(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構と該出力回転部材に動力伝達可能に連結された走行用電動機とを有し、該差動用電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンと前記差動用電動機との各振動位相が所定以上ずれていれば、前記エンジンから駆動輪までの動力伝達系の共振周波数に前記エンジンの回転変動の周波数が一致することによって発生する共振状態にあると判定するものであり、
前記エンジンの回転速度が変化させられる際、実際に検出される前記エンジンの回転速度と、前記差動機構における各回転部材の回転速度の相互関係から前記差動用電動機の回転速度及び前記走行用電動機の回転速度に基づいて算出される前記エンジンの回転速度とを用いて、前記エンジンと前記差動用電動機との各振動位相の差を補正することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記エンジンの回転変動における増大側或いは減少側の極値の発生時点と、前記差動用電動機の回転変動における該エンジンとは反対側の極値の発生時点との時間差に基づく反極値位相差が所定反極値位相差範囲に入れば回転変動の振幅が増加傾向にあると判断し、共振状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記実際に検出される前記エンジンの回転速度と、前記算出される前記エンジンの回転速度とを用いて、前記時間差を補正する為の補正値を算出することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力分配式の電気式差動部を備えるハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、エンジンの回転変動に起因する電気式差動部及びギヤ部における歯打ち音を低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構とその出力回転部材に動力伝達可能に連結された（すなわち直接的に或いは歯車機構を介して間接的に連結された）走行用電動機とを有し、その差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備えるハイブリッド車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両がそれである。
【０００３】
ここで、上述したようなハイブリッド車両では、例えばエンジンの動力を駆動輪に伝達する電気式差動部を含む動力伝達系（動力伝達経路、駆動系、ドライブライン）においてバックラッシ（例えばギヤ歯等の相互に噛み合う歯車間の噛み合わせ部分に設けた隙間）のガタ打ち音（歯打ち音）が発生することがある。例えば、噛み合わせ部分において各歯車同士の押し付け合う力が比較的弱い状態のときに、エンジンの回転変動（爆発変動）による振動がその噛み合わせ部分に伝達されることにより、その噛み合わせ部分では噛合歯の歯面同士が相互に衝突と離間を繰り返して互いに打ち合い、エンジンの回転変動の入力を強制力とする駆動捩り系共振（動力伝達系の捩り共振）による動力伝達系の回転体の変動増幅によって（すなわち動力伝達系の共振周波数にエンジン振動の周波数が一致することによる動力伝達系の捩り共振の発生によって）所謂ガラ音と称される歯打ち音が発生することがある。このようなエンジンの回転変動に起因した歯打ち音の発生に対して、例えば特許文献１には、エンジンの運転状態が事前に特定した歯打ち音発生領域にあるときに、歯打ち音の発生条件が成立しているものとして、歯打ち音の発生を低減する制御を行うことが開示されている。また、実際に歯打ち音を検出する音響センサを車両に搭載し、歯打ち音を直に検出することも提案されている。
【０００４】
ここで、上記歯打ち音発生領域は、エンジンの回転変動が共振により増大させられて共振状態となる領域であり、例えばエンジン回転速度の振幅や振動周期に応じてその共振状態を判定する技術も良く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−９３７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的に、物理特性上、共振領域（共振点）では時間の経過と共に振幅が増大するので、共振領域に入っても振幅は直ぐには大きくならない。その為、共振状態を判定する技術として振幅を用いる場合には、誤判定を防止するという観点から、共振が発生して振幅がある程度大きくなるまでは、共振状態であると判定しないことが望ましい。そうすると、共振判定の遅れに伴って、歯打ち音が発生し易くなる可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、エンジン回転速度の振幅のみを用いて共振状態を検出（判定）することと比較して、より早く且つより精度良く共振状態を検出することについて（例えば振幅がある程度まで増大する前に精度良く共振状態を検出することについて）未だ提案されていない。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、共振状態をより早く且つより精度良く検出することができ、それによってエンジンの回転変動に起因した異音の発生を適切に抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構とその出力回転部材に動力伝達可能に連結された走行用電動機とを有し、その差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、(b) 前記エンジンと前記差動用電動機との各振動位相が所定以上ずれていれば、前記エンジンから駆動輪までの動力伝達系の共振周波数に前記エンジンの回転変動の周波数が一致することによって発生する共振状態にあると判定するものであり、(c) 前記エンジンの回転速度が変化させられる際、実際に検出される前記エンジンの回転速度と、前記差動機構における各回転部材の回転速度の相互関係から前記差動用電動機の回転速度及び前記走行用電動機の回転速度に基づいて算出される前記エンジンの回転速度とを用いて、前記エンジンと前記差動用電動機との各振動位相の差を補正することにある。
【発明の効果】
【０００９】
