(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、その内燃機関の回転数を変化させるように前記内燃機関に連結された第１モータと、前記内燃機関のトルクと前記第１モータのトルクとを合成したトルクを出力する出力部材と、その出力部材に正および負のトルクを選択的に付加しかつ前記第１モータとの間で電力を授受可能な第２モータと、前記各モータとの間で選択的に電力を授受する蓄電装置とを有し、前記出力部材のトルクの変動を抑制する制振トルクを前記第２モータによって出力させる車両のばね上制振制御装置において、
前記第２モータによる制振トルクの出力が制限されている場合に、その制限の内容に応じて前記内燃機関の回転数を含む内燃機関の動作状態を前記制限のない場合とは異ならせて前記制限を解除する制限解除手段と、
この制限解除手段で前記制限を解除した状態で前記第２モータにより前記制振トルクを出力させる制振トルク指令手段と
を備えており、
前記制限解除手段は、前記第２モータが前記出力部材から伝達されるトルクで回転させられて発電した電力を前記蓄電装置に供給することが制限されている場合に、前記第２モータで発電した電力で前記第１モータを駆動して前記内燃機関の回転数を増大させる手段を含むことを特徴とする車両のばね上制振制御装置。
【請求項２】
前記制限解除手段は、前記第２モータに前記蓄電装置から電力を供給して第２モータをモータとして機能させることが制限されている場合に、前記内燃機関で前記第１モータを駆動して第１モータを発電機として機能させ、その電力を前記第２モータに供給する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両のばね上制振制御装置。
【請求項３】
前記制振トルク指令手段は、前記内燃機関の回転数を増大させるべく前記第１モータを駆動する電力を発電するのに要する第２モータのトルクに前記制振トルクを加える手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のばね上制振制御装置。
【請求項４】
前記制振トルク指令手段は、前記第２モータを前記第１モータから電力を供給してモータとして機能させるトルクに前記制振トルクを加える手段を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の車両のばね上制振制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動を抑制もしくは減殺するように車両の駆動力を制御する装置に関し、特に二台のモータを備えたハイブリッド形式の駆動装置を備えた車両におけるばね上制振制御を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車では電動機が動力源として使用されており、アクセルペダルの操作などによる駆動力の要求に従って電動機が制御されている。その電動機が出力するトルクやハイブリッド車におけるエンジンが出力するトルクには、駆動力要求量や路面状態の変化、さらには外乱などによって不可避的に振動成分が含まれ、そのまま出力したのでは車両の挙動に影響が生じて乗り心地やドライバビリティが損なわれる可能性がある。このような不都合を解消するために、電動機によって制振トルクを発生させ、振動成分を低減あるいは減殺することが、従来、行われている。
【０００３】
例えば特許文献１には、バッテリの残存量が空充電の場合および満充電の場合のエンジンブレーキに関する制御が記載されている。すなわち、特許文献１には、バッテリが空充電状態の減速時にエンジンのスロットルバルブを開いてそのフリクションロスを低減することにより、エンジンによる制動力を小さくしてジェネレータによるエネルギ回生の効率を向上させ、また反対に満充電状態での減速時には、ジェネレータによるエネルギ回生を行うことができないので、エンジンのスロットルバルブを閉じてエンジンによる制動力を増大させるように構成された装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンと併せたモータ・ジェネレータを駆動力源として備えたハイブリッド車が知られている。この種のハイブリッド車では、エンジンが出力したトルクだけでなく、モータ・ジェネレータをモータとして機能させて出力したトルクをも駆動輪に伝達して駆動トルクを得るように構成されている。そして、そのモータ・ジェネレータは、電流に応じたトルクを出力するので、トルクの制御応答性が良好であり、そのため、モータ・ジェネレータをいわゆるアシスト動力源として機能させるだけでなく、駆動トルクの変動および路面状態に起因するばね上の振動を抑制するための動力装置として機能させることも、従来、行われている。いわゆるばね上制振制御である。
【０００６】
モータ・ジェネレータを利用したばね上制振を行う場合、力行状態であれば、バッテリなどの蓄電装置からモータ・ジェネレータに電力を供給し、その出力トルクを、出力部材のトルクが平滑化させるように大小に変化させる。また、上記の特許文献１に記載されているように、エンジンに対する燃料の供給を停止したいわゆるフューエルカット状態での減速時には、モータ・ジェネレータを発電機として機能させてその電力をバッテリなどの蓄電装置に供給し、それに伴うモータ・ジェネレータによる負のトルクを大小に変化させる。このように、ばね上制振は、蓄電装置からの放電や充電を伴ってモータ・ジェネレータをモータもしくは発電機として機能させることにより実行される。
