(57)【要約】【課題】車両の振動を低減させることが可能な車両の制御装置等を提供する。【解決手段】制御装置１８０は、エンジン１５０の目標回転数を決定する目標回転数決定部２０２と、目標回転数決定部２０２の出力を受けて、目標回転数の変化が緩やかになるように変更して出力するフィルタ処理部２０４と、車両状態に応じてフィルタ処理部２０４の特性を切替える特性切替制御部２０６と、フィルタ処理部２０４の出力とエンジン１５０の実際の回転数との差ΔＮｅに応じてモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*を算出する第１トルク値算出部２０８とを含む。好ましくは、特性切替制御部２０６は、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。【選択図】図３
2008049886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と第１の回転電機とを車両走行に併用するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の目標回転数を決定する目標回転数決定部と、
前記目標回転数決定部の出力を受けて、前記目標回転数の変化が緩やかになるように変更して出力するフィルタ処理部と、
車両状態に応じて前記フィルタ処理部の特性を切替える特性切替制御部と、
前記フィルタ処理部の出力と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第１の回転電機の目標トルクを算出する第１のトルク値算出部とを備える、車両の制御装置。
【請求項２】
前記ハイブリッド車両は、第２の回転電機をさらに車両走行に併用し、
前記車両の制御装置は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出する第２のトルク値算出部をさらに備え、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記ハイブリッド車両は、
前記第１の回転電機を駆動する第１のインバータをさらに含み、
前記車両の制御装置は、車両状態を中立状態に設定する指示に応じて前記第１のインバータを非活性化し、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、
車両走行に併用される第２の回転電機と、
前記第２の回転電機を駆動する第２のインバータとをさらに含み、
前記車両の制御装置は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出する第２のトルク値算出部をさらに備え、
前記車両の制御装置は、前記車両状態を前記中立状態に設定する際に前記第２のインバータを非活性化する、請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記目標回転数決定部は、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク演算部と、
前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出する第１の回転数出力部と、
前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数を出力する第２の回転数出力部と、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記第１の目標回転数から前記第２の目標回転数に選択を切替えて前記目標回転数として前記フィルタ処理部に与える選択部とを含み、
前記特性切替制御部は、前記シフト切替指示に応じて前記フィルタ処理部の特性を切替える、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
内燃機関と、
前記内燃機関とともに車両走行に使用する第１の回転電機と、
前記内燃機関の回転軸と前記第１の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構と、
前記内燃機関および前記第１の回転電機を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記内燃機関の目標回転数を決定し、決定された前記目標回転数の変化が緩やかになるようにフィルタ処理を行ない、前記フィルタ処理後の目標回転数と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第１の回転電機の目標トルクを算出し、
前記制御装置は、車両状態に応じて前記フィルタ処理の特性を切替える、ハイブリッド車両。
【請求項８】
前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関、前記第１の回転電機ととも車両走行に併用にされる第２の回転電機をさらに備え、
前記制御装置は、車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出し、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記動力分割機構は、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項８に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記制御装置は、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求め、前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出し、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記目標回転数を前記第１の目標回転数から予め定められた第２の目標回転数に変更し、
前記シフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の特性を切替える、請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
内燃機関と、前記内燃機関とともに車両走行に使用する第１の回転電機と、前記内燃機関の回転軸と前記第１の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構とを含む車両の制御方法であって、
前記内燃機関の目標回転数を決定するステップと、
決定された前記目標回転数の変化が緩やかになるように、車両状態に応じてフィルタ特性を切替えるフィルタ処理を行なうステップと、
前記フィルタ処理後の目標回転数と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第１の回転電機の目標トルクを算出するステップとを備える、車両の制御方法。
【請求項１２】
前記車両は、前記内燃機関、前記第１の回転電機ととも車両走行に併用にされる第２の回転電機をさらに含み、
前記制御方法は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出するステップをさらに備え、
前記フィルタ処理を行なうステップは、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項１１に記載の車両の制御方法。
【請求項１３】
前記動力分割機構は、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項１２に記載の車両の制御方法。
【請求項１４】
前記目標回転数を決定するステップは、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求めるステップと、
前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求めるステップと、
前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出するステップと、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記目標回転数を前記第１の目標回転数から予め定められた第２の目標回転数に変更するステップとを含み、
前記フィルタ処理を行なうステップは、
前記シフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の特性を切替えるステップを含む、請求項１１に記載の車両の制御方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の制御装置、ハイブリッド車両、車両の制御方法、車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンとモータとを車両の走行に併用し、低燃費を実現するハイブリッド車両が注目を浴びている。このようなハイブリッド車両のエンジン回転数の制御に関連して、特開２００１−３０４０２２号公報（特許文献１）は、内燃機関のアイドル制御とアイドル制御以外の制御要求で内燃機関の回転数を制御する回転数制御とを行なう場合、アイドル制御の信頼性が高められた内燃機関の回転数制御装置を開示する。