このようにすれば、共振が発生して振幅が増加傾向にある段階で（すなわち振幅がある程度増大するよりも前に）、共振状態にあることを確実に判定することができる。つまり、例えば振幅のみを用いて共振状態を検出することと比較して、共振状態をより早く且つより精度良く検出することができる。よって、その共振状態の検出結果に基づいて共振を回避する制御を適切に実行することができ、エンジンの回転変動に起因した異音（例えば歯打ち音等）の発生を適切に抑制することができる。
【００１０】
ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記エンジンの回転変動における増大側或いは減少側の極値の発生時点と、前記差動用電動機の回転変動におけるそのエンジンとは反対側の極値の発生時点との時間差に基づく反極値位相差が所定反極値位相差範囲に入れば回転変動の振幅が増加傾向にあると判断し、共振状態にあると判定することにある。このようにすれば、前記エンジンと前記差動用電動機との各振動位相のずれに基づいて共振状態にあるか否かを適切に判定することができる。特に、エンジンの回転変動と差動用電動機の回転変動とで相互に反対側の極値を用いるので、同じ側の極値を用いる場合と比較して、より早く共振状態を検出することができる。つまり、相互に反対側の極値の発生時点が所定範囲に入っていることで共振状態を検出する場合の方が、同じ側の極値の発生時点が所定量ずれていることで共振状態を検出する場合と比較して、共振状態となるときには各々の発生時点の時間差が小さくなる為、より早く共振状態を検出することができる。
【００１１】
また、第３の発明は、前記第２の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記実際に検出される前記エンジンの回転速度と、前記算出される前記エンジンの回転速度とを用いて、前記時間差を補正する為の補正値を算出することにある。このようにすれば、共振状態を一層精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用されるハイブリッド車両の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図２】電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】共振領域に入っていく過程のエンジン回転速度及び第１電動機回転速度と、そのときの入力軸歪との各実験データを示す図である。
【図４】エンジンと第１電動機との振動位相差と、入力軸変動トルクとの関係を示す図である。
【図５】図３に示した共振域に入ったときのエンジン回転速度と第１電動機回転速度との実験データを拡大した図である。
【図６】電子制御装置の制御作動の要部すなわち共振状態をより早く且つより精度良く検出することによってエンジン回転変動に起因した異音の発生を適切に抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図７】電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図２に相当する別の実施例である。
【図８】電子制御装置の制御作動の要部すなわち時間差の補正に用いる位相補正値を算出する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図９】図６のフローチャートとは別の実施例を説明する為に、図６のＳ３０から置き換えられるステップを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明において、好適には、前記走行用電動機は、直接的に或いは歯車機構を介して間接的に前記差動機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結される。また、上記歯車機構は、例えば２軸間を動力伝達可能に連結するギヤ対、遊星歯車やかさ歯車等の差動歯車装置にて構成された単段の減速機や増速機、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進２段、前進３段、更にはそれ以上の変速段を有する種々の遊星歯車式多段変速機などにより構成される。
【００１４】
また、好適には、前記遊星歯車式多段変速機における摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合作動させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用駆動力源であるエンジンにより駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、エンジンとは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。
【００１５】
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに連結された第１回転要素と前記差動用電動機に連結された第２回転要素と前記出力回転部材に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する装置である。
【００１６】
また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。
【００１７】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の車両に対する搭載姿勢は、駆動装置の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型でも、駆動装置の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両などの縦置き型でも良い。
【００１８】
また、好適には、前記エンジンと前記差動機構とは作動的に連結されればよく、例えばエンジンと差動機構との間には、脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）、直結クラッチ、ダンパー付直結クラッチ、或いは流体伝動装置などが介在させられるものであっても良いが、エンジンと差動機構とが常時連結されたものであっても良い。