【０００７】
したがって、上記の特許文献１に記載されているように、満充電の状態の減速時にジェネレータを使用してばね上制振制御を実行するとしても、ジェネレータで発生した電力を供給もしくは消費する箇所がないので、結局は、制振トルクを発生させることができない。また、空充電の状態の力行時にジェネレータを使用してばね上制振制御を行うとしても、ジェネレータに電力を供給でないので、結局は、制振トルクを得ることができず、ばね上制振制御を実行できない。
【０００８】
さらに、従来、相互に電力を授受できるように接続した二つのモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド駆動装置が知られている。この種のハイブリッド駆動装置では、蓄電装置で受容できない電力を他方のモータ・ジェネレータで消費することができ、また蓄電装置から供給される電力が不足する場合には他方のモータ・ジェネレータを発電機として機能させて電力を補うことができる。
【０００９】
しかしながら、そのようないわゆるツーモータ・ハイブリッド駆動装置で大きい制動力を得るべくいずれかのモータ・ジェネレータでエネルギ回生している場合、蓄電装置が満充電状態であることにより他方のモータ・ジェネレータで電力を消費することができるが、その状態で、エネルギ回生を行っているモータ・ジェネレータによってばね上制振制御を行うとすれば、そのモータ・ジェネレータで発生させるべき負のトルクが大きくなる。その結果、制振のために算出された制振トルクが、モータ・ジェネレータの特性などに基づいて決めてある下限ガード値を下回り、その下限側の制振トルクを出力できない事態が生じる。その状態を図５に制振トルクの波形として示してある。図５において、下側の破線で示してある部分が下限カードに掛かって出力できないトルクである。
【００１０】
また、モータ・ジェネレータをモータとして機能させて力行している状態でそのモータ・ジェネレータに対して蓄電装置から供給する電力が不足する場合、他方のモータ・ジェネレータをエンジンの動力で駆動して発電機として機能させ、力行しているモータ・ジェネレータにその電力を供給することができる。しかしながら、その場合の供給電力は、力行に必要とするいわゆる要求パワーに相当するもであり、これに対してばね上制振のためにはその要求パワーを超えるトルクを出力して駆動トルクの変動を抑制する必要があるので、結局は、いわゆる正側の制振トルクに不足を来たし、十分なばね上制振を行うことができない。その状態を図６に制振トルクの波形として示してある。図６において、上側の破線で示してある部分が、駆動要求パワーに相当するトルクを超える部分（上限ガードを超える部分）であり、この部分の制振トルクを出力できない。
【００１１】
このように、蓄電装置の残存量の多寡に応じて、他のモータ・ジェネレータをモータもしくは発電機として機能させることにより、蓄電装置で得られない電力を得、あるいは電力を消費するとしても、従来の制御の仕方では、十分なばね上制振を行うことができないのが実情である。
【００１２】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、発電機としての機能のあるモータの動作が制限される状況であっても十分なばね上制振制御を行うことのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関と、その内燃機関の回転数を変化させるように前記内燃機関に連結された第１モータと、前記内燃機関のトルクと前記第１モータのトルクとを合成したトルクを出力する出力部材と、その出力部材に正および負のトルクを選択的に付加しかつ前記第１モータとの間で電力を授受可能な第２モータと、前記各モータとの間で選択的に電力を授受する蓄電装置とを有し、前記出力部材のトルクの変動を抑制する制振トルクを前記第２モータによって出力させる車両のばね上制振制御装置において、前記第２モータによる制振トルクの出力が制限されている場合に、その制限の内容に応じて前記内燃機関の回転数を含む内燃機関の動作状態を前記制限のない場合とは異ならせて前記制限を解除する制限解除手段と、この制限解除手段で前記制限を解除した状態で前記第２モータにより前記制振トルクを出力させる制振トルク指令手段とを備えており、前記制限解除手段は、前記第２モータが前記出力部材から伝達されるトルクで回転させられて発電した電力を前記蓄電装置に供給することが制限されている場合に、前記第２モータで発電した電力で前記第１モータを駆動して前記内燃機関の回転数を増大させる手段を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制限解除手段は、前記第２モータに前記蓄電装置から電力を供給して第２モータをモータとして機能させることが制限されている場合に、前記内燃機関で前記第１モータを駆動して第１モータを発電機として機能させ、その電力を前記第２モータに供給する手段を含むことを特徴とする車両のばね上制振制御装置である。