(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する駆動軸に回転トルクを与えるモータと、
前記モータを駆動トルク量に基づいて駆動制御するモータ制御手段と、
前記駆動軸又は前記モータの回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、を備える車両におけるトルク変動制御装置であって、
前記回転速度の変化に基づいて車両に発生するトルク変動を検出するトルク変動検出手段と、
前記トルク変動に対して逆位相の補正駆動トルク量を設定する補正駆動トルク量設定手段と、を備え、
前記トルク変動検出手段は、前記回転速度の１階微分値を演算する第１微分演算手段と、前記回転速度の２階微分値を演算する第２微分演算手段と、を有し、前記１階微分値と前記２階微分値に基づいて前記補正駆動トルク量設定手段が補正駆動トルク量を出力する前記トルク変動におけるタイミングを検出することを特徴とするトルク変動制御装置。
【請求項２】
前記補正駆動トルク量設定手段は、前記トルク変動検出手段が前記トルク変動を検出したとき、前記２階微分値に基づいて前記逆位相の補正駆動トルク量を設定することを特徴とする請求項１に記載のトルク変動制御装置。
【請求項３】
前記トルク変動検出手段は、前記１階微分値が所定値以下であり、且つ、前記２階微分値が０以上の場合を、前記補正駆動トルク量を出力するトルク変動におけるタイミングとし、
前記補正駆動トルク量設定手段が正の補正駆動トルク量を設定し、
前記モータ制御手段が前記モータの駆動トルク量を前記正の補正駆動トルク量で補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルク変動制御装置。
【請求項４】
前記トルク変動検出手段は前記１階微分値が所定値以上であり、且つ、前記２階微分値が０以下の場合を、前記補正駆動トルク量を出力するトルク変動におけるタイミングとし、
前記補正駆動トルク量設定手段が負の補正駆動トルク量を設定し、
前記モータ制御手段が前記モータの駆動トルク量を前記負の補正駆動トルク量で補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルク変動制御装置。
【請求項５】
前記モータの駆動トルク量を前記正の補正駆動トルク量で補正する際に、前記モータの駆動トルク量が上限値となる場合には、前記駆動トルク量の上限値で前記モータを駆動することを特徴とする請求項３に記載のトルク変動制御装置。
【請求項６】
前記モータの駆動トルク量を前記負の補正駆動トルク量で補正する際に、前記モータの駆動トルク量が上限値となる場合には、前記駆動トルク量の上限値で前記モータを駆動することを特徴とする請求項４に記載のトルク変動制御装置。
【請求項７】
前記車両が前記駆動軸に接続するエンジンを有し、トルク変動が検出された場合に、エンジンの点火時期の遅角量を増加させることを特徴とする請求項１から請求項３、又は請求項５の何れか一項に記載のトルク変動制御装置。
【請求項８】
前記補正駆動トルク量は、前記２階微分値に所定のゲインを乗じて設定されることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載のトルク変動制御装置。
【請求項９】
前記第２微分演算手段は前記１階微分値をローパスフィルタを通過させた後に前記２階微分値を演算し、前記ローパスフィルタ通過に伴う遅延を、前記２階微分値を所定進角することで補正することを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載のトルク変動制御装置。
【請求項１０】
前記モータの駆動トルク量の上限は、バッテリ温度及び／又はインバータ温度により制限されることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載のトルク変動制御装置。
【請求項１１】