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両１０（以下、車両１０という）の概略構成を説明する図であると共に、車両１０の各部を制御する為に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源としてのエンジン１２から出力される動力を第１電動機ＭＧ１及び出力歯車１４へ分配する動力分配機構１６と、出力歯車１４に連結される歯車機構１８と、出力歯車１４に歯車機構１８を介して動力伝達可能に連結された第２電動機ＭＧ２とを有する変速部２０を備えて構成されている。この変速部２０は、例えば車両１０において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、変速部２０（動力分配機構１６）の出力回転部材としての出力歯車１４とカウンタドリブンギヤ２２とで構成されるカウンタギヤ対２４、ファイナルギヤ対２６、差動歯車装置（終減速機）２８、エンジン１２に作動的に連結されるダンパー３０、そのダンパー３０に作動的に連結される入力軸３２等とで、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース３４内においてトランスアクスル（Ｔ／Ａ）としての動力伝達装置３６の一部を構成している。このように構成された動力伝達装置３６では、ダンパー３０及び入力軸３２を介して入力されるエンジン１２の動力や第２電動機ＭＧ２の動力が出力歯車１４へ伝達され、その出力歯車１４からカウンタギヤ対２４、ファイナルギヤ対２６、差動歯車装置２８、一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達される。
【００２１】
入力軸３２は、一端がダンパー３０を介してエンジン１２に連結されることでエンジン１２により回転駆動させられる。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ４０が連結されており入力軸３２が回転駆動されることによりオイルポンプ４０が回転駆動させられて、動力伝達装置３６の各部例えば動力分配機構１６、歯車機構１８、不図示のボールベアリング等に潤滑油が供給される。
【００２２】
動力分配機構１６は、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（回転部材）として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されており、差動作用を生じる差動機構として機能する。この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸３２すなわちエンジン１２に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機ＭＧ１に連結され、第１リングギヤＲ１は出力歯車１４に連結されている。これより、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１は、それぞれ相互に相対回転可能となることから、エンジン１２の出力が第１電動機ＭＧ１及び出力歯車１４に分配されると共に、第１電動機ＭＧ１に分配されたエンジン１２の出力で第１電動機ＭＧ１が発電され、その発電された電気エネルギがインバータ５０を介して蓄電装置５２に蓄電されたりその電気エネルギで第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、変速部２０は例えば無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、変速比γ０（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。つまり、変速部２０は、差動用電動機として機能する第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより動力分配機構１６の差動状態が制御される電気式差動部（電気式無段変速機）として機能する。これにより、変速部２０は、例えば燃費が最も良くなるようなエンジン１２の動作点（例えばエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとで定められるエンジン１２の動作状態を示す運転点、以下、エンジン動作点という）である燃費最適点にてエンジン１２を作動させることができる。この種のハイブリッド形式は、機械分配式或いはスプリットタイプと称される。
【００２３】
歯車機構１８は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を回転要素として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。この歯車機構１８においては、第２キャリヤＣＡ２は非回転部材であるケース３４に連結されることで回転が阻止され、第２サンギヤＳ２は第２電動機ＭＧ２に連結され、第２リングギヤＲ２は出力歯車１４に連結されている。そして、この歯車機構１８は、例えば減速機として機能するように遊星歯車装置自体のギヤ比（歯車比＝サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲ２の歯数）が構成されており、第２電動機ＭＧ２からトルク（駆動力）を出力する力行時には第２電動機ＭＧ２の回転が減速させられて出力歯車１４に伝達され、そのトルクが増大させられて出力歯車１４へ伝達される。尚、この出力歯車１４は、動力分配機構１６のリングギヤＲ１及び歯車機構１８のリングギヤＲ２としての機能、及びカウンタドリブンギヤ２２と噛み合ってカウンタギヤ対２４を構成するカウンタドライブギヤとしての機能が１つのギヤに一体化された複合歯車となっている。
【００２４】
第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能のうち少なくとも一方を備えた例えば同期電動機であって、好適には、発動機又は発電機として選択的に作動させられるモータジェネレータである。例えば、第１電動機ＭＧ１はエンジン１２の反力を受け持つ為のジェネレータ（発電）機能及び運転停止中のエンジン１２を回転駆動するモータ（電動機）機能を備え、第２電動機ＭＧ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能する為の電動機機能及び駆動輪３８側からの逆駆動力から回生により電気エネルギを発生させる発電機能を備える。
【００２５】