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記制振トルク指令手段は、前記内燃機関の回転数を増大させるべく前記第１モータを駆動する電力を発電するのに要する第２モータのトルクに前記制振トルクを加える手段を含むことを特徴とする車両のばね上制振制御装置である。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、前記制振トルク指令手段は、前記第２モータを前記第１モータから電力を供給してモータとして機能させるトルクに前記制振トルクを加える手段を含むことを特徴とする車両のばね上制振制御装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、第１モータによって回転数が制御された内燃機関から出力部材に動力が伝達され、その出力部材に対して第２モータから正もしくは負のトルクを加えることにより、出力部材のトルク変動を抑制してばね上制振が行われる。その第２モータが出力できる制振トルクが、振動抑制のために要求されているトルクを満たし得ないなど第２モータによる制振が制限されている場合、内燃機関の動作状態が変更されて、第２モータによる制振が制限を受けない状態になる。すなわち、請求項１の発明によれば、第２モータによる制振制御の制限が解消もしくは緩和されるので、車両のばね上制振制御を良好に行うことができる。
また、第２モータを発電機として機能させ、それに伴う負のトルクを出力部材に与えて制振を行う場合、第２モータで発電した電力を蓄電装置に蓄えることができないとしても第１モータに給電して消費するので、第２モータが、制振に必要な負のトルクを出力できる。しかも、その負のトルクは、第１モータによって内燃機関の回転数を増大するのに必要とする電力を得るトルクに、制振のために必要とするトルクを加えたものであるから、例えば動力源ブレーキ力を得るべく内燃機関の回転数を第１モータで増大させる場合であっても、第２モータは、要求されている動力源ブレーキ力を発生させるための発電に伴う負トルクだけでなく、その状態での出力部材のトルクの変化を抑制するのに必要とするトルクを出力するように制御されるので、車両のばね上制振制御を良好に行うことができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、第２モータをモータとして機能させるいわゆる力行時に、蓄電装置から第２モータに十分な電力を供給できないなど、第２モータによる制振が制限される場合、内燃機関の出力する動力で第１モータが駆動されて発電し、その電力が第２モータに供給される。その場合、第１モータは力行に要するトルクを第２モータが出力するように動作させられるだけでなく、制振のために要求されるトルクを第２モータが出力するように第１モータから第２モータに電力が供給される。したがって、第２モータによるばね上制振の制限が解除され、車両のばね上制振制御を良好に行うことができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、車両を減速させるために大きい動力源ブレーキ力が要求されている場合に、車両のばね上制振制御を良好に行うことができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、車両を加速するなど第２モータを力行させて走行する際に大きい駆動力が要求されている場合に、車両のばね上制振制御を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明は、動力装置として内燃機関と二つのモータとを備えている車両に適用することができる。その駆動系統（パワートレーン）の構成について説明すると、図７はその駆動系統の一例であるハイブリッド駆動機構を模式的に示しており、内燃機関（Ｅ／Ｇ）１と第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２とが、動力分割機構３を介して互いに連結されている。その内燃機関１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、水素ガスエンジン、天然ガスエンジンなどのいずれかであって、特に回転数や出力トルクに応じて燃料消費量（もしくは燃料消費率）が変化する。したがって燃費を重視した運転を行う場合には、回転数および出力トルクが個別に制御される内燃機関１である。
【００２４】
この種の内燃機関１の典型的な例がガソリンエンジンであり、以下の説明では内燃機関１をエンジン１と記す。ガソリンエンジンの場合、出力トルクは吸気量によって制御され、より具体的には電子スロットルバルブ４によって制御される。なお、ディーゼルエンジンの場合には燃料噴射量によって出力トルクが制御される。
【００２５】