駆動力発生用のモータを備える車両に搭載されるコンピュータを、入力した車両の駆動軸又はモータの回転軸の回転速度を微分して１階微分値を演算する第１微分演算手段、前記第１微分演算手段の微分値をさらに微分して２階微分値を演算する第２微分演算手段、前記２階微分値に所定のゲインを乗じて補正駆動トルク量を設定する補正駆動トルク量設定手段、前記１階微分値及び／又は前記２階微分値に基づいて前記モータの駆動トルク量を前記補正駆動トルク量で補正するタイミングを設定するタイミング設定手段、として機能させることを特徴とする車両のトルク変動制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータで駆動する電気自動車及びモータとエンジンとで駆動するハイブリッド車において、加速／減速の際に発生するトルク振動を抑制するためのトルク変動制御装置及びトルク変動制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンで駆動するＭＴ車（マニュアルトランスミッションを搭載した車両）において、走行中に急加速や急減速を行うと、車体が前後に揺さぶられることがある。これは、エンジントルクの急激な変動に対して、駆動輪が即座に追随できず、エンジンから駆動輪にトルクを伝達する駆動系、特に、ドライブシャフト（駆動軸）がねじれ振動を起こし、このねじれ振動がエンジンの回転速度を振動させ、車両の推進力に振動が生じることにより生じる現象である。
【０００３】
ドライブシャフトは、図９（ａ）に示すように、物理的には、バネとダンパとを並列に組み合わせたモデルとして表現される。エンジントルクの急変動によりドライブシャフトがねじれると、バネの作用により、ドライブシャフトはねじれ振動を起こすが、そのねじれ振動は、ダンパの作用により時間と共に振幅が小さくなる。つまりドライブシャフトのねじれ振動は徐々に振幅が減衰する単振動で表せる。
【０００４】
ここで、加速／減速により発生するドライブシャフトのねじれ振動（トルク変動）について、図９（ｂ）を用いて説明する。図９（ｂ）は縦軸が、ドライブシャフトのねじれ振動を反映するパラメータであるエンジン回転速度、横軸が時間を示している。エンジン回転速度が一定の状態から急激に車両の加速を開始すると、ドライブシャフトにねじれ振動が発生しなければ、図中の破線で示したように、エンジン回転速度は直線的に増加するはずである。しかし現実には、ドライブシャフトにねじれ振動が発生するために、エンジン回転速度は振動しながら増加していく。このエンジン回転速度の振動は、トルク変動として体感され、搭乗者は前後に揺さぶられる感じを受け、これが搭乗者には違和感となる。この点については、モータで走行する車両であっても全く同じである。
【０００５】
この問題に対する対策としては、加速時に急激なトルクの増加が生じないように、アクセルが強く踏み込まれた際に、エンジンの点火時期を遅角させ、エンジン出力を低下させ、アクセルに対するエンジンの応答を遅くする方法が広く行われている。しかし、この方法では、加速性能が低下する恐れがあった。
【０００６】
また、駆動装置としてエンジンとモータとを備えたハイブリッド車においてもこの問題は発生し、そのための対策として、特開２００１−５７７１４号公報に記載の発明では、急激なトルク変動指令が発せられた場合に、そのトルク変動指令をそのまま駆動系に伝達するのではなく、トルク変動指令に対して遅延処理を行い、緩やかにトルクを変動させることで振動を抑制している。しかし、この方法では、トルク変動指令に対するモータの応答性を低下させることとなるために、加速性能が悪化するという問題点があった。
【０００７】
さらに、特開２００１−５７７１４号公報の発明を改良したものとして、特開２００１−２８８０９号公報に記載された発明が挙げられる。
【０００８】
この発明においては、モータのトルクを変更するトルク指令が発せられた場合、モータの出力に対応するモータの回転速度から目標逆モデルを用いて、モータが実際に出力しているトルクを推定トルクとして推定し、この推定トルクとトルク指令値との差分を元にしてトルク振動を制御するための制御トルクを算出し、この制御トルクをトルク指令値に加算したものを、モータに対して出力する。