において歯打ち音抑制効果を期待できる。
【０１１３】
また、本発明の他の実施形態では、リングギア６２と第２回転電機２０との間、すなわち、第３軸４３に変速機を備え、第３軸４３の第２回転電機２０側の回転を変速してリングギア６２側に伝達することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２回転電機２０のトルクを補正することによりギア機構３０の歯打ち音を抑制してもよい。
【０１１４】
本発明は、第２回転電機を備えない車両に適用することもできる。
また、本発明は、車両に限らず、最終出力軸が推進軸に接続する船舶等の乗り物に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  ・・・・トルク伝達装置
４１  ・・・第１軸
４２  ・・・第２軸
４３  ・・・第３軸
４４  ・・・第４軸
５０  ・・・ダンパ（弾性緩衝機構部）
５３  ・・・スプリング（弾性変形部）
６０  ・・・動力分割機構（ギア部）
７０  ・・・ＥＣＵ（電子制御ユニット、制御部、トルク補正値算出手段、トルク補正手段）
【図１】
2015027864.tif 000003
【図２】
2015027864.tif 000004
【図３】
2015027864.tif 000005
【図４】
2015027864.tif 000006
【図５】
2015027864.tif 000007
【図６】
2015027864.tif 000008
【図７】
2015027864.tif 000009
【図８】
2015027864.tif 000010
【図９】
2015027864.tif 000011
【図１０】
2015027864.tif 000012
【図１１】
2015027864.tif 000013
【図１２】
2015027864.tif 000014
【図１３】
2015027864.tif 000015
【図１４】
2015027864.tif 000016
【図１５】
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