上記のエンジン１と第１モータ・ジェネレータ２とは、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン１の回転数を制御するように構成されている。すなわち、動力分割機構３は三つの回転要素が互いに差動作用を行う差動機構によって構成されており、図７に示す例は、シングルピニオン型遊星歯車機構によって動力分割機構３を構成した例である。この動力分割機構３における反力要素であるサンギヤ３Ｓに第１モータ・ジェネレータ２が連結され、そのサンギヤ３Ｓと同心円上に配置されている内歯歯車であるリングギヤ３Ｒが出力要素となっている。そして、これらサンギヤ３Ｓとリングギヤ３Ｒとに噛み合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ３Ｃが入力要素となっており、そのキャリヤ３Ｃにエンジン１が連結されている。
【００２６】
出力要素となっている上記のリングギヤ３Ｒは、出力軸５を介してデファレンシャル６に連結され、そのデファレンシャル６から左右の駆動輪７に動力を伝達するように構成されている。その出力軸５には、制振トルクや駆動トルクを付加し、またエネルギ回生を行うための第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）８が連結されている。この第２モータ・ジェネレータ８がこの発明における第２モータに相当している。また、上記の第１モータ・ジェネレータ２がこの発明の第１モータに相当している。なお、リングギヤ３Ｒと出力軸５との間、あるいは第２モータ・ジェネレータ８と出力軸５との間に減速機や変速機を配置することもできる。
【００２７】
シングルピニオン型遊星歯車機構から構成されている上記の動力分割機構３についての共線図を図８に示しており、サンギヤ３Ｓを示す線とリングギヤ３Ｒを示す線との間にキャリヤ３Ｃを示す線が位置し、サンギヤ３Ｓを示す線とキャリヤ３Ｃを示す線との間隔を“１”とした場合、キャリヤ３Ｃを示す線とリングギヤ３Ｒを示す線との間隔がギヤ比ρに相当する間隔となっている。なお、ギヤ比ρは、動力分割機構３を構成している遊星歯車機構におけるサンギヤ３Ｓの歯数Ｚｓとリングギヤ３Ｒの歯数Ｚｒとの比（Ｚｓ／Ｚｒ）である。これら各回転要素を示す線上における基線からの距離がそれぞれの回転要素の回転数を示し、各回転要素の回転数を示す点を結んだ線は直線となる。なお、図８における矢印は、各回転要素のトルクの方向を示す。
【００２８】
エンジン１が動力を出力して走行している状態では、図８に示すように、リングギヤ３Ｒに走行抵抗などのいわゆる負のトルクが作用しており、また入力要素であるキャリヤ３Ｃにはエンジン１が出力したいわゆる正のトルクが作用している。この状態でサンギヤ３Ｓに負のトルク（サンギヤ３Ｓの回転数を減じる方向のトルク）を作用させると、リングギヤ３Ｒにはエンジントルクを増幅した正方向のトルクが作用し、これが走行抵抗などの負のトルクに打ち勝つことにより車両が走行する。そのサンギヤ３Ｓに作用させる負方向のトルクは、これに連結されている第１モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させることにより発生させることができる。この場合、図８から知られるように、第１モータ・ジェネレータ２の回転数を低下させればエンジン回転数が低下し、また反対に第１モータ・ジェネレータ２の回転数を高くすればエンジン回転数が上昇する。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン回転数を制御することができる。
【００２９】
第１モータ・ジェネレータ２は上記のように、エンジン回転数の制御のために発電機として機能するが、これに加えて例えばエンジン１のモータリング（クランキング）のために電動機として機能させることも可能であり、このような機能もしくは動作の制御のために、第１モータ・ジェネレータ２はインバータ９を介してバッテリもしくはキャパシタなどの蓄電装置１０に接続されている。また、第２モータ・ジェネレータ８は出力軸５に付加するトルクを制御し、またエネルギ回生の際には発電機として機能し、このような機能もしくは動作の制御のためにインバータ１１を介して蓄電装置１０に接続されている。そして、各モータ・ジェネレータ２，８の間で電力を相互に授受できるようになっている。
【００３０】
そして、前述した電子スロットルバルブ４の開度を制御することによるエンジン１の出力トルクの制御や、各インバータ９，１１を介した各モータ・ジェネレータ２，８の制御などを行うためのハイブリッド（ＨＶ）コントローラ１２が設けられている。このハイブリッドコントローラ１２は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御装置であり、入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムを使用して演算を行い、その演算の結果を電子スロットルバルブ４や各インバータ９，１１に指令信号として出力するように構成されている。なお、このハイブリッドコントローラ１２には、車速Ｖを示す検出信号、車輪速センサ１３によって検出した車輪速信号、アクセルペダル１４の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１５からのアクセル開度信号などがデータとして入力されている。
【００３１】