しかし、このシステムの場合、エンジンとモータとを併用するハイブリッド車においては、エンジンのトルク指令による出力トルクの高精度なコントロールが困難であり、トルク指令値と実際の出力トルクとの間に差異が発生してしまい、結果として推定トルクにエンジントルクの誤差が重畳されるために、不用な補償トルクを発生する場合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点に鑑み本発明は、ハイブリッド車において急激なトルク変動が生じた場合に、そのトルク変動を速やかに収束させることで、トルク変動に伴う車体の前後振動を抑制することが可能な、トルク変動制御装置及びトルク変動制御プログラムを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決するために、次のように構成した。請求項１に記載の発明は、車両を駆動する駆動軸に回転トルクを与えるモータと、前記モータを駆動トルク量に基づいて駆動制御するモータ制御手段と、前記駆動軸又は前記モータの回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、を備える車両におけるトルク変動制御装置であって、前記回転速度の変化に基づいて車両に発生するトルク変動を検出するトルク変動検出手段と、前記トルク変動に対して逆位相の補正駆動トルク量を設定する補正駆動トルク量設定手段と、を備え、前記トルク変動検出手段は、前記回転速度の１階微分値を演算する第１微分演算手段と、前記回転速度の２階微分値を演算する第２微分演算手段と、を有し、前記１階微分値と前記２階微分値に基づいて前記補正駆動トルク量設定手段が補正駆動トルク量を出力する前記トルク変動におけるタイミングを検出することを特徴とするトルク変動制御装置である。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、回転速度検出手段は駆動軸又はモータの回転軸の回転速度をモニタし、トルク変動検出手段は、モータの回転速度の１階時間微分値を演算するための第１微分演算手段と、モータの回転速度の２階時間微分値を演算するための第２微分演算手段を有している。
トルク変動検出手段は、回転速度の１階微分値と２階微分値に基づいて、前記補正駆動トルク量設定手段が補正駆動トルク量を出力する前記トルク変動におけるタイミングを検出することにより、回転速度検出手段により検出された回転速度中に単振動的なトルク変動が発生していないかどうかを評価している。この単振動的なトルク変動が検出された場合には、補正駆動トルク量設定手段が、この単振動的なトルク変動と逆位相の補正駆動トルク量を設定し、モータ制御手段はこの補正駆動トルク量を加味してモータを制御し、単振動的なトルク変動を打ち消す。１階微分値と２階微分値に基づいて適切なタイミングで前記した補正駆動トルク量をモータの駆動トルク量に加算するので、車両の加速／減速時に発生する単振動的なトルク変動を効果的に抑制することが可能となる。
【００１２】
尚、ここで、モータは、実施の形態に示すように、バッテリからの電力の供給を受けて、電動機として稼動し、駆動軸に対して駆動トルクを付与することが可能であるとともに、発電機として稼動して、駆動軸の回転に従動して回転し、バッテリを充電する回生動作を行うことも可能であるようなものでもよい。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記補正駆動トルク量設定手段は、前記トルク変動検出手段が前記トルク変動を検出したとき、前記２階微分値に基づいて前記逆位相の補正駆動トルク量を設定することを特徴とする請求項１に記載のトルク変動制御装置である。
請求項２に記載の発明によれば、車両の駆動軸の回転速度の２階微分値に基づいて補正駆動トルク量設定手段がモータの駆動トルク量に加算する補正駆動トルク量を設定する。
さらに、タイミング設定手段が、１階微分値及び２階微分値に基づいて適切なタイミングで前記した補正駆動トルク量をモータの駆動トルク量に加算するので、車両の加速／減速時に発生する単振動的なトルク変動を効果的に抑制することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記１階微分値が所定値以下であり、且つ、前記２階微分値が０以上の場合を、前記補正駆動トルク量を出力するトルク変動におけるタイミングとし、前記補正駆動トルク量設定手段が正の補正駆動トルク量を設定し、前記モータ制御手段が前記モータの駆動トルク量を前記正の補正駆動トルク量で補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルク変動制御装置である。