【特許文献１】特開２００１−３０４０２２号公報
【特許文献２】特開２００５−３０６２３８号公報
【特許文献３】特開２０００−０７８７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特開２００１−３０４０２２号公報では、エンジン目標回転数を徐々に低減させる徐変処理を行なっている。このため過度なバルブの閉駆動が回避される。
【０００４】
しかしながら、ハイブリッド車両は様々な制御状態を取り得るので、一律の徐変処理では車両の制御状態によっては適切でない場合があり、乗員に体感される振動が発生することがある。
【０００５】
この発明の目的は、車両の振動を低減させることが可能な車両の制御装置、ハイブリッド車両、車両の制御方法、車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、要約すると、車両の制御装置であって、内燃機関と第１の回転電機とを車両走行に併用するハイブリッド車両の制御装置であって、内燃機関の目標回転数を決定する目標回転数決定部と、目標回転数決定部の出力を受けて、目標回転数の変化が緩やかになるように変更して出力するフィルタ処理部と、車両状態に応じてフィルタ処理部の特性を切替える特性切替制御部と、フィルタ処理部の出力と内燃機関の実際の回転数との差に応じて第１の回転電機の目標トルクを算出する第１のトルク値算出部とを備える。
【０００７】
好ましくは、ハイブリッド車両は、第２の回転電機をさらに車両走行に併用する。車両の制御装置は、車輪の駆動軸の目標トルクと第１の回転電機の目標トルクとに応じて第２の回転電機の目標トルクを算出する第２のトルク値算出部をさらに備える。特性切替制御部は、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。
【０００８】
好ましくは、ハイブリッド車両は、第１の回転電機を駆動する第１のインバータをさらに含む。車両の制御装置は、車両状態を中立状態に設定する指示に応じて第１のインバータを非活性化する。特性切替制御部は、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。
【０００９】
より好ましくは、ハイブリッド車両は、車両走行に併用される第２の回転電機と、第２の回転電機を駆動する第２のインバータとをさらに含む。車両の制御装置は、車輪の駆動軸の目標トルクと第１の回転電機の目標トルクとに応じて第２の回転電機の目標トルクを算出する第２のトルク値算出部をさらに備える。車両の制御装置は、車両状態を中立状態に設定する際に第２のインバータを非活性化する。
【００１０】
さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関の回転軸、第１の回転電機の回転軸、および第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む。
【００１１】
好ましくは、目標回転数決定部は、アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク演算部と、要求駆動トルクと車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて内燃機関に要求されるパワーを求め、内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出する第１の回転数出力部と、内燃機関の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数を出力する第２の回転数出力部と、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、第１の目標回転数から第２の目標回転数に選択を切替えて目標回転数としてフィルタ処理部に与える選択部とを含む。特性切替制御部は、シフト切替指示に応じてフィルタ処理部の特性を切替える。
【００１２】
この発明の他の局面に従うと、ハイブリッド車両であって、内燃機関と、内燃機関とともに車両走行に使用する第１の回転電機と、内燃機関の回転軸と第１の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構と、内燃機関および第１の回転電機を制御する制御装置とを備える。制御装置は、内燃機関の目標回転数を決定し、決定された目標回転数の変化が緩やかになるようにフィルタ処理を行ない、フィルタ処理後の目標回転数と内燃機関の実際の回転数との差に応じて第１の回転電機の目標トルクを算出し、制御装置は、車両状態に応じてフィルタ処理の特性を切替える。
【００１３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関、第１の回転電機ととも車両走行に併用にされる第２の回転電機をさらに備える。制御装置は、車輪の駆動軸の目標トルクと第１の回転電機の目標トルクとに応じて第２の回転電機の目標トルクを算出し、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。
【００１４】
より好ましくは、動力分割機構は、内燃機関の回転軸、第１の回転電機の回転軸、および第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求め、要求駆動トルクと車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて内燃機関に要求されるパワーを求め、内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出し、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、目標回転数を第１の目標回転数から予め定められた第２の目標回転数に変更し、シフト切替指示に応じてフィルタ処理の特性を切替える。
【００１６】
この発明のさらに他の局面に従うと、内燃機関と、内燃機関とともに車両走行に使用する第１の回転電機と、内燃機関の回転軸と第１の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構とを含む車両の制御方法であって、内燃機関の目標回転数を決定するステップと、決定された目標回転数の変化が緩やかになるように、車両状態に応じてフィルタ特性を切替えるフィルタ処理を行なうステップと、フィルタ処理後の目標回転数と内燃機関の実際の回転数との差に応じて第１の回転電機の目標トルクを算出するステップとを備える。
【００１７】
好ましくは、車両は、内燃機関、第１の回転電機ととも車両走行に併用にされる第２の回転電機をさらに含む。制御方法は、車輪の駆動軸の目標トルクと第１の回転電機の目標トルクとに応じて第２の回転電機の目標トルクを算出するステップをさらに備える。フィルタ処理を行なうステップは、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。
【００１８】
より好ましくは、動力分割機構は、内燃機関の回転軸、第１の回転電機の回転軸、および第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む。
【００１９】
好ましくは、目標回転数を決定するステップは、アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求めるステップと、要求駆動トルクと車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて内燃機関に要求されるパワーを求めるステップと、内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出するステップと、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、目標回転数を第１の目標回転数から予め定められた第２の目標回転数に変更するステップとを含む。フィルタ処理を行なうステップは、シフト切替指示に応じてフィルタ処理の特性を切替えるステップを含む。
【００２０】
この発明は、さらに他の局面においては、上記いずれかの車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２１】
この発明は、さらに他の局面においては、上記いずれかの車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、車両の制御状態が切り替わる際の車両の振動を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。