上述した車両では、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン１の回転数を制御するとともに、その第１モータ・ジェネレータ２で得られた電力を使用して第２モータ・ジェネレータ８を電動機として機能させることにより、出力軸５にトルクを付加するように構成されており、このような駆動機構を備えた車両を対象とするこの発明に係るばね上制振制御装置は、前述した第２モータ・ジェネレータ８によっていわゆるばね上制振を行うように構成されている。なお、ばね上制振とは、路面の凹凸に起因する振動を懸架装置（図示せず）によって抑制するばね下制振に対して、動力源から出力されるトルクの変動に起因する振動と、路面の凹凸に起因するばね上の振動とを抑制する制御である。
【００３２】
図９にこの発明に係るばね上制振制御装置を説明するための制御ブロックを示してある。この制御ブロックは例えば前述したハイブリッドコントローラ１２によって実行される制御を模式的に示したものであり、先ず、車両に対する要求トルクＴｔとエンジントルクＴｅとから主トルクＴm1を求めるようになっている。ここで、要求トルクＴｔはばね上制振トルクを含まないトルクであり、一例として駆動力要求量と車速ならびにマップとから求めることができる。その駆動力要求量は、前述したアクセル開度や図示しないクルーズコントロールからの要求信号で表されるものである。また、マップは車両の特性を決めているものであって、駆動力要求量と車速とをパラメータとして、車両が発生するべき駆動トルクを定めたものである。
【００３３】
一方、エンジントルクＴｅはエンジン１が出力するいわゆる直達トルクであり、上記の要求トルクＴｔとその時点の車速（もしくはエンジン回転数）とから求められる要求出力Ｐを最適燃費で出力する場合のトルクである。これは、例えばマップから求めることができ、そのマップの一例を図１０に模式的に示してある。図１０において、符号Ｐで示す線が等出力線であり、上記のようにして要求出力Ｐを求め、その要求出力Ｐを示す線と最適燃費線Ｃｆとが交わる点が最適燃費での運転であり、その最適燃費運転点での出力トルクがエンジントルクＴｅとなる。その最適燃費線Ｃｆは、エンジン１のスロットルバルブを全開にした状態を示す線と近似しており、したがってエンジントルクＴｅはフルスロットル（いわゆるＷＯＴ）の状態でのエンジントルクとほぼ等しいトルクになる。そして、要求トルクＴｔからエンジントルクＴｅを減じることにより主トルクＴm1が求められる。なおその場合、エンジン１の初爆の際の初爆トルクＴｆをエンジントルクＴｅから減算してもよい。
【００３４】
上述のようにして求められた主トルクＴm1にガード処理を施すガード処理器Ｇ１が設けられている。そのガード処理は、第２モータ・ジェネレータ８の容量あるいは特性を考慮して、そのトルク指令値の上限値と下限値とを制限するためのものであり、予め設定してある上限値を超える主トルクＴm1の値および予め設定してある下限値未満の主トルクＴm1の値をカットするように構成されている。こうしてガード処理された主トルクＴm1から前述した初爆トルクＴｆを減算することができ、その初爆トルクＴｆを減算した主トルクＴm2にガード処理を施すガード処理器Ｇ２が設けられている。これは、初爆トルクＴｆを減算した主トルクＴm2の上下限値を制限するためのものである。
【００３５】
さらに、第２のガード処理器Ｇ２で処理された主トルクＴm2に対して緩変化処理を施す緩変化処理器ＬR1が設けられている。制御対象である第２モータ・ジェネレータ８の応答性には限界があるから、演算されて求められた上記の主トルクＴm2を第２モータ・ジェネレータ８の応答限界内の値に制限する処理（いわゆるレート・リミット処理）が、緩変化処理である。
【００３６】
上記の緩変化処理された主トルクＴm3およびエンジントルクＴｅに基づいて振動を低減もしくは減殺するためのばね上制振トルク（以下、単に制振トルクと記す）Ｔｖを求めるための制振トルク演算器Ｃｖが設けられている。この制振トルク演算器Ｃｖは、主トルクＴm3およびエンジントルクＴｅからなるいわゆる実行トルクの変動を抑制するように制振トルクＴｖを求める演算器である。なお、この制振トルク演算器Ｃｖには、車輪速Ｖｗが信号として入力されている。したがって、制振トルク演算器Ｃｖは、上記の実行トルクおよび路面からの入力トルク（路面の凹凸を乗り越えた場合などに駆動系統に駆動輪側から伝達されるトルク）に基づいてそれらの変動を抑制するように制振トルクＴｖを算出するように構成されている。
【００３７】
上記の制振トルク演算器Ｃｖで求められた制振トルクＴｖにフィルタ処理を施すフィルタＦが設けられている。このフィルタＦは、制振トルクＴｖのうち、除去するべき振動成分と同じ振動帯域の制振トルクＴｖに相当する成分を通過させ、他の帯域の成分を除去するためのものであり、例えば車両の前後振動の要因となる低周波成分を制振トルクＴｖによって低減もしくは減殺する場合にはローパスフィルタが採用され、また駆動系統の捻りなどに起因する中周波数の成分を制振トルクＴｖによって低減もしくは減殺する場合にバンドパスフィルタが採用される。
【００３８】