【００１５】
図１（ａ）に、車両が加速している状態におけるモータの回転速度の時間変化を模式的に示した。ここで、モータは、バッテリからの電力を供給されて電動機として稼動しており、積極的に駆動軸に対して駆動トルクを与えているものとする。
【００１６】
図１（ａ）において横軸は時間であり、縦軸はモータの回転速度を示す。モータに与えられる加速時の駆動トルク量は、図中に破線で示すように、直線的であるが、実際のモータの回転速度は、前記したように駆動軸のねじれ振動のために、単振動的なトルク変動を伴いながら増加していく。
【００１７】
モータの回転速度の１階微分を図１（ｂ）に示した。モータの回転速度を１階微分することにより、定数部分が消え、０の周りに振動するモータのトルク変動成分のみが抽出される。このトルク変動成分は、モータ回転速度の振動の振幅が大きいほど大きい値を示す。また、図１（ａ）のモータ回転速度と比較したときに１階微分は位相が９０°ずれているが、やはり時間と共に振幅が減衰する単振動として表現される。
【００１８】
モータの回転速度の２階微分を図１（ｃ）に示した。モータの回転速度を２階微分すると、図１（ａ）においてボトムの位置が、図１（ｃ）ではピークとなり、図１（ａ）ではピークの位置が、図１（ｃ）ではボトムとなるという、図１（ａ）のモータ回転速度とは１８０°位相がずれ、０を中心として振動する曲線が得られる。
【００１９】
図１（ａ）の領域Ａは、モータに与えられる加速時の駆動トルク量（破線）よりも実際のモータの駆動トルク量（出力）が相対的に不足している領域ともみなせる。請求項３に記載されたトルク変動制御装置は、この領域Ａにおいて、モータに対して正の補正駆動トルク量を付与し、相対的に不足している駆動トルク量を補償することで、トルク変動を打ち消し、それ以降のモータ回転速度の振動（トルク変動）を抑制するものである。
【００２０】
より具体的には、実施の形態で述べる例では、トルク変動検出手段は、１階微分値が所定値Ｌ（図１（ｂ））以下であり、且つ２階微分値が０以上となったときに、所定の大きさ以上の単振動的なトルク変動が発生したと判断する。
【００２１】
この判断を受けて、補正駆動トルク量設定手段は、後記するように２階微分値（図１（ｃ）の斜線部）に所定のゲインを乗じて求めた正の補正駆動トルク量を設定し、モータ制御手段は、この正の補正駆動トルク量をモータトルク指令値に加算してモータに対して出力する。そして、１階微分値が所定値Ｕとなるまで、補正駆動トルク量設定手段は、その時々の２階微分値より正の補正駆動トルク量を算出し、モータに正の補正駆動トルク量を出力し続ける。
【００２２】
このように、領域Ａにおいてのみ正の補正駆動トルク量を出力することで、相対的な駆動トルク量の不足分が補償され、単振動的なトルク変動が打ち消されて、それ以降のトルク変動は消失する。特に、請求項３に記載の発明は、車両の加速時に有効である。
また、ここで、正の補正駆動トルクとは、駆動軸の回転速度を増加するようなトルクのことを言う。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、前記トルク変動検出手段は前記１階微分値が所定値以上であり、且つ、前記２階微分値が０以下の場合を、前記補正駆動トルク量を出力するトルク変動におけるタイミングとし、前記補正駆動トルク量設定手段が負の補正駆動トルク量を設定し、前記モータ制御手段が前記モータの駆動トルク量を前記負の補正駆動トルク量で補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルク変動制御装置である。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、特に、車両の減速時に有効である。
【００２５】
請求項４に記載の発明を、図２を参照して説明する。図２は、図１と同様に、車両が減速している状態におけるモータの回転速度の時間変化（図２（ａ））、その１階微分値（図２（ｂ））、その２階微分値（図２（ｃ））を示す。
ここで、モータは、発電機として稼動しており、駆動軸に従動して回転し、バッテリに充電を行っているものとする。