図１を参照して、車両１は、エンジン１５０と、エンジン１５０とともに車両走行に使用するモータジェネレータＭＧ１と、エンジン１５０の回転軸とモータジェネレータＭＧ１の回転軸と車輪駆動軸とが接続されたプラネタリギヤ１２０と、エンジン１５０およびモータジェネレータＭＧ１を制御する制御装置１８０とを備える。制御装置１８０は、エンジン１５０の目標回転数（後に図３で説明するＮet）を決定し、決定された目標回転数の変化が緩やかになるようにフィルタ処理を行ない、フィルタ処理後の目標回転数Ｎe*とエンジン１５０の実際の回転数Ｎeとの差に応じてモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*を算出する。そして、制御装置１８０は、車両状態に応じてフィルタ処理の特性を切替える。
【００２５】
好ましくは、ハイブリッド車両１は、エンジン１５０、モータジェネレータＭＧ１とともに車両走行に併用にされるモータジェネレータＭＧ２をさらに備える。制御装置１８０は、車輪の駆動軸の目標トルクＴp*とモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*とに応じてモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*を算出し、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。
【００２６】
プラネタリギヤ１２０は、エンジン１５０の回転軸、モータジェネレータＭＧ１の回転軸、およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸が接続された遊星歯車機構である。
【００２７】
以下、より詳細に、図１に基づいてこのハイブリッド車両１の動力を出力する動力系統の構成を説明する。動力系統に備えられたエンジン１５０は通常のガソリンエンジンであり、クランクシャフト１５６を回転させる。エンジン１５０の運転はＥＦＩＥＣＵ（Electronic Fuel Injection−Electronic Control Unit）１７０により制御されている。
【００２８】
ＥＦＩＥＣＵ１７０は内部にＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only member）、ＲＡＭ（random access memory）等を有するワンチップ・マイクロコンピュータである。ＥＦＩＥＣＵ１７０において、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、エンジン１５０の燃料噴射量その他の制御を実行する。
【００２９】
動力系統には、他にモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が備えられている。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ１３２，１４２と、回転磁界を形成する三相コイル１３１，１４１が巻回されたステータ１３３，１４３とを備える。
【００３０】
ステータ１３３，１４３はケース１１９に固定されている。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータ１３３，１４３に巻回された三相コイル１３１，１４１は、それぞれインバータ１９１，１９２を介してバッテリ１９４に接続されている。
【００３１】
インバータ１９１，１９２は、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを２つ１組で備えたトランジスタインバータである。インバータ１９１，１９２は、制御装置１８０に接続されている。制御装置１８０からの制御信号に応じてインバータ１９１，１９２のトランジスタがスイッチングされると、バッテリ１９４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との間に電流が流れる。
【００３２】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はバッテリ１９４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、この走行状態を力行と呼ぶ）、ロータ１３２，１４２が外力により回転している場合には三相コイル１３１，１４１の両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ１９４を充電することもできる（以下、この走行状態を回生と呼ぶ）。
【００３３】
エンジン１５０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、プラネタリギヤ１２０を介して機械的に結合されている。プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２１と，リングギヤ１２２と，プラネタリピニオンギヤ１２３と、プラネタリピニオンギヤ１２３を支持するプラネタリキャリア１２４とを含む。
【００３４】
サンギヤ１２１は、プラネタリギヤ１２０の中央で回転することができる。プラネタリピニオンギヤ１２３は、サンギヤ１２１の外周とリングギヤ１２２の内周と噛み合い、サンギヤ１２１の周囲を自転しながら公転することができる。リングギヤ１２２は、プラネタリピニオンギヤ１２３の周囲で回転することができる。
【００３５】
エンジン１５０のクランクシャフト１５６は、ダンパ１３０を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合されている。ダンパ１３０は、クランクシャフト１５６に生じる捻り振動を吸収するためのものである。モータジェネレータＭＧ１のロータ１３２は、サンギヤ軸１２５に結合されている。モータジェネレータＭＧ２のロータ１４２は、リングギヤ軸１２６に結合されている。リングギヤ１２２の回転は、チェーンベルト１２９を介して駆動軸１１２および車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。
【００３６】
なお、リングギヤ軸１２６とモータジェネレータＭＧ２のロータ１４２との間にリダクションプラネタリギヤを設けたり、変速可能なギヤ機構を設けたりしても良い。また、チェーンベルト１２９に換えて歯車機構で動力を伝達するように変更しても良い。
【００３７】
ハイブリッド車両１の運転全体は、制御装置１８０により制御されている。制御装置１８０は、ＥＦＩＥＣＵ１７０と同様、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータである。制御装置１８０はＥＦＩＥＣＵ１７０と接続されており、両者は種々の情報を相互に通信し合うことが可能である。
【００３８】
例えば、制御装置１８０は、エンジン１５０の制御に必要となるトルク指令値や回転数の指令値Ｎe*或いは現在の車両状態などの情報をＥＦＩＥＣＵ１７０に送信することにより、エンジン１５０の運転を間接的に制御することができる。また、制御装置１８０は、トルク指令値Ｔm*、Ｔg*を決定しインバータ１９１，１９２のスイッチングを制御することにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転を直接制御することができる。
【００３９】
かかる制御を実現するために制御装置１８０には、種々のセンサ、例えば、運転者によるアクセルの踏み込み量Ａccを検出するためのアクセルペダルポジションセンサ１６５、駆動軸１１２の回転数を知るための回転数センサ１４４、およびシフトレバーに設けられシフト切替え指示Ｓposを検出するシフトポジションセンサ１６２などが接続されている。この他、制御装置１８０には、図示しないブレーキペダルに設けられたブレーキペダルポジションセンサなども接続されている。
【００４０】
リングギヤ軸１２６と駆動軸１１２は機械的に結合されているため、本実施の形態では、駆動軸１１２の回転数を知るための回転数センサ１４４をリングギヤ軸１２６に設け、モータジェネレータＭＧ２の回転Ｎｍを制御するためのセンサと共用している。また、制御装置１８０は、サンギヤ軸１２５の回転角度θｓ、リングギヤ軸１２６の回転角度θｒ、第１のインバータ１９１からの電流値Ｉｕ１，Ｉｖ２、第２のインバータ１９２からの電流値Ｉｕ２，Ｉｖ２、バッテリ１９４の残容量を示す充電状態ＳＯＣなどの入力を受け、これらを用いてモータ制御等を行なう。
【００４１】
図２は、動力分割機構であるプラネタリギヤの動作を説明するための共線図である。
図１、図２を参照して、プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ軸１２５、リングギヤ軸１２６およびプラネタリキャリア軸１２７の３つの回転軸のうち、２つの回転軸の回転数およびトルク（以下、両者をまとめて回転状態とよぶ）が決定されると残余の回転軸の回転状態が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係を次式（１）〜（３）に示す。
Ｎｒ＝（１＋ρ）・Ｎｃ−ρ・Ｎｓ              …（１）
Ｎｃ＝（Ｎｒ＋ρ・Ｎｓ）／（１＋ρ）          …（２）
Ｎｓ＝（（Ｎｃ−Ｎｒ）／ρ）＋Ｎｃ            …（３）
【００４２】
また、一軸静止状態を考えて、（１）式にＮｓ＝０、（２）式にＮｒ＝０、（３）式にＮｃ＝０を代入すると、
Ｎｒ＝（１＋ρ）・Ｎｃ          ；但しＮｓ＝０…（１Ａ）