また、車両１０には、例えば変速部２０などの車両１０の各部を制御する車両１０の制御装置としての電子制御装置８０が備えられている。この電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置８０は、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２などに関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行するようになっており、必要に応じてエンジン１２の出力制御用や電動機ＭＧ１，ＭＧ２の出力制御用等に分けて構成される。また、電子制御装置８０には、車両１０に設けられた各センサ（例えばクランクポジションセンサ６０、出力回転速度センサ６２、レゾルバ等の第１電動機回転速度センサ６４、レゾルバ等の第２電動機回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、バッテリセンサ７０など）により検出された各種入力信号（例えばエンジン回転速度ＮＥ、車速Ｖに対応する出力歯車１４の回転速度である出力回転速度ＮＯＵＴ、第１電動機回転速度ＮＭ１、第２電動機回転速度ＮＭ２、アクセル開度Ａcc、蓄電装置５２のバッテリ温度ＴＨＢＡＴやバッテリ充放電電流ＩＢＡＴやバッテリ電圧ＶＢＡＴなど）が供給される。また、電子制御装置８０からは、車両１０に設けられた各装置（例えばエンジン１２、インバータ５０など）に各種出力信号（例えばエンジン制御指令信号や電動機制御指令信号（変速制御指令信号）等のハイブリッド制御指令信号ＳＨＶなど）が供給される。尚、電子制御装置８０は、例えば上記バッテリ温度ＴＨＢＡＴ、バッテリ充放電電流ＩＢＡＴ、及びバッテリ電圧ＶＢＡＴなどに基づいて蓄電装置５２の充電状態（充電容量）ＳＯＣを逐次算出する。
【００２６】
図２は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８２は、例えばエンジン１２を停止し専ら第２電動機ＭＧ２を駆動源とするモータ走行モード、エンジン１２の動力に対する反力を第１電動機ＭＧ１の発電により受け持つことで出力歯車１４（駆動輪２２）にエンジン直達トルクを伝達すると共に第１電動機ＭＧ１の発電電力により第２電動機ＭＧ２を駆動することで出力歯車１４にトルクを伝達して走行するエンジン走行モード（定常走行モード）、このエンジン走行モードにおいて蓄電装置５２からの電力を用いた第２電動機ＭＧ２の駆動力を更に付加して走行するアシスト走行モード（加速走行モード）等を、走行状態に応じて選択的に成立させる。
【００２７】
上記エンジン走行モードにおける制御を一例としてより具体的に説明すると、ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を効率の良い作動域で作動させる一方で、エンジン１２と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や第１電動機ＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて変速部２０の変速比γ０を制御する。例えば、ハイブリッド制御部８２は、アクセル開度Ａccや車速Ｖから車両１０の目標出力（要求出力）を算出し、その目標出力と充電要求値とから必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機ＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジンパワーＰＥ＊を算出する。そして、ハイブリッド制御部８２は、例えば運転性と燃費性とを両立する為の予め実験的に求められて記憶された公知のエンジン最適燃費線上であって且つ目標エンジンパワーＰＥ＊が得られる燃費最適点となるエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥにてエンジン１２が作動させられるように、エンジン１２を制御すると共に第１電動機ＭＧ１の発電量を制御する。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）等である。
【００２８】
ハイブリッド制御部８２は、スロットル制御の為にスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御させる他、燃料噴射制御の為に燃料噴射装置による燃料噴射量ＦＵＥＬや噴射時期を制御し、点火時期制御の為に点火装置による点火時期を制御するエンジン制御指令信号を出力し、目標エンジンパワーＰＥ＊を発生する為のエンジントルクＴＥが得られるようにエンジン１２の出力制御を実行する。また、ハイブリッド制御部８２は、第１電動機ＭＧ１による発電を制御する電動機制御指令信号をインバータ５０に出力して、目標エンジンパワーＰＥ＊を発生する為のエンジン回転装度ＮＥが得られるように第１電動機回転速度ＮＭ１を制御する。
【００２９】
ここで、本実施例の車両１０では、エンジン１２から駆動輪３８までの動力伝達系（動力伝達経路、駆動系、ドライブライン）において、エンジン１２の回転変動（エンジン回転変動、エンジン爆発変動）に起因した異音が発生する可能性がある。例えば、動力伝達系における歯車間の噛み合わせ部分において、相互に噛み合う各ギヤ歯同士の押し付け合う力よりも強い力のエンジン回転変動が伝達されると、エンジン回転変動の入力を強制力とする駆動捩り系共振による変動増幅によって、バックラッシ（ガタ；例えば動力伝達系における歯車間の噛み合わせ部分の隙間）にてガタ打ち音（歯打ち音）が発生する可能性がある。このような駆動捩り系共振は、動力伝達系の共振周波数にエンジン振動の周波数が一致することによって発生するものであることから、ハイブリッド制御部８２は、例えば共振が発生した場合には、目標エンジンパワーＰＥ＊を維持しつつエンジン動作点（エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥ）を変更して、共振の発生を回避する共振回避制御手段すなわち共振回避制御部８４を機能的に備えている。例えば、共振回避制御部８４は、例えば共振の発生時に共振状態を回避する為の予め求められた所定変更回転速度分は少なくともエンジン回転速度ＮＥを変更する。
【００３０】
ところで、共振が発生している共振状態を判定するには、例えばエンジン回転速度ＮＥや第１電動機回転速度ＮＭ１等の振幅が所定量以上増大したか否かに基づいて行うことが考えられる。しかしながら、一般的物理特性より、共振領域（共振点）では時間の経過と共に振幅が増大するので、共振領域に入っても振幅は直ぐには大きくならない。そうすると、共振状態を判定する技術として振幅を用いる場合には、誤判定を防止する為に、振幅がある程度大きくなるまでは共振状態であると判定することができず、共振判定の遅れによる異音の発生が問題となる可能性がある。