【００２６】
図２（ａ）の領域Ｂは、モータに与えられる減速時の駆動トルク量（破線）よりも実際のモータの駆動トルク量が相対的に過剰となっている領域ともみなせる。請求項４に記載されたトルク変動制御装置は、この領域Ｂにおいて、モータに対して負の補正駆動トルク量を付与することで、相対的に過剰となっている駆動トルク量を補償することで、トルク変動を打ち消し、それ以降のモータ回転速度の振動（トルク変動）を抑制するものである。
【００２７】
より具体的には、トルク変動検出手段は、１階微分値が所定値Ｕ’以上であり、且つ２階微分値が０以下となったときに、所定の大きさ以上の単振動的なトルク振動が発生したと判断する。
【００２８】
この判断を受けて、補正駆動トルク量設定手段は、後記するように２階微分値（図２（ｃ）の斜線部）に所定のゲインを乗じて求めた負の補正駆動トルク量（駆動トルク量）を設定し、モータ制御手段は、この負の補正駆動トルク量をモータの駆動トルク量（トルク指令値）に加算してモータに対して出力する。そして、１階微分値が所定値Ｌ’となるまで、補正駆動トルク量設定手段は、その時々の２階微分値より負の補正駆動トルク量を算出し、モータに負の補正駆動トルク量を出力し続ける。
【００２９】
このように、領域Ｂにおいてのみ負の補正駆動トルク量を出力することで、相対的な駆動トルク量の過剰分が補償され、単振動的なトルク変動が打ち消されて、それ以降のトルク変動は消失する。
尚、ここで、負の補正駆動トルク量とは、駆動軸の回転速度を減少するようなトルクのことを言う。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、前記モータの駆動トルク量を前記正の補正駆動トルク量で補正する際に、前記モータの駆動トルク量が上限値となる場合には、前記駆動トルク量の上限値で前記モータを駆動することを特徴とする請求項３に記載のトルク変動制御装置である。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、正の補正駆動トルク量をモータに対して出力する際に、モータの駆動トルク量が上限値を越えてしまう場合を想定したものである。
【００３２】
この場合には、正の補正駆動トルク量をモータの駆動トルク量の上限値を超えないように制限する。これにより、モータを駆動するバッテリ、ＰＤＵ等が過剰な電力を供給しないように保護する。
【００３３】
この場合には、正の補正駆動トルク量がモータの駆動トルク量の上限値で規制されてしまい、充分に単振動的なトルク変動を抑制できない場合も考えられるが、それに対しては、請求項４に記載の発明のように、モータに対して負の補正駆動トルク量を出力することで、トルク変動を抑制する。ここで、負の補正駆動トルク量の大きさ及び出力期間は、請求項４に記載された発明と同様とすることができる。
【００３４】
このように、請求項５に記載の発明によれば、モータの駆動トルク量が上限値となった場合であっても、負の補正駆動トルク量をモータに対して出力することにより、単振動的なトルク変動を抑制することが可能となる。
【００３５】
請求項６に記載の発明は、前記モータの駆動トルク量を前記負の補正駆動トルク量で補正する際に、前記モータの駆動トルク量が上限値となる場合には、前記駆動トルク量の上限値で前記モータを駆動することを特徴とする請求項３に記載のトルク変動制御装置である。
【００３６】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、負の補正駆動トルク量をモータに対して出力する際に、モータの駆動トルク量が上限値を越えてしまう場合を想定したものである。
【００３７】
この場合には、負の補正駆動トルク量の出力量をモータの駆動トルク量の上限値を超えないように制限する。これにより、モータを駆動するバッテリ、ＰＤＵ（Power Drive Unit）等に過剰な電力が供給されないように保護する。
【００３８】
この場合には、負の補正駆動トルク量の出力量がモータの駆動トルク量の上限値で規制されてしまい、充分に単振動的なトルク変動を抑制できない場合も考えられるが、それに対しては、請求項３に記載の発明のように、モータに対して正の補正駆動トルク量を出力することで、トルク変動を抑制する。ここで、正の補正駆動トルク量の大きさ及び出力期間は、請求項３に記載された発明と同様とする。