Ｎｃ＝（ρ・Ｎｓ）／（１＋ρ）  ；但しＮｒ＝０…（２Ａ）
Ｎｓ＝−Ｎｒ／ρ                ；但しＮｃ＝０…（３Ａ）
【００４３】
トルクは回転数の逆比に比例するので、トルクの釣り合いの関係からトルクについては次式（４）〜（６）が成立する。
Ｔｒ＝（１／（１＋ρ））・Ｔｃ                …（４）
Ｔｃ＝（（１＋ρ）／ρ）・Ｔｓ                …（５）
Ｔｓ＝−ρ・Ｔｒ                              …（６）
【００４４】
ここで、Ｎｓ，Ｔｓはサンギヤ軸１２５の回転数およびトルクを示し、Ｎｒ，Ｔｒはリングギヤ軸１２６の回転数およびトルクを示し、Ｎｃ，Ｔｃはプラネタリキャリア軸１２７の回転数およびトルクを示す。また、ρは次式（７）で表される通り、サンギヤ１２１の歯数Ｘとリングギヤ１２２の歯数Ｙの比（ギヤ比）を示す。
ρ＝Ｘ／Ｙ                                    …（７）
【００４５】
なお、図１に示されるように、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓ，およびトルクＴｓは、モータジェネレータＭＧ１の回転数ＮｇおよびトルクＴｇに相当する。また、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒ，およびトルクＴｒは、それぞれ、モータジェネレータＭＧ２の回転数ＮｍおよびトルクＴｍに相当する。プラネタリキャリア軸１２７の回転数Ｎｃ，およびトルクＴｃは、それぞれ、エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅに相当する。したがって、次の式（１１）〜（１６）の関係も成立する。
Ｎｍ＝（１＋ρ）・Ｎｅ−ρ・Ｎｇ              …（１１）
Ｎｅ＝（Ｎｍ＋ρ・Ｎｇ）／（１＋ρ）          …（１２）
Ｎｇ＝（（Ｎｅ−Ｎｍ）／ρ）＋Ｎｅ            …（１３）
Ｔｍ＝（１／（１＋ρ））・Ｔｅ                …（１４）
Ｔｅ＝（（１＋ρ）／ρ）・Ｔｇ                …（１５）
Ｔｇ＝−ρ・Ｔｍ                              …（１６）
これらの関係が崩れないように、図３の共線図上では、回転数Ｎｇ、Ｎｅ、Ｎｍは一直線上に並ぶ。
【００４６】
本実施の形態のハイブリッド車両１は、プラネタリギヤ１２０の作用に基づいて、種々の状態で走行することができる。例えば、ハイブリッド車両が走行を始めた比較的低速な状態では、エンジン１５０を停止したままモータジェネレータＭＧ２を力行することにより、駆動軸１１２に動力を伝達して走行する。同様に、エンジン１５０をアイドル運転したまま走行することもある。
【００４７】
ハイブリッド車両が所定の速度に達すると、制御装置１８０はモータジェネレータＭＧ１に正のトルクが掛かるよう当該モータを制御し、こうして制御されたモータジェネレータＭＧ１によってエンジン１５０をクランキングして始動する。このとき、モータジェネレータＭＧ１の反力トルクがプラネタリギヤ１２０を介してリングギヤ１２２にも出力される。制御装置１８０はこの反力トルクを相殺しつつ要求駆動力を駆動軸１１２から出力するようにモータジェネレータＭＧ２の運転を制御する。
【００４８】
エンジン１５０が運転している状態では、エンジン１５０の動力が種々の回転数およびトルクの回転状態に変換され駆動軸１１２から出力され、車両が走行する。エンジン１５０を運転してプラネタリキャリア軸１２７を回転させると、前述の式（１１）〜（１６）を満足する条件下で、サンギヤ軸１２５およびリングギヤ軸１２６が回転する。リングギヤ軸１２６の回転による動力は、そのまま車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。サンギヤ軸１２５の回転による動力は、モータジェネレータＭＧ１で電力として回生することができる。一方、モータジェネレータＭＧ２を力行すれば、リングギヤ軸１２６を介して車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに動力を出力することができる。エンジン１５０からリングギヤ軸１２６に伝達されるトルクが不足する場合にはモータジェネレータＭＧ２を力行することによりトルクをアシストする。モータジェネレータＭＧ２を力行するための電力には、モータジェネレータＭＧ１で回生した電力およびバッテリ１４９に蓄えられた電力が用いられる。制御装置１８０は、駆動軸１１２から出力すべき要求動力に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転を制御する。
【００４９】
また、図２の共線図に表わされた状態に示すように、プラネタリギヤ１２０は、リングギヤ１２２が停止した状態（Ｎｍ＝０）で、プラネタリキャリア１２４およびサンギヤ１２１を回転させることが可能である。従って、車両が停止した状態（Ｎｍ＝０）でもエンジン１５０は運転可能である。例えば、車両が停止しているときでもモータジェネレータＭＧ１を力行すれば、そのトルクによってエンジン１５０をクランキングし、始動することができる。また、バッテリ１９４の残容量が少なくなれば、エンジン１５０を運転しエンジントルクＴｅを出力させ、モータジェネレータＭＧ１をトルクＴｇで回生運転することにより、バッテリ１９４を充電する。このとき、制御装置１８０はモータジェネレータＭＧ２を制御して反力トルクＴｍを出力させ、モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｇを相殺し、車両停止状態を維持する。
【００５０】
図２の共線図に示される車両状態は、走行状態すなわちシフトがＤ（ドライブ）レンジにあり、ブレーキを踏んで停止している状態において、強制充電を行なっている状態である。なお、強制充電とは、充電状態が低下したバッテリ１９４に対してモータジェネレータＭＧ１を用いて発電した電力を充電することである。この状態では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれトルクＴｇ，Ｔｍが発生している。
【００５１】
このような場合に、車両状態を走行状態から中立状態に遷移させるときを考える。具体的には、たとえば、ブレーキを踏んで停止している状態で、シフトがＤレンジからＮ（ニュートラル）レンジに切替えられた場合が想定される。Ｎレンジでは、ハイブリッド車両１は、通常の変速機のようにクラッチやブレーキがないので、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各ロータを自由に回転可能にすることでニュートラルレンジを実現する。
【００５２】
具体的には、制御装置１８０は、インバータ１９１、１９２のパワースイッチング素子のゲートをシャットダウンし、トルクＴｇ＝０、Ｔｍ＝０の状態を発生させる。
【００５３】
図２のように強制充電を行なっている状態から、Ｔｇ＝０、Ｔｍ＝０の状態であるニュートラルレンジに車両を切替えると、トルクが急に抜けることになり、車両に振動が発生する。この振動は車両が走行中では路面の凹凸等のためにあまり気にならないが、車両停止中では乗員に体感可能な程度のショックとして感じられる。
【００５４】
本実施の形態に係る車両１では、制御装置１８０が、以下のように制御を行なうことで、このショックを低減させる。
【００５５】
図３は、図１の制御装置１８０の機能ブロック図である。なお、この制御装置１８０は、ソフトウエアでもハードウエアでも実現が可能である。
【００５６】
図１、図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置１８０は、エンジン１５０とモータジェネレータＭＧ１とを車両走行に併用するハイブリッド車両の制御装置１８０であって、エンジン１５０の目標回転数Ｎetを決定する目標回転数決定部２０２と、目標回転数決定部２０２の出力を受けて、目標回転数の変化が緩やかになるように変更して出力するフィルタ処理部２０４と、車両状態に応じてフィルタ処理部２０４の特性を切替える特性切替制御部２０６と、フィルタ処理部２０４の出力とエンジン１５０の実際の回転数Ｎｅとの差ΔＮｅに応じてモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*を算出する第１トルク値算出部２０８とを備える。
【００５７】
好ましくは、ハイブリッド車両１は、モータジェネレータＭＧ２をさらに車両走行に併用する。車両の制御装置１８０は、車輪の駆動軸の目標トルクＴp*とモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*とに応じてモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*を算出する第２トルク値算出部２１０をさらに含む。特性切替制御部２０６は、車両状態を走行状態（たとえばＤレンジ）から中立状態（たとえばＮレンジ）に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、フィルタ処理の時定数τをたとえば１００ｍｓから２０００ｍｓに増加させる。