【００３１】
これに対して、本実施例では、共振状態となると、振幅が所定量以上増大しなくても（すなわち所定量以上に振幅が増大していく過程においても）、動力伝達装置３６を構成する異なる２つの回転部材における各回転速度の位相（各振動位相）が相互にずれること、例えばエンジン回転速度ＮＥと第１電動機回転速度ＮＭ１との各位相がずれることを見出した。
【００３２】
そこで、本実施例の電子制御装置８０は、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相の差（振動位相差）に基づいて共振状態にあるか否かを判定する。例えば、電子制御装置８０は、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相が所定以上ずれていれば共振状態にあると判定する。このことを、図３，図４を用いて以下に詳細に説明する。
【００３３】
図３は、共振領域（共振域）に入っていないときから共振域に入ったときのエンジン回転速度ＮＥと第１電動機回転速度ＮＭ１との実験データを示すと共に、そのときに検出した入力軸３２の歪みの実験データを示す図（タイムチャート）である。また、図４は、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との振動位相差と、上記入力軸３２の歪みから換算した振幅に相当する入力軸３２の変動トルクとの関係を示す図である。
【００３４】
図３，図４において、共振状態となると、振幅が増大していく過程から、エンジン回転速度ＮＥと第１電動機回転速度ＮＭ１との各位相がずれる。例えば、第１電動機回転速度ＮＭ１は強制力となるエンジン回転速度ＮＥに対して位相が最大で１８０[deg]ずれる逆位相となる。その為、振幅が増大していく過程である未だ小さいトルク変動の状態であっても、振動位相差がある程度以上（例えば９０[deg]以上）となれば、すなわち振動位相が所定以上（例えば９０[deg]以上）ずれていれば、共振状態にあると判定することができる。従って、従来例では、誤判定防止の為に過大トルク判定するまで（或いは複数のピーク（山）を経過するまで）共振判定（図３のｔ２時点）することができない。これに対して、本実施例では、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相が所定以上ずれたことで共振を確認した時点にて共振判定（図３のｔ１時点）することができる。よって、従来例と比較して、共振判定の遅延時間ｔdel（＝ｔ２−ｔ１）による異音の発生を抑制することができる。加えて、共振状態でなくでも、入力軸変動トルクが共振状態に相当する程増大してしまうことが考えられるが、本実施例では、振動位相がずれていなければ共振状態と判定しないので、誤判定が一層防止される。
【００３５】
より具体的には、図２に戻り、位相差算出手段すなわち位相差算出部８６は、エンジン回転速度ＮＥに基づいて、エンジン回転変動における増大側の極値の発生時点（ＭＡＸピーク発生時点Ｔengmax）及び減少側の極値の発生時点（ＭＩＮピーク発生時点Ｔengmin）を順次算出する。また、位相差算出部８６は、第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいて、第１電動機ＭＧ１の回転変動（ＭＧ１回転変動）における増大側の極値の発生時点（ＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1max）及び減少側の極値の発生時点（ＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1min）を順次算出する。尚、各極値の発生時点は、例えば繰り返し実行される制御作動（例えば図６のフローチャート）のサンプリング周期（サイクルタイム）毎に取得した回転速度の値が増大から減少へ転じたときの１周期前の時点をＭＡＸピーク発生時点として、また、減少から増大へ転じたときの１周期前の時点をＭＩＮピーク発生時点として算出するなど、種々の方法により算出することができる。
【００３６】
また、位相差算出部８６は、ＭＡＸピーク発生時点ＴengmaxとＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1maxとの時間差ｄＴmax-max（＝Ｔengmax−Ｔmg1max）、及びＭＩＮピーク発生時点ＴengminとＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1minとの時間差ｄＴmin-min（＝Ｔengmin−Ｔmg1min）を算出する。そして、位相差算出部８６は、時間差ｄＴmax-maxを、そのときのエンジン回転速度ＮＥ（或いは第１電動機回転速度ＮＭ１）に応じた振動位相差としての位相角差ｄθmax-max（＞０）に変換する。また、位相差算出部８６は、時間差ｄＴmin-minを、そのときのエンジン回転速度ＮＥ（或いは第１電動機回転速度ＮＭ１）に応じた振動位相差としての位相角差ｄθmin-min（＞０）に変換する。尚、位相角差ｄθmax-max（位相角差ｄθmin-minも同様）が１８０[deg]から３６０[deg]の範囲となった場合には、３６０[deg]からその位相角差ｄθmax-maxを減算した値が最終的な位相角差ｄθmax-maxとして算出される。
【００３７】
共振状態判定手段すなわち共振状態判定部８８は、位相差算出部８６により順次算出される位相角差ｄθmax-max及び位相角差ｄθmin-minのうちの少なくとも一方が、所定位相差としての所定位相角差ｄθ’を超えているか否かを判定する。そして、共振状態判定部８８は、所定位相角差ｄθ’を超えていなければ共振状態にないと判定する一方で、所定位相角差ｄθ’を超えていれば回転変動の振幅が増加傾向にあると判断し、共振状態にあると判定する。上記所定位相角差ｄθ’は、共振状態であると判定する為の予め実験的に求められた適合値であり、例えば図３，図４の実施例では９０[deg]である。
【００３８】