【００３９】
このように、請求項６に記載の発明によれば、モータの駆動トルク量が上限値となった場合であっても、正の補正駆動トルク量をモータに対して出力することにより、単振動的なトルク変動を抑制することが可能となる。
【００４０】
請求項７に記載の発明は、前記車両が前記駆動軸に接続するエンジンを有し、トルク変動が検出された場合に、エンジンの点火時期の遅角量を増加させることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項５の何れか一項に記載のトルク変動制御装置である。
【００４１】
請求項７に記載された発明は、エンジンとモータと併用して稼動するハイブリッド車に関するものである。請求項３に記載の発明において、正の補正駆動トルクをモータに対して出力してもなお、トルク変動が収束しない場合には、エンジンの点火時期を遅角することにより、加速指令に対するエンジンの応答性を低下させることでトルク変動を抑制する。
【００４２】
これにより、ハイブリッド車においては、請求項３に記載の発明により単振動的なトルク変動が解消しない場合であっても、エンジンの遅角量を大きくすることにより、トルク変動を解消することが可能となる。
【００４３】
請求項８に記載の発明は、前記補正駆動トルク量は、前記２階微分値に所定のゲインを乗じて設定されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のトルク変動制御装置である。
【００４４】
請求項８に記載の発明によれば、補正駆動トルク量を２階微分値に所定のゲインを乗じることにより設定する。図１，２に示したように、２階微分値は、モータの回転速度のトルク変動と１８０°位相がずれているので、２階微分値に対してゲイン（正の値）を乗じるだけで、補正駆動トルク量を算出することが可能となる。
【００４５】
請求項９に記載の発明は、前記第２微分演算手段は前記１階微分値をローパスフィルタを通過させた後に前記２階微分値を演算し、前記ローパスフィルタ通過に伴う遅延を、前記２階微分値を所定進角することで補正することを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載のトルク変動制御装置。
【００４６】
請求項９に記載の発明は、１階微分値をローパスフィルタを通過させた後に２階微分値を算出するので、２階微分値より高周波雑音成分が除去され、トルク変動成分のみが抽出されるので、前記した補正駆動トルク量をモータに対して出力するタイミング及び補正駆動トルク量の大きさを適切に設定することが可能となる。
【００４７】
また、ローパスフィルタを通過させることにより２階微分値には遅延分が導入されるために、２階微分値は１階微分値に対して位相遅れを生じる。請求項９に記載の発明では、２階微分値を所定進角させることで、この位相遅れを解消した。これにより、１階微分値及び２階微分値を直接比較することが可能となり、補正駆動トルク量の出力タイミングを正確に決定することが可能となる。
【００４８】
請求項１０に記載の発明は、前記モータの駆動トルク量の上限は、バッテリ温度及び／又はインバータ温度により制限されることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載のトルク変動制御装置である。
【００４９】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項５及び請求項６に記載したモータの駆動トルク量の上限は、バッテリ温度及び／又はインバータ温度により制限されるので、低温時や高温時等、バッテリ及び／又はインバータの性能が低下する場面や、性能が低下し易くなる場面においても、その条件下におけるバッテリやインバータの性能等に応じてトルク変動の制御を行うことができる。
【００５０】