【００５８】
好ましくは、ハイブリッド車両１は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するインバータ１９１をさらに含む。車両の制御装置１８０は、車両状態を中立状態（Ｎレンジ）に設定する指示に応じてインバータ１９１を非活性化する。特性切替制御部２０６は、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、フィルタ処理の時定数τをたとえば１００ｍｓから２０００ｍｓに増加させる。
【００５９】
より好ましくは、ハイブリッド車両１は、車両走行に併用されるモータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２を駆動するインバータ１９２とをさらに含む。車両の制御装置１８０は、車輪の駆動軸の目標トルクＴp*とモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*とに応じてモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*を算出する第２トルク値算出部２１０をさらに備える。車両の制御装置１８０は、車両状態を中立状態に設定する際にインバータ１９２を非活性化する。
【００６０】
さらに好ましくは、ハイブリッド車両１は、エンジン１５０の回転軸、モータジェネレータＭＧ１の回転軸、およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸が接続されたプラネタリギヤ１２０を含む。
【００６１】
目標回転数決定部２０２は、アクセル位置Ａccと車速Ｖ（モータ回転数Ｎｍ）に基づいて要求駆動トルクＴp*を求める要求駆動トルク演算部２１２と、要求駆動トルクＴp*と車速Ｖと蓄電装置の充電状態ＳＯＣとに基づいてエンジン１５０に要求されるパワーＰｅを求め、このエンジン１５０に要求されるパワーＰｅを出力するために適する第１の目標回転数Ｎetagを算出する回転数出力部２１４と、エンジン１５０の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数（たとえば、９００ｒｐｍ）を出力する第２の回転数出力部２２２と、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、第１の目標回転数から第２の目標回転数に選択を切替えて目標回転数としてフィルタ処理部２０４に与える選択部２２４とを含む。特性切替制御部２０６は、シフト切替指示Ｓposに応じて、選択部２２４に切替指示を与えるとともに、フィルタ処理部２０４の特性を切替える。
【００６２】
要求駆動トルク演算部２１２は、たとえば、車速Ｖおよびアクセル位置Ａccの組合せに対応する要求駆動トルクＴp*が予め記憶された３次元マップを含む。
【００６３】
回転数出力部２１４は、乗算器２１６と加算器２１８とマップ２２０とを含む。乗算器２１６は、要求駆動トルクＴp*と車速Ｖとの積を求めパワーＰｄを算出する。このパワーＰｄは、車速Ｖにおいて要求駆動トルクＴp*で車軸を駆動するために必要なパワーである。
【００６４】
加算器２１８は、バッテリ１９４の充電状態ＳＯＣに対応して定められる充電パワーＰ（ＳＯＣ）とパワーＰｄを加算して、エンジン１５０に要求されるパワーＰｅを算出する。
【００６５】
マップ２２０には、予めパワーＰｅをエンジン１５０が出力するために適したエンジン目標回転数Ｎetagが記憶されている。マップ２２０にパワーＰｅが与えられることにより対応する目標回転数Ｎetagが出力される。
【００６６】
第１トルク値算出部２０８は、フィルタ処理部２０４の出力とエンジン１５０の実際の回転数Ｎｅとの一方を選択する選択部２２５と、選択部２２５の出力とエンジン１５０の実際の回転数Ｎｅとの差分値ΔＮｅを求める減算器２２６と、差分値ΔＮｅをＰＩ（比例積分）処理することによりモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*を算出するＰＩ処理部２２８とを含む。
【００６７】
第２トルク値算出部２１０は、モータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*にプラネタリギヤ１２０のギヤ比ρの逆数を掛けて駆動軸に伝達されるトルク（直達トルクとも称する）を算出する定倍処理部２３０と、ＭＧ１から駆動軸に伝達されるトルクを駆動軸の目標トルクＴp*から減算してモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*を算出する減算器２３２とを含む。なお、定倍処理部２３０の係数は、前述の式（１６）から導出される。
【００６８】
以下、選択部２２４による目標回転数Ｎetの切替えについて詳しく説明する。
運転者がアクセルを全く踏んでいない状態では要求駆動トルクＴp*＝０となり、かつ、バッテリ１９４に対する充電が不要な場合は、エンジンに要求されるパワーＰe＝０となる。エンジンパワーゼロを出力するのに適するエンジン回転数は、マップ２２０には定義されていない。したがって、この場合は選択部２２４が切り替わることにより、アイドリング回転数が目標回転数Ｎetとして設定される。このアイドリング回転数は、エンジンの特性に基づいて予めエンジン型式ごとに定められ、たとえばあるエンジン型式では９００ｒｐｍである。
【００６９】
このような、目標回転数Ｎetの不連続な変更に対してこれを緩和するためにフィルタ処理部２０４が設けられている。フィルタ処理部２０４は、たとえば、一次遅れフィルタを用いて実現できる。アクセルペダルは運転者が連続的に変更するものであるので、Ａccがゼロになる場合に対してはフィルタ処理部２０４の時定数は、比較的小さな値（たとえばτ＝１００ｍｓ）でよい。
【００７０】
これに対して、たとえば、シフトレバーを操作してＤレンジからＮレンジに車両状態が変更された場合にも、要求駆動トルクＴp*＝０となり、かつ、バッテリ１９４に対する充電が打ち切られてエンジンに要求されるパワーＰe＝０となる。この場合には、目標回転数Ｎetはステップ的に変わるので、変化が大きくなる場合がある。また、Ｎレンジでは、ニュートラル状態を実現するために、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクＴｇ、Ｔｍをともにゼロに設定しなければならない。したがって、制御装置１８０では、次のような処理が行なわれて、車両状態の変更時の振動を低減させている。
【００７１】
まず、特性切替制御部２０６によって、目標回転数Ｎetagから所定のアイドリング回転数（たとえば９００ｒｐｍ）に選択部２２４の選択が切替えられる。これと同時にまたは先立って、フィルタ処理部２０４において、急激な変化があった場合でもその変化が一層緩和されるように時定数が変更される。時定数は、たとえば、１００ｍｓから２０００ｍｓに変更される。
【００７２】
そして、シフト変更指示が与えられてから定められた時間経過後（たとえば４８０ｍｓ後）に、特性切替制御部２０６によって、選択部２２５がフィルタ処理部２０４の出力からエンジン回転数Ｎｅを選択するように切替えられる。すると、ΔＮｅがゼロになるので目標トルクＴg*，Ｔm*がともにゼロになりニュートラル状態が成立する。このとき同時に、特性切替制御部２０６からＥＦＩＥＣＵ１７０に送られている制御信号ＥＮが非活性化され、特性切替制御部２０６からＥＦＩＥＣＵ１７０に送られている目標エンジン回転数Ｎｅ＊が無効化される。これにより、エンジン回転数制御はＥＦＩＥＣＵ１７０に引き渡され、ＥＦＩＥＣＵ１７０自身によってエンジン回転数が設定される。
【００７３】
以上の切替については、後に図１０〜図１２を用いて詳細に説明する。
図４は、制御装置１８０としてコンピュータを用いた場合の一般的な構成を示した図である。
【００７４】
図４を参照して、制御装置１８０は、ＣＰＵ１８５と、Ａ／Ｄ変換器１８１と、ＲＯＭ１８２と、ＲＡＭ１８３と、インターフェース部１８４とを含む。
【００７５】
Ａ／Ｄ変換器１８１は、各種センサの出力等のアナログ信号ＡＩＮをディジタル信号に変換してＣＰＵ１８５に出力する。またＣＰＵ１８５はデータバスやアドレスバス等のバス１８６でＲＯＭ１８２と、ＲＡＭ１８３と、インターフェース部１８４に接続されデータ授受を行なう。
【００７６】
ＲＯＭ１８２は、たとえばＣＰＵ１８５で実行されるプログラムや参照されるマップ等のデータが格納されている。ＲＡＭ１８３は、たとえばＣＰＵ１８５がデータ処理を行なう場合の作業領域であり、各種変数を一時的に記憶する。
【００７７】
インターフェース部１８４は、たとえば他のＥＣＵとの通信を行なったり、ＲＯＭ１８２として電気的に書換可能なフラッシュメモリ等を使用した場合の書換データの入力などを行なったり、メモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からのデータ信号ＳＩＧの読込みを行なったりする。
【００７８】
ＣＰＵ１８５には、入出力ポートからデータ入力信号ＤＩＮやデータ出力信号ＤＯＵＴが入出力される。
【００７９】