ここで、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相が所定以上ずれる共振状態となるときには、同じ側の極値の発生時点が所定以上ずれていることであるが、見方を換えれば、相互に反対側の極値の発生時点が所定範囲に入ることでもある。図５は、図３に示した共振域に入ったときのエンジン回転速度ＮＥと第１電動機回転速度ＮＭ１との実験データを拡大した図である。図５に示すように、共振状態となると、相互に反対側の極値の発生時点のずれがなしとされる乃至小さくされる。従って、共振状態となるときには、相互に反対側の極値の発生時点が所定範囲に入っていることで共振状態を検出する場合の方が、同じ側の極値の発生時点が所定以上ずれていることで共振状態を検出する場合と比較して、各々の発生時点の時間差が小さくなる為、より早く共振状態を検出することができる。そこで、同じ側の極値の発生時点が所定以上ずれていることで共振状態を判定することに替えて、相互に反対側の極値の発生時点が所定範囲に入っていることで共振状態を判定しても良い。
【００３９】
具体的には、位相差算出部８６は、ＭＡＸピーク発生時点ＴengmaxとＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1minとの時間差ｄＴmax-min（＝Ｔengmax−Ｔmg1min）、及びＭＩＮピーク発生時点ＴengminとＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1maxとの時間差ｄＴmin-max（＝Ｔengmin−Ｔmg1max）を算出する。そして、位相差算出部８６は、時間差ｄＴmax-minを、そのときのエンジン回転速度ＮＥ（或いは第１電動機回転速度ＮＭ１）に応じた反極値位相差としての反極値位相角差ｄθmax-min（＞０）に変換する。また、位相差算出部８６は、時間差ｄＴmin-maxを、そのときのエンジン回転速度ＮＥ（或いは第１電動機回転速度ＮＭ１）に応じた反極値位相差としての反極値位相角差ｄθmin-max（＞０）に変換する。尚、反極値位相角差ｄθmax-min（反極値位相角差ｄθmin-maxも同様）が１８０[deg]から３６０[deg]の範囲となった場合には、３６０[deg]からその反極値位相角差ｄθmax-minを減算した値が最終的な反極値位相角差ｄθmax-minとして算出される。
【００４０】
共振状態判定部８８は、位相差算出部８６により順次算出される反極値位相角差ｄθmax-min及び反極値位相角差ｄθmin-maxのうちの少なくとも一方が、所定反極値位相差範囲としての所定反極値位相角差範囲ｄθ”に入っているか否かを判定する。そして、共振状態判定部８８は、所定反極値位相角差範囲ｄθ”に入っていなければ共振状態にないと判定する一方で、所定反極値位相角差範囲ｄθ”に入っていれば回転変動の振幅が増加傾向にあると判断し、共振状態にあると判定する。上記所定反極値位相角差範囲ｄθ”は、共振状態であると判定する為の予め実験的に求められた適合値であり、例えば図３，図４の実施例では０[deg]から９０[deg]までの位相角差範囲である。
【００４１】
ハイブリッド制御部８２（共振回避制御部８４）は、共振状態判定部８８により共振状態にないと判定された場合には、目標エンジンパワーＰＥ＊が得られつつ燃費最適点となるエンジン動作点（エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥ）にてエンジン１２を作動させる。一方で、ハイブリッド制御部８２（共振回避制御部８４）は、共振状態判定部８８により共振状態にあると判定された場合には、燃費最適点となるエンジン動作点に対して、目標エンジンパワーＰＥ＊を維持しつつ共振状態を回避する為の予め求められた所定変更回転速度分は少なくともエンジン回転速度ＮＥを変更するように決定したエンジン動作点にてエンジン１２を作動させる。尚、何らかの理由によりエンジン回転速度ＮＥを変更できない場合或いは所望する分だけ変更できないときには、共振状態判定部８８は、目標エンジンパワーＰＥ＊を維持することを犠牲にして、エンジン回転速度変動の強制力を弱める為に、エンジントルクＴＥを抑制する。
【００４２】
図６は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち共振状態をより早く且つより精度良く検出することによってエンジン回転変動に起因した異音の発生を適切に抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００４３】
図６において、先ず、位相差算出部８６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばエンジン回転変動におけるＭＡＸピーク発生時点Ｔengmax及びＭＩＮピーク発生時点Ｔengminが算出される。次いで、同じく位相差算出部８６に対応するＳ２０において、例えばＭＧ１回転変動におけるＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1max及びＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1minが算出される。次いで、同じく位相差算出部８６に対応するＳ３０において、例えば上記ＭＡＸピーク発生時点Ｔengmaxと上記ＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1minとの時間差ｄＴmax-min（＝Ｔengmax−Ｔmg1min）、及び上記ＭＩＮピーク発生時点Ｔengminと上記ＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1maxとの時間差ｄＴmin-max（＝Ｔengmin−Ｔmg1max）が算出され、その時間差ｄＴmax-minが反極値位相角差ｄθmax-min（＞０）に、及びその時間差ｄＴmin-maxが反極値位相角差ｄθmin-max（＞０）に、それぞれ変換される。次いで、共振状態判定部８８に対応するＳ４０において、例えば上記反極値位相角差ｄθmax-min及び上記反極値位相角差ｄθmin-maxのうちの少なくとも一方が、所定反極値位相角差範囲ｄθ”に入っているか否かが判定される。このＳ４０の判断が否定される場合は共振状態判定部８８に対応するＳ５０において、共振状態にない（すなわち共振が発生していない）と判定される。次いで、ハイブリッド制御部８２に対応するＳ６０において、目標エンジンパワーＰＥ＊が得られつつ燃費最適点となるエンジン動作点（エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥ）にてエンジン１２が作動させられる。一方で、上記Ｓ４０の判断が肯定される場合は共振状態判定部８８に対応するＳ７０において、回転変動の振幅が増加傾向にあると判断され、共振状態にある（すなわち共振が発生している）と判定される。次いで、ハイブリッド制御部８２（共振回避制御部８４）に対応するＳ８０において、燃費最適点となるエンジン動作点に対して、目標エンジンパワーＰＥ＊を維持しつつ所定変更回転速度分は少なくともエンジン回転速度ＮＥを変更するように決定されたエンジン動作点にてエンジン１２が作動させられ、共振の発生が抑制乃至回避される。このとき、エンジン回転速度ＮＥを変更できないような場合には、エンジントルクＴＥが抑制されてエンジン回転速度変動の強制力が弱められ、共振の発生が抑制される。