フィルタ処理された制振トルクＴｖに所定のゲインを掛け合わせる演算器Ａｐが設けられ、さらにゲインを掛けた制振トルクＴｖを、前述した主トルクＴm3に加算する加算器Ａ１が設けられている。なお、初爆トルクＴｆによる影響をも考慮する場合には、更に、初爆トルクＴｆを加えてもよい。こうして求められた主トルクＴm4には、上下限の制限を受けていないトルクが加算されているので、第２モータ・ジェネレータ８の容量もしくは特性に応じたガード処理をその主トルクＴm4に施すためのガード処理器Ｇ３が設けられている。初爆トルクＴｆの影響を考慮する場合には、このガード処理器Ｇ３でガード処理された主トルクＴm4から初爆トルクＴｆを減算することができ、そうした場合、ガード処理されていない初爆トルクＴｆ分の変動が生じるので、初爆トルクＴｆが減算された主トルクＴm5に、再度、ガード処理するガード処理器Ｇ４が設けられている。
【００３９】
主トルクに加減算される制振トルクＴｖや初爆トルクＴｆは演算して求められたものであって、その変化の程度は制限を受けていないので、第４のガード処理器Ｇ４でガード処理された主トルクＴm5に対して、第２モータ・ジェネレータ８の応答性を考慮した緩変化処理（いわゆるレート・リミット処理）を施すための緩変化処理器ＬR2が設けられている。そして、この緩変化処理器ＬR2で緩変化処理した後に電動機トルク指令Ｔmを出力するように構成されている。すなわち、この発明に係る駆動力制御装置は、要求トルクＴｔとエンジントルクＴｅとから求められた主トルクにフィルタ処理を施さずに、制振トルクＴｖのみにフィルタ処理を施し、そのフィルタ処理を施した制振トルクＴｖを主トルクに加算し、電動機トルク指令値を求めるように構成されている。
【００４０】
上述した第２モータ・ジェネレータ８を使用する制振制御では、第２モータ・ジェネレータ８を発電機として機能させ、それに伴う負のトルクを出力軸５に加え、あるいは第２モータ・ジェネレータ８をモータとして機能させ、それに伴う正のトルクを出力軸５に加える。その場合に第２モータ・ジェネレータ８で発電された電力は蓄電装置１０に供給され、また第２モータ・ジェネレータ８を駆動する電力は蓄電装置１０から供給される。そのため、蓄電装置１０がいわゆる満充電もしくはそれに近い状態になっていれば、第２モータ・ジェネレータ８で発電した電力を蓄電装置１０に供給できず、また蓄電装置１０の電力残存量（ＳＯＣ）が低下していれば、第２モータ・ジェネレータ８に電力を供給できなくなる。すなわち、このような場合、第２モータ・ジェネレータ８を使用したばね上制振制御が制限される。これは、前述した図５あるいは図６に示す状態である。この発明に係る制御装置は、このような事態を解消してばね上制振制御を効果的に実行するために図１に示す制御を実行するように構成されている。
【００４１】
図１は第２モータ・ジェネレータ８が発電機として出力する制振トルクが制限される状況が生じている場合の制御例を説明するためのフローチャートであり、先ず、ばね上制振トルクが算出される（ステップＳ１）。これは、上述した図９を参照して説明したように算出でき、あるいは他の従来知られている方法で求めてもよい。このばね上制振トルクと第２モータ・ジェネレータ８の回転数とからばね上制振に必要とする回生動力（回生パワー）が算出される（ステップＳ２）。すなわち、ばね上制振トルクは第２モータ・ジェネレータ８が出力するべきトルクであり、また第２モータ・ジェネレータ８は出力軸５に連結されていてその回転数はその時点の車速に応じた出力軸５の回転数によって決まるから、これらのばね上制振トルクと回転数とに基づいて第２モータ・ジェネレータ８による回生パワーを求めることができる。
【００４２】
ついで、蓄電装置１０に対する充電制限（Ｗin制限）によりエンジン１の回転数を吊り上げている状態か否かが判断される（ステップＳ３）。前述したように、蓄電装置１０がいわゆる満充電もしくはこれに近い状態になっていると、蓄電装置１０に対する充電が制限される。この状態で第２モータ・ジェネレータ８を発電機として機能させて出力軸５に対して負のトルクを加えるとすれば、第２モータ・ジェネレータ８によって発電した電力を消費する必要がある。図７に示す駆動系統を備えている場合には、各モータ・ジェネレータ２，８が相互に電力を授受できる状態に接続されているので、第２モータ・ジェネレータ８で発電した電力を蓄電装置１０に替えて第１モータ・ジェネレータ２に供給し、これをモータとして機能させてエンジン１の回転数を吊り上げることができる。すなわち、第２モータ・ジェネレータ８で発電した電力を、エンジン１の回転数を吊り上げることによって消費することができる。こうすることにより、たとえ蓄電装置１０に充電できない場合であっても、第２モータ・ジェネレータ８が負のトルクであるばね上制振トルクを出力することができる。ステップＳ３ではこのような電力の消費のための制御を行っているか否かが判断される。
【００４３】