なお、制御装置１８０は、このような構成に限られるものでなく、複数のＣＰＵを含んで実現されるものであっても良いし、１チップのマイクロコンピュータで実現されるものであっても良い。
【００８０】
図５は、制御装置１８０で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立する毎に呼び出されて実行される。
【００８１】
図１、図５を参照して、制御装置１８０は、エンジン１５０と、エンジン１５０とともに車両走行に使用するモータジェネレータＭＧ１と、エンジン１５０の回転軸とモータジェネレータＭＧ１の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構（プラネタリギヤ１２０）とを含む車両の制御方法を実行する。車両の制御方法は、エンジン１５０の目標回転数を決定するステップ（Ｓ１〜Ｓ４）と、決定された目標回転数の変化が緩やかになるように、車両状態に応じてフィルタ特性を切替えるフィルタ処理を行なうステップ（Ｓ６）と、フィルタ処理後の目標回転数とエンジン１５０の実際の回転数との差に応じてモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*を算出するステップ（Ｓ８）とを含む。
【００８２】
なお、ステップＳ６とステップＳ８の間にはＮレンジタイムアウト処理が実行される（ステップＳ７）。
【００８３】
好ましくは、車両は、エンジン１５０、モータジェネレータＭＧ１ととも車両走行に併用にされるモータジェネレータＭＧ２をさらに含む。制御方法は、車輪の駆動軸の目標トルクＴp*とモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴg*とに応じてモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*を算出するステップ（Ｓ９）をさらに備える。ステップＳ９の次はステップＳ１０において制御がメインルーチンに移される。フィルタ処理を行なうステップＳ６は、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、フィルタ処理の時定数を増加させる。
【００８４】
目標回転数を決定するステップ（Ｓ１〜Ｓ４）は、アクセル位置Ａccと車速Ｖに基づいて要求駆動トルクＴp*を求めるステップ（Ｓ１）と、要求駆動トルクＴp*と車速Ｖと蓄電装置の充電状態ＳＯＣとに基づいてエンジン１５０に要求されるパワーＰｅを求めるステップ（Ｓ２、Ｓ３）と、エンジン１５０に要求されるパワーＰｅを出力するために適する第１の目標回転数Ｎetagを算出するステップ（Ｓ４）と、車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示Ｓposに応じて、目標回転数を第１の目標回転数Ｎetagから予め定められた第２の目標回転数（たとえば９００ｒｐｍ）に変更するステップ（Ｓ５）とを含む。
【００８５】
図６は、図５における目標エンジン回転数Ｎetを選択するステップＳ５の詳細を示したフローチャートである。なお、この処理は、図３の特性切替制御部２０６が実行する選択部２２４に対する切替処理にも相当する。
【００８６】
図３、図６を参照して、まず処理が開始されるとステップＳ１１においてエンジンに必要とされるパワーＰｅがゼロであるか否かが判断される。パワーＰｅがゼロであれば、マップ２２０に対応するエンジン回転数Ｎetagが定義されていないからである。
【００８７】
パワーＰｅがゼロでなければ（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１２に処理が進み目標エンジン回転数Ｎetがマップから読み出されたＮetagに設定される。一方、パワーＰｅがゼロであれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３に処理が進み目標エンジン回転数Ｎetがアイドリング回転数に対応する所定の固定値（たとえば、９００ｒｐｍ）に設定される。
【００８８】
ステップＳ１２またはステップＳ１３の処理が終了すると、ステップＳ１４に処理が進み、続いて図５のステップＳ６のフィルタ処理が行なわれる。
【００８９】
図７は、図５におけるステップＳ６のフィルタ処理の詳細を示したフローチャートである。なお、この処理は、図３の特性切替制御部２０６が実行するフィルタ処理部２０４に対する切替処理にも相当する。
【００９０】
図３、図６を参照して、フィルタ処理を行なうステップ（Ｓ６）は、シフト切替指示Ｓposに応じてフィルタ処理の特性を切替えるステップ（Ｓ２１〜Ｓ２３）を含む。
【００９１】
具体的には、まず処理が開始されるとステップＳ２１において、フィルタの時定数τがデフォルト値（たとえば１００ｍｓ）に設定される。続いて、ステップＳ２２に処理が進み、シフトレンジの設定の指示がＮレンジか否かが判断される。
【００９２】
Ｎレンジにシフトを変更する指示があった場合およびその後Ｎレンジに設定が維持されている場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、フィルタの時定数τはデフォルト値よりも大きい値（たとえば２０００ｍｓ）に設定され（ステップＳ２３）、処理はステップＳ２４に進む。シフトの設定がＮレンジで無い場合（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ２３は実行されず時定数はデフォルト値のままとなり処理はステップＳ２４に進む。
【００９３】
ステップＳ２４では、フィルタ処理として、決定された時定数が適用された一次遅れフィルタ処理が実行される。一次遅れフィルタ処理において、時定数は応答の速さを示す定数で、時定数が小さいほど出力は速やかに最終値に近づく。ステップＳ２４の次はステップＳ２５において制御がメインルーチンに移される。
【００９４】
なお、ステップＳ２１〜Ｓ２４は、フィルタ処理が一次遅れフィルタ処理である場合の例を一例として示したが、これに限定されるものではない。フィルタ処理は、入力に生じた変化が緩やかに出力に現れる処理であればよい。この場合、フィルタ処理の時定数を大きくすることは、入力に生じた変化がより一層緩やかに出力に現れるようにフィルタ処理の特性を切替えることに相当する。
【００９５】
以下、本実施の形態のハイブリッド車両において、振動が低減される効果について具体的な波形を示しながら説明する。
【００９６】
図８は、図３のブロック図においてフィルタ処理部２０４の特性が固定されている場合の動作波形図である（本実施の形態の改善がなされる前の状態に相当する）。
【００９７】
図３、図８を参照して、時刻ｔ１〜ｔ２では、車両状態がＤレンジに設定されている。この状態において、運転者がブレーキを踏んでいるため、車両は静止している。トルクについては、目標駆動駆動トルクＴp*は一般のオートマチックトランスミッションの車両で見られるクリープ現象に合わせるため、所定のトルク（たとえば、およそ３０〜４０Ｎ・ｍ）に設定されている。また、トルク１／ρ・Ｔg*は、定倍処理部２３０の出力部分のトルクである。そして、第２トルク値算出部２１０をみればわかるように、トルク１／ρ・Ｔg*と目標駆動駆動トルクＴp*の差がモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*である。言い換えれば、次式（１７）が成立する関係にＴm*が決定される。
Ｔm*＋１／ρ・Ｔg*＝Ｔp*            …（１７）
【００９８】
時刻ｔ２において、運転者がシフトレバーを操作して、ＤレンジからＮレンジへシフトを切替えるシフト切替指示Ｓposが与えられる。これに応じて、目標駆動駆動トルクＴp*は、クリープ現象を生じないように所定のトルクからゼロに変化する。同時に、選択部２２４の切替が実行され目標回転数Ｎｅｔとして固定値（たとえば、９００ｒｐｍ）が設定される。フィルタ処理部２０４の時定数は固定値（たとえば１００ｍｓ）であるので、この時定数に応じたフィルタ処理がなされる結果、時刻ｔ２〜ｔ３の間、エンジン目標回転数Ｎe*は９００ｒｐｍに向けて減少する。そして、エンジン回転数Ｎｅは、これに追従して変化する。
【００９９】
時刻ｔ２〜ｔ３においては、このように目標駆動駆動トルクＴp*とエンジン目標回転数Ｎe*が設定された結果、式（１１）〜（１６）の関係を満たし、かつ式（１７）が成立するように、１／ρ・Ｔg*とＴm*が決定される。
【０１００】
そして、時刻ｔ３において、レンジ変更の指示が与えられてから所定時間（たとえば４８０ｍｓ）が経過したことに応じて選択部２２５の切替が行なわれ強制的にΔＮｅ＝０に設定され、Ｔg*とＴm*はゼロに変化する。これは、図５のステップＳ７のタイムアウト処理に相当する。
【０１０１】
Ｔg*とＴm*がある程度大きな値であった状態から、トルクがゼロに設定されたため、車両のフロア振動は、時刻ｔ３において０．３Ｇ付近から−０．２Ｇ近くまで変化し、乗員に不快感を与える振動が発生する。
【０１０２】
図９は、図３のブロック図においてフィルタ処理部２０４の特性が切替えられた場合の動作波形図である（本実施の形態の改善がなされた後の状態に相当する）。
【０１０３】