【００４４】
上述のように、本実施例によれば、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相が所定以上ずれていれば共振状態にあると判定するので、共振が発生して振幅が増加傾向にある段階で（すなわち振幅が所定量以上増大するよりも前に）、共振状態にあることを確実に判定することができる。つまり、例えば振幅のみを用いて共振状態を検出することと比較して、共振状態をより早く且つより精度良く検出することができる。よって、その共振状態の検出結果に基づいて共振の発生を回避する制御を適切に実行することができ、エンジン回転変動に起因した異音（例えば歯打ち音等）の発生を適切に抑制することができる。
【００４５】
また、本実施例によれば、エンジン回転変動におけるＭＡＸピーク発生時点ＴengmaxとＭＧ１回転変動におけるＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1minとの時間差ｄＴmax-minに基づく反極値位相角差ｄθmax-min、及びエンジン回転変動におけるＭＩＮピーク発生時点ＴengminとＭＧ１回転変動におけるＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1maxとの時間差ｄＴmin-maxに基づく反極値位相角差ｄθmin-maxのうちの少なくとも一方が、所定反極値位相角差範囲ｄθ”に入れば回転変動の振幅が増加傾向にあると判断し、共振状態にあると判定するので、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相のずれに基づいて共振状態にあるか否かを適切に判定することができる。特に、エンジン回転変動とＭＧ１回転変動とで相互に反対側の極値を用いるので、同じ側の極値を用いる場合と比較して、より早く共振状態を検出することができる。つまり、相互に反対側の極値の発生時点が所定範囲に入っていることで共振状態を検出する場合の方が、同じ側の極値の発生時点が所定量ずれていることで共振状態を検出する場合と比較して、共振状態となるときには各々の発生時点の時間差が小さくなる為、より早く共振状態を検出することができる。
【００４６】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００４７】
前述の実施例では、ＭＡＸピーク発生時点Ｔengmax及びＭＩＮピーク発生時点Ｔengminは、エンジン回転速度ＮＥに基づいて算出され、ＭＡＸピーク発生時点Ｔmg1max及びＭＩＮピーク発生時点Ｔmg1minは、第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいて算出された。ところで、エンジン回転速度ＮＥはクランクポジションセンサ６０の検出信号に基づいて処理された値であり、第１電動機回転速度ＮＭ１の信号はレゾルバ等の第１電動機回転速度センサ６４の検出信号に基づいて処理された値である。その為、仮に各検出信号の処理方法（例えばなまし処理や信号処理部や信号経路の種類等）が各センサに応じて異なる場合には、信号処理後におけるエンジン１２と第１電動機ＭＧ１との各振動位相が共振状態となっていないときにずれが生じる可能性がある。そこで、本実施例では、共振状態となっていないときにこの信号処理によって生じるずれを予め算出しておき、そのずれを位相補正値として位相差算出部８６により算出される時間差ｄＴ（ｄＴmax-max，ｄＴmin-min，ｄＴmax-min，ｄＴmin-max）に反映する。
【００４８】
信号処理によって生じるずれを予め算出する方法としては、例えばセンサにより実際に検出される検出信号に基づくある回転部材の回転速度と、そのセンサとは別のセンサにより検出される他の回転部材の回転速度に基づいて算出されるある回転部材の回転速度とを用い、共振状態となっていないときに、それらある回転部材の各回転速度が同じ所定回転速度を通過した時間差を補正値として算出する。従って、この補正値を算出するときは、例えばある回転部材の回転速度がある程度変化させられるような車両状態が好ましい。例えば、ある回転部材の回転速度がエンジン回転速度ＮＥである場合には、ある程度の車速Ｖにて走行中に、アクセル開度Ａccの増大によって要求出力（要求駆動力）が増大し、車速Ｖに一意に拘束される第２電動機回転速度ＮＭ２と比較して、第１電動機回転速度ＮＭ１やエンジン回転速度ＮＥが大きく変化するような車両状態となる車両加速時が好ましい。
【００４９】
より具体的には、図７は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、車両状態判定手段すなわち車両状態判定部９０は、車速Ｖが所定車速Ｖ’を超えているか否かを判定する。この所定車速Ｖ’は、例えば車両加速時に第１電動機回転速度ＮＭ１やエンジン回転速度ＮＥの変化と比較して車速Ｖの変化（すなわち第２電動機回転速度ＮＭ２の変化）が抑制されるような車両状態であることを判定する為の予め求められて記憶された高車速判定値である。
【００５０】
また、車両状態判定部９０は、アクセル開度Ａccや車速Ｖに基づく要求駆動力が所定駆動力を超え、且つ要求駆動力の変化量が所定駆動力変化量を超えているか否かを判定する。この所定駆動力及び所定駆動力変化量は、例えばエンジン回転速度ＮＥに基づいて位相補正値を算出するのに適したエンジン回転速度ＮＥの変化となる為の急加速要求であることを判定する為の駆動力急変判定値である。尚、要求駆動力に替えて、アクセル開度Ａccを用いても良いことは言うまでもないことである。
【００５１】