このステップＳ３で肯定的に判断された場合、第２モータ・ジェネレータ８が既にエネルギ回生を行い、その電力が第１モータ・ジェネレータ２に供給されて第１モータ・ジェネレータ２がモータとして機能し、エンジン１の回転数を吊り上げていることになるが、その制御は、目標とする制動力を得るための制御であるから、第２モータ・ジェネレータ８はその下限トルクが下限ガード値程度になるように制御され、下限トルクを最早、下げられない（負のトルクを増大させられない）制御になっている。そこで、ステップＳ３で肯定的に判断された場合には、上記のステップＳ２で算出されたばね上制振必要回生パワーを消費する分、エンジン１の回転数を更に吊り上げる（ステップＳ４）。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２による電力消費量を、ばね上制振のために第２モータ・ジェネレータ８が発電する電力分、増大させる。言い換えれば、回生制動のための電力消費量に、ばね上制振のための電力消費量を上乗せし、これらの電力を消費するように第１モータ・ジェネレータ２によるエンジン回転数の吊り上げを増大させる。
【００４４】
そして、ステップＳ１で求められたばね上制振トルクを第２モータ・ジェネレータ８に対するモータ指令トルクに加算する（ステップＳ５）。こうして得られるモータ指令トルクは、回生制動に必要とするトルクと、ばね上制振に必要とするトルクとを加えたものとなり、そのトルクの大きさ（特に下限トルク）は前述した図５に破線で示すように下限ガードを超えるものとなる。しかしながら、上記のように、第１モータ・ジェネレータ２による消費量がその下限ガードを超えた量に相当して増大させられている。したがって、実質的には下限ガード値が引き下げられた状態、もしくは制限が解除された状態になっている。そのため、第２モータ・ジェネレータ８はばね上制振に必要とするトルク（この場合は負のトルク）を出力することができ、その結果、所期どおりのばね上制振制御を効果的に実行することができる。
【００４５】
なお、ステップＳ３で否定的に判断された場合には、第２モータ・ジェネレータ８による回生制御が蓄電装置１０の状況を要因として制限されていないので、直ちにステップＳ５に進んで、ステップＳ１で求められたばね上制振トルクを第２モータ・ジェネレータ８に対するモータ指令トルクに加算する。
【００４６】
図１に示す制御を実行した場合のトルクの関係を前述した動力分割機構３についての共線図で示せば、図２のようになる。図２において、Ｔｇは第１モータ・ジェネレータ２が出力するモータトルク、Ｔｅは燃料を供給していないエンジン１を強制的に回転させるためのトルク、換言すればエンジン１のフリクショントルク、Ｔｅｐは出力軸５のトルク、Ｔｍは第２モータ・ジェネレータによる回生トルク、ρは動力分割機構３を構成している遊星歯車機構のギヤ比（リングギヤの歯数とサンギヤの歯数との比）である。そして、キャリヤ３Ｃにはエンジン１による負方向のトルクＴｅが作用し、リングギヤ３Ｒには制動トルクＴｅｐと回生トルクＴｍとが負方向に作用し、さらにサンギヤ３Ｓには充電が制限された状態での制動のためにエンジン回転数を吊り上げている第１モータ・ジェネレータ２のトルクＴｇが正方向に作用している。そして、その第１モータ・ジェネレータ２のトルクＴｇは、ばね上制振制御のために第２モータ・ジェネレータ８が発電する電力を消費するように、その消費パワーに相当するトルク分、増大させられている。したがって、第２モータ・ジェネレータ８によるばね上制振トルクに制限が掛からず、所期どおりのばね上制振制御が可能になる。
【００４７】
つぎに、力行時に蓄電装置１０からの電力の出力（Ｗout）が制限されている場合の制御について説明する。図３はその制御例を説明するためのフローチャートであって、この制御においても前述した図１に示す制御例と同様に、ばね上制振トルクが算出される（ステップＳ１１）。ついで、そのばね上制振トルクと第２モータ・ジェネレータ８の回転数とから、ばね上制振制御に必要とする第２モータ・ジェネレータ８のパワーが算出される（ステップＳ１２）。これは、前述した図１に示すステップＳ２が回生動力にあるのに対してステップＳ１２が走行のための駆動力である点で相違するのみであるから、前述したステップＳ２と同様にして第２モータ・ジェネレータ８の必要パワーを算出することができる。
【００４８】
さらに、蓄電装置１０の残存電力量が低下しているなどのことにより、蓄電装置１０から第２モータ・ジェネレータ８に供給できる電力が制限されていること（Ｗout制限）により、ばね上制振トルクがモータトルク上限値に掛かっているか否かが判断される（ステップＳ１３）。第２モータ・ジェネレータ８に供給できる電流が制限されている状態では、その上限電流を知り得るので、その上限電流に相当するモータトルクが上限値になる。したがってステップＳ１３の判断は、その上限値とステップＳ１１で算出したばね上制振トルクとを比較することにより行うことができる。
【００４９】
蓄電装置１０からの放電量の制約によってステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、ばね上制振制御で必要とするパワー分を、エンジン要求パワーに加算する（ステップＳ１４）。すなわち、蓄電装置１０からの放電量が不足している場合、必要な駆動力を得るためにエンジン１の出力を増大して第１モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させ、その電力を第２モータ・ジェネレータ８に供給してこれをモータとして力行させることになる。しかしながら、この点での駆動制御は、走行のために要求されている駆動力を得るための制御であり、したがって第１モータ・ジェネレータ２の発電量も走行要求に沿うものにとどまっている。言い換えれば、ばね上制振のために第２モータ・ジェネレータ８がトルクを出力しようとしても、上限値に掛かって出力できなくなる。そこで、走行のためのエンジン要求パワーに、ばね上制振に必要とするパワーをエンジン要求パワーに加算することとしたのである。したがって、第２モータ・ジェネレータ８から見れば、電力供給量の制限が解除された状態になり、上限値を超える分の制振トルクを第２モータ・ジェネレータ８が出力することが可能になる。これは、図６に示す制限のある部分のパワーを、第１モータ・ジェネレータ２もしくはエンジン１が走行のためのパワーに付加して出力する状態である。言い換えれば、上限値が引き上げられる。