図３、図９を参照して、時刻ｔ１１〜ｔ１２では、車両状態がＤレンジに設定されている。この状態において、運転者がブレーキを踏んでいるため、車両は静止している。
【０１０４】
トルクについては、目標駆動駆動トルクＴp*は一般のオートマチックトランスミッションの車両で見られるクリープ現象に合わせるため、所定のトルク（たとえば、およそ３０〜４０Ｎ・ｍ）に設定されている。また、トルク１／ρ・Ｔg*は、定倍処理部２３０の出力部分のトルクである。そして、第２トルク値算出部２１０をみればわかるように、トルク１／ρ・Ｔg*と目標駆動駆動トルクＴp*の差がモータジェネレータＭＧ２の目標トルクＴm*である。言い換えれば、前述の式（１７）が成立する関係にＴm*が決定される。
【０１０５】
時刻ｔ１２において、運転者がシフトレバーを操作して、ＤレンジからＮレンジへシフトを切替えるシフト切替指示Ｓposが与えられる。これに応じて、目標駆動駆動トルクＴp*は、クリープ現象を生じないように所定のトルクからゼロに変化する。
【０１０６】
図１０は、図９の時刻ｔ１２における図３のブロック図の等価ブロック図である。
図１０を参照して、バッテリを充電するパワーＰ（ＳＯＣ）に対応するエンジン目標回転数Ｎetagがマップ２２０から出力され、時定数τ＝１００ｍｓに設定されたフィルタ処理部２０４Ａにこれが与えられる。
【０１０７】
時刻ｔ１２では、同時に、選択部２２４の切替が実行され目標回転数Ｎｅｔとして固定値（たとえば、９００ｒｐｍ）が設定される。
【０１０８】
図９に示した場合は、図８に示した場合と異なり、フィルタ処理部２０４の時定数は選択部２２４の切替と同時に変更される。（たとえば１００ｍｓから２０００ｍｓに増加される。）
図１１は、図９の時刻ｔ１２〜ｔ１３における図３のブロック図の等価ブロック図である。
【０１０９】
時定数τ＝２０００ｍｓに設定された図１１に示したフィルタ処理部２０４Ｂにおいて、この時定数に応じたフィルタ処理がなされる結果、９００ｒｐｍに向けてエンジン目標回転数Ｎe*は、時刻ｔ２〜ｔ３の間減少する。しかし、減少量は図８に比べた場合と異なってわずかである。そして、エンジン回転数Ｎｅは、これに追従して変化する。
【０１１０】
時刻ｔ１２〜ｔ１３においては、このように目標駆動駆動トルクＴp*とエンジン目標回転数Ｎe*が設定された結果、式（１１）〜（１６）の関係を満たし、かつ式（１７）が成立するように、１／ρ・Ｔg*とＴm*が決定される。図８に示された場合と比較すると、１／ρ・Ｔg*とＴm*の値の絶対値は、いずれも図９に示される場合の方が小さくなっている。
【０１１１】
そして、時刻ｔ３において、レンジ変更の指示が与えられてから所定時間（たとえば４８０ｍｓ）が経過したことに応じて選択部２２５の切替が行なわれ強制的にΔＮｅ＝０に設定され、Ｔg*とＴm*はゼロに変化する。これは、図５のステップＳ７のタイムアウト処理に相当する。なお、タイムアウト処理が実行されるのは、レンジ変更の指示が与えられてから車両をニュートラル状態に設定するタイミングがあまり遅れると、運転者が違和感を覚える可能性があるからである。
【０１１２】
図１２は、図９の時刻ｔ１３以降における図３のブロック図の等価ブロック図である。
時刻ｔ１３では、図１１に示す制御状態から図１２に示す制御状態に制御が切り替えられる。図９で示す波形では、フィルタ処理部２０４Ｂの時定数が大きい値に変更された結果、図８で示す波形よりもＴg*とＴm*の絶対値は小さくなっている。したがって、この値からトルクがゼロに設定されても、図９の波形では、車両のフロア振動は低減されている。
【０１１３】
以上説明したように、フィルタ処理部２０４の特性が固定されている場合には、図８に示すように、フロア振動は、時刻ｔ３において０．３Ｇ付近から−０．２Ｇ近くまで変化し、振動が大きい。
【０１１４】
これに対して、フィルタ処理部２０４の特性を可変とした場合には、図９に示すように、フロア振動は時刻ｔ１３において０．１Ｇ付近から０Ｇ付近に変化するに留まり、振動が小さくなっていることがわかる。
【０１１５】
これにより、乗員の快適性が向上したハイブリッド車両を実現することができる。
なお、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体（ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなど）から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。
【０１１６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。
【図２】動力分割機構であるプラネタリギヤの動作を説明するための共線図である。
【図３】図１の制御装置１８０の機能ブロック図である。
【図４】制御装置１８０としてコンピュータを用いた場合の一般的な構成を示した図である。
【図５】制御装置１８０で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】図５における目標エンジン回転数Ｎetを選択するステップＳ５の詳細を示したフローチャートである。
【図７】図５におけるステップＳ６のフィルタ処理の詳細を示したフローチャートである。
【図８】図３のブロック図においてフィルタ処理部２０４の特性が固定されている場合の動作波形図である（本実施の形態の改善がなされる前の状態に相当する）。
【図９】図３のブロック図においてフィルタ処理部２０４の特性が切替えられた場合の動作波形図である（本実施の形態の改善がなされた後の状態に相当する）。
【図１０】図９の時刻ｔ１２における図３のブロック図の等価ブロック図である。
【図１１】図９の時刻ｔ１２〜ｔ１３における図３のブロック図の等価ブロック図である。
【図１２】図９の時刻ｔ１３以降における図３のブロック図の等価ブロック図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  車両、１１２  駆動軸、１１６Ｒ，１１６Ｌ  車輪、１１９  ケース、１２０  プラネタリギヤ、１２１  サンギヤ、１２２  リングギヤ、１２３  プラネタリピニオンギヤ、１２４  プラネタリキャリア、１２５  サンギヤ軸、１２６  リングギヤ軸、１２７  プラネタリキャリア軸、１２９  チェーンベルト、１３０  ダンパ、１３１，１４１  三相コイル、１３２，１４２  ロータ、１３３，１４３  ステータ、１４４  回転数センサ、１４９  バッテリ、１５０  エンジン、１５６  クランクシャフト、１６２  シフトポジションセンサ、１６５  アクセルペダルポジションセンサ、１８０  制御装置、１８１  変換器、１８４  インターフェース部、１８６  バス、１９１，１９２  インバータ、１９４  バッテリ、２０２  目標回転数決定部、２０４，２０４Ａ，２０４Ｂ  フィルタ処理部、２０６  特性切替制御部、２０８  第１トルク値算出部、２１０  第２トルク値算出部、２１２  要求駆動トルク演算部、２１４  回転数出力部、２１６  乗算器、２１８  加算器、２２０  マップ、２２２  回転数出力部、２２４，２２５  選択部、２２６，２３２  減算器、２２８  ＰＩ処理部、２３０  定倍処理部、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ。
【図１】
2008049886.tif 000003
【図２】
2008049886.tif 000004
【図３】
2008049886.tif 000005
【図４】
2008049886.tif 000006
【図５】
2008049886.tif 000007
【図６】
2008049886.tif 000008
【図７】
2008049886.tif 000009
【図８】
2008049886.tif 000010
【図９】
2008049886.tif 000011
【図１０】
2008049886.tif 000012
【図１１】
2008049886.tif 000013
【図１２】
2008049886.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月4日(2007.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と第１の回転電機とを車両走行に併用するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の目標回転数を決定する目標回転数決定部と、
前記目標回転数決定部の出力を受けて、前記目標回転数の変化が緩やかになるように変更して出力するフィルタ処理部と、
車両状態に応じて前記フィルタ処理部の特性を切替える特性切替制御部と、
前記フィルタ処理部の出力と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第１の回転電機の目標トルクを算出する第１のトルク値算出部とを備え、