位相補正値算出手段すなわち位相補正値算出部９２は、車両状態判定部９０により車速Ｖが所定車速Ｖ’を超えていると判定されると共に要求駆動力が所定駆動力を超え且つ要求駆動力の変化量が所定駆動力変化量を超えていると判定された場合には、クランクポジションセンサ６０により実際に検出されるエンジン回転速度ＮＥが所定値Ａを最初に超えた時点Ｔ１を算出する。加えて、位相補正値算出部９２は、動力分配機構における各回転部材（３つの回転要素：ＣＡ１，Ｓ１，Ｒ１）の回転速度の相互関係から第１電動機回転速度ＮＭ１及び第２電動機回転速度ＮＭ２（車速Ｖに相当）に基づいてエンジン回転速度ＮＥを算出し、そのエンジン回転速度ＮＥが所定値Ａを最初に超えた時点Ｔ２を算出する。そして、位相補正値算出部９２は、時点Ｔ１と時点Ｔ２との差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）を、時間差ｄＴを補正する為の補正値である位相補正値Ｔadjとして算出する。尚、上記所定値Ａは、車両加速時にエンジン回転速度ＮＥが変化させられるであろう回転変化範囲中の値として設定される。
【００５２】
位相差算出部８６は、時間差ｄＴに位相補正値Ｔadjを加算した補正後の時間差ｄＴcom（＝ｄＴ＋Ｔadj）を算出し、その時間差ｄＴcomを位相角差ｄθ（ｄθmax-max，ｄθmin-min，ｄθmax-min，ｄθmin-max）に変換する。
【００５３】
図８は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち時間差ｄＴの補正に用いる位相補正値Ｔadjを算出する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。尚、この図８のフローチャートは、例えば共振状態となっていないときに実行されることが好ましい。また、この図８のフローチャートは、車両１０のイグニッションオンからイグニッションオフまでの１走行に１回実行される程度で良い。
【００５４】
図８において、先ず、車両状態判定部９０に対応するＳ１１０において、車速Ｖが所定車速Ｖ’を超えているか否かが判定される。また、同じく車両状態判定部９０に対応するＳ１２０において、要求駆動力が所定駆動力を超え且つ要求駆動力の変化量が所定駆動力変化量を超えているか否かが判定される。上記Ｓ１１０及びＳ１２０の何れかが否定される場合は本ルーチンが終了させられる一方で、このＳ１１０及びＳ１２０の何れもが肯定される場合は位相補正値算出部９２に対応するＳ１３０において、クランクポジションセンサ６０により実際に検出されるエンジン回転速度ＮＥが所定値Ａを最初に超えた時点Ｔ１が算出される。すなわち、実際に検出されるエンジン回転速度ＮＥが所定値Ａを超えた初回成立時の時刻Ｔ１が保持される。次いで、同じく位相補正値算出部９２に対応するＳ１４０において、第１電動機回転速度ＮＭ１及び第２電動機回転速度ＮＭ２（車速Ｖに相当）に基づいて算出されたエンジン回転速度ＮＥが所定値Ａを最初に超えた時点Ｔ２が算出される。すなわち、その算出されたエンジン回転速度ＮＥが所定値Ａを超えた初回成立時の時刻Ｔ２が保持される。次いで、同じく位相補正値算出部９２に対応するＳ１５０において、上記時点Ｔ１と上記時点Ｔ２との差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）が位相補正値Ｔadjとして算出され、記憶される。
【００５５】
本実施例のように位相補正値Ｔadjを算出する場合には、図６のフローチャートにおいて、Ｓ３０は図９のＳＢ３０に置き換えられる。図９において、位相差算出部８６に対応するＳＢ３０において、例えば上記位相補正値Ｔadjを反映させた、時間差ｄＴmax-min_com（＝Ｔengmax−Ｔmg1min＋Ｔadj）、及び時間差ｄＴmin-max_com（＝Ｔengmin−Ｔmg1max＋Ｔadj）が算出され、その時間差ｄＴmax-min_comが反極値位相角差ｄθmax-min（＞０）に、及びその時間差ｄＴmin-max_comが反極値位相角差ｄθmin-max（＞０）に、それぞれ変換される。
【００５６】
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られることに加え、エンジン回転速度ＮＥが変化させられる際、実際に検出されるエンジン回転速度ＮＥと、動力分配機構１６における各回転部材の回転速度の相互関係から第１電動機回転速度ＮＭ１及び第２電動機回転速度ＮＭ２に基づいて算出されるエンジン回転速度ＮＥとを用いて、時間差ｄＴを補正する為の位相補正値Ｔadjを算出するので、共振状態を一層精度良く検出することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。
【００５８】
例えば、前述の実施例では、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１との振動位相差に基づいて共振状態にあるか否かを判定したが、これに限らず、共振状態となると各振動位相が相互にずれるような２つの回転部材における振動位相差に基づいて共振状態にあるか否かを判定すれば良い。
【００５９】
また、前述の実施例では、位相角差ｄθは、エンジン回転変動における極値の発生時点及びＭＧ１回転変動における極値の発生時点に基づく時間差ｄＴ（或いはｄＴcom）から変換したものであるが、この時間差ｄＴに限らず、２つの回転部材における各回転変動の相互の位相のずれを確認できる時間差であれば良い。また、位相角差ｄθが少なくとも１つ算出できるように時間差が算出されれば良い。
【００６０】
また、前述の実施例では、振幅のみを用いて共振状態を検出することに替えて、２つの回転部材における振動位相差を用いて共振状態を検出したが、その振幅と２つの回転部材における振動位相差とを併用して共振状態を検出しても良い。
【００６１】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０：ハイブリッド車両
１２：エンジン
１４：出力歯車（出力回転部材）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０：変速部（電気式差動部）
８０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ１：第１電動機（差動用電動機）
ＭＧ２：第２電動機（走行用電動機）
【図１】
0005724732.tif 000002
【図２】
0005724732.tif 000003
【図３】
0005724732.tif 000004
【図４】
0005724732.tif 000005
【図５】
0005724732.tif 000006
【図６】
0005724732.tif 000007
【図７】
0005724732.tif 000008
【図８】
0005724732.tif 000009
【図９】
0005724732.tif 000010