【００５０】
この状態でステップＳ１１で求められたばね上制振トルクを第２モータ・ジェネレータ８に対するモータ指令トルクに加算する（ステップＳ１５）。こうして得られるモータ指令トルクは、走行に必要とするトルクと、ばね上制振に必要とするトルクとを加えたものとなり、そのトルクの大きさ（特に上限トルク）は前述した図６に破線で示すように上限ガードを超えるものとなる。しかしながら、上記のように、第１モータ・ジェネレータ２による発電量がその上限ガードを超えた量に相当して増大させられている。したがって、実質的には上限ガード値が引き上げられた状態、もしくは制限が解除された状態になっている。そのため、第２モータ・ジェネレータ８はばね上制振に必要とするトルク（この場合は正のトルク）を出力することができ、その結果、所期どおりのばね上制振制御を効果的に実行することができる。
【００５１】
なお、ステップＳ１３で否定的に判断された場合には、第２モータ・ジェネレータ８の力行制御が蓄電装置１０の状況を要因として制限されていないので、直ちにステップＳ１５に進んで、ステップＳ１１で求められたばね上制振トルクを第２モータ・ジェネレータ８に対するモータ指令トルクに加算する。
【００５２】
図３に示す制御を実行した場合のトルクの関係を前述した動力分割機構３についての共線図で示せば、図４のようになる。なお、図４に付してある符号は図２と同様である。キャリヤ３Ｃにはエンジン１による正方向のトルクＴｅが作用し、リングギヤ３Ｒには駆動トルクＴｅｐと力行トルクＴｍとが正方向に作用し、さらにサンギヤ３Ｓには発電に伴う第１モータ・ジェネレータ２のトルクＴｇが負方向に作用している。そして、エンジン１が発電量を増大させるように出力を増大させることによるトルクがリングギヤ３Ｒに作用している。したがって、第２モータ・ジェネレータ８によるばね上制振トルクに制限が掛からず、所期どおりのばね上制振制御が可能になる。
【００５３】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を説明すると、図１に示すステップＳ４あるいは図３に示すステップＳ１４を実行する機能的手段が、この発明の制限解除手段に相当し、図１に示すステップＳ５あるいは図３に示すステップＳ１５を実行する機能的手段が、この発明の制振トルク指令手段に相当する。
【００５４】
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであり、対象とする駆動系統は図７に示す構成とは異なるものであってよく、要は、ばね上制振トルクを出力するモータと、そのモータから電力を受け取って消費し、あるいはそのモータに電力を供給する発電機能のあるモータとを備えたものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明に係る制御装置で実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】その制御を実行した場合の各トルクの関係を説明するための共線図である。
【図３】この発明に係る制御装置で実行される他の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図４】その制御を実行した場合の各トルクの関係を説明するための共線図である。
【図５】制動時に第２モータ・ジェネレータによるばね上制振トルクが下限ガードに掛かる状況を模式的に示す線図である。
【図６】力行時に第２モータ・ジェネレータによるばね上制振トルクが上限ガードに掛かる状況を模式的に示す線図である。
【図７】この発明で対象とする車両もしくはパワートレーンの一例を示す概略図である。
【図８】その動力分割機構についての共線図である。
【図９】この発明に係る制御装置の一例を説明するためのブロック図である。
【図１０】最適燃費で運転した場合のエンジントルクを説明するための等パワー線図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…エンジン（内燃機関）、  ２…第１モータ・ジェネレータ、  ５…出力軸、  ７…駆動輪、  ８…第２モータ・ジェネレータ、  ９，１１…インバータ、  １２…ハイブリッドコントローラ。
【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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