前記目標回転数決定部は、前記車両状態が走行状態である場合に、アクセルが踏まれておらず車両が静止中でありかつ蓄電装置に充電が必要であるときには前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出し、前記車両状態が前記走行状態から中立状態に切替えられると、前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数を出力し、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を前記走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて前記フィルタ処理部の特性を切替える、車両の制御装置。
【請求項２】
前記ハイブリッド車両は、第２の回転電機をさらに車両走行に併用し、
前記車両の制御装置は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出する第２のトルク値算出部をさらに備え、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記ハイブリッド車両は、
前記第１の回転電機を駆動する第１のインバータをさらに含み、
前記車両の制御装置は、車両状態を中立状態に設定する指示に応じて前記第１のインバータを非活性化し、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、
車両走行に併用される第２の回転電機と、
前記第２の回転電機を駆動する第２のインバータとをさらに含み、
前記車両の制御装置は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出する第２のトルク値算出部をさらに備え、
前記車両の制御装置は、前記車両状態を前記中立状態に設定する際に前記第２のインバータを非活性化する、請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記目標回転数決定部は、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク演算部と、
前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出する第１の回転数出力部と、
前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数を出力する第２の回転数出力部と、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記第１の目標回転数から前記第２の目標回転数に選択を切替えて前記目標回転数として前記フィルタ処理部に与える選択部とを含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
内燃機関と、
前記内燃機関とともに車両走行に使用する第１の回転電機と、
前記内燃機関の回転軸と前記第１の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構と、
前記内燃機関および前記第１の回転電機を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記内燃機関の目標回転数を決定し、決定された前記目標回転数の変化が緩やかになるようにフィルタ処理を行ない、前記フィルタ処理後の目標回転数と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第１の回転電機の目標トルクを算出し、車両状態が走行状態である場合に、アクセルが踏まれておらず車両が静止中でありかつ蓄電装置に充電が必要であるときには前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出し、前記車両状態が前記走行状態から中立状態に切替えられると、前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数を出力し、
前記制御装置は、前記車両状態を前記走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の特性を切替える、ハイブリッド車両。
【請求項８】
前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関、前記第１の回転電機ととも車両走行に併用にされる第２の回転電機をさらに備え、
前記制御装置は、車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出し、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記動力分割機構は、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項８に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記制御装置は、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求め、前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出し、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記目標回転数を前記第１の目標回転数から予め定められた第２の目標回転数に変更し、
前記シフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
内燃機関と、前記内燃機関とともに車両走行に使用する第１の回転電機と、前記内燃機関の回転軸と前記第１の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構とを含む車両の制御方法であって、
前記内燃機関の目標回転数を決定するステップと、
決定された前記目標回転数の変化が緩やかになるように、車両状態に応じてフィルタ特性を切替えるフィルタ処理を行なうステップと、
前記フィルタ処理後の目標回転数と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第１の回転電機の目標トルクを算出するステップとを備え、
前記目標回転数を決定するステップは、前記車両状態が走行状態である場合に、アクセルが踏まれておらず車両が静止中でありかつ蓄電装置に充電が必要であるときには前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出し、前記車両状態が前記走行状態から中立状態に切替えられると、前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第２の目標回転数を出力し、
前記フィルタ処理を行なうステップは、前記車両状態を前記走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の特性を切替える、車両の制御方法。
【請求項１２】
前記車両は、前記内燃機関、前記第１の回転電機ととも車両走行に併用にされる第２の回転電機をさらに含み、
前記制御方法は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第１の回転電機の目標トルクとに応じて前記第２の回転電機の目標トルクを算出するステップをさらに備え、
前記フィルタ処理を行なうステップは、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項１１に記載
の車両の制御方法。
【請求項１３】
前記動力分割機構は、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記第２の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項１２に記載の車両の制御方法。
【請求項１４】
前記目標回転数を決定するステップは、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求めるステップと、
前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求めるステップと、
前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第１の目標回転数を算出するステップと、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記目標回転数を前記第１の目標回転数から予め定められた第２の目標回転数に変更するステップとを含む、請求項１１に記載の車両の制御方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
ＥＦＩＥＣＵ１７０は内部にＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only
Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するワンチップ・マイクロコンピュ
ータである。ＥＦＩＥＣＵ１７０において、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、エンジン１５０の燃料噴射量その他の制御を実行する。