請求項１１に記載の発明は、駆動力発生用のモータを備える車両に搭載されるコンピュータを、入力した車両の駆動軸又はモータの回転軸の回転速度を微分して１階微分値を演算する第１微分演算手段、前記第１微分演算手段の微分値をさらに微分して２階微分値を演算する第２微分演算手段、前記２階微分値に所定のゲインを乗じて補正駆動トルク量を設定する補正駆動トルク量設定手段、前記１階微分値及び／又は前記２階微分値に基づいて前記モータの駆動トルク量を前記補正駆動トルク量で補正するタイミングを設定するタイミング設定手段、として機能させることを特徴とする車両のトルク変動制御プログラムである。
【００５１】
請求項１１に記載の発明は、車両の駆動軸の回転速度の２階微分値に基づいて補正駆動トルク量設定手段がモータの駆動トルク量に加算する補正駆動トルク量を設定する。さらに、タイミング設定手段が、１階微分値及び／又は２階微分値に基づいて適切なタイミングで前記した補正駆動トルク量をモータの駆動トルク量に加算するので、車両の加速／減速時に発生する単振動的なトルク変動を効果的に抑制することが可能となる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照して説明する。
図３に、本発明のトルク変動制御装置が用いられるハイブリッド車の機能ブロック図を示した。
【００５３】
この実施の形態のハイブリッド車は、スロットル１、エンジン２、モータ３、駆動輪４、ＰＤＵ７、バッテリ８、エンジンＥＣＵ５、モータＥＣＵ６等からなり、本発明のトルク変動制御装置９は、モータＥＣＵ６内に納められている。また、図示してはいないが、モータ３の後段にはクラッチ及びマニュアル変速機が配置されている。つまり本実施形態のハイブリッド車はＭＴ車である。ちなみに、トルクコンバータを備えた車両や、自動クラッチ付きのＣＶＴを備えた車両の場合は、トルクコンバータや自動クラッチでトルク変動が吸収される傾向にあり、ドライバが体感するトルク変動は、本実施の形態の車両よりも少ない。
【００５４】
ハイブリッド車においては、エンジン２とモータ３及び駆動輪４は、駆動軸１０を介して直結されている。すなわち、エンジン２とモータ３との間に変速機を有する車両も存在するが、本実施形態の車両ではエンジン２とモータ３とは直結されている。モータ３は、エンジン２を始動する役割、車両の運転状態に応じてエンジン２の出力を補助する役割、車両制動時の回生動作による回生エネルギで発電する役割、車両の運転状態に応じてエンジン２の出力で発電する役割を有する。モータ３は、電動機の役割だけでなく発電機の役割も有する発電電動機である。エンジン２は、ガソリンなどを燃料とする内燃機関であり燃料とスロットル１を介して吸入される空気を混合して燃焼することで、駆動軸１０に対して駆動力を伝達する。
【００５５】
ＰＤＵ７は、インバータなどから構成され、エンジン２の出力を補助するアシスト時には、バッテリ８から電力を供給されてモータ３を駆動する。逆に回生時は、モータ３により発電された電力を供給されてバッテリ８を充電する。なお、インバータは、例えばパルス幅変調（Pulse Width Modulation）によるＰＷＭインバータであり、複数のスイッチング素子をブリッジ接続した図示しないブリッジ回路を備える。
【００５６】
モータの駆動用及び回生充電用に使用されるバッテリ（高圧バッテリ）８は、ニッケル水素電池を多数本まとめて接続した組電池になっている。ちなみに、モータ３をバッテリ８に蓄えられた電力で駆動するときは、モータＥＣＵ６に制御されるＰＤＵ７を介してバッテリ８からモータ３に電力が供給される（放電）。一方、モータ３が発電するときは、発電された電気エネルギ（電力）はモータＥＣＵ６に制御されるＰＤＵ７を介してバッテリ８に蓄えられる（充電）。
【００５７】
エンジンＥＣＵ５は、エンジン２を制御する役割を果たし、スロットル１の開度に基づいて、エンジン２に供給される燃料量、エンジン２の点火時期等を制御する。さらに、エンジンＥＣＵ５は、エンジン２に掛かる負荷を常に評価しており、この負荷に応じたトルク指令値をモータＥＣＵ６に対して送信する。このトルク指令値とは、モータ３の出力トルクを指示するものである。基本的には、モータ３は、このトルク指令値に基づいて、時には発電機として、時には電動機として稼動する。尚、「トルク指令値」は、特許請求の範囲で言うところの「駆動トルク量」に対応する。
【００５８】
モータＥＣＵ６は、内部に本発明のトルク変動制御装置９を備えており、前記したトルク指令値に、このトルク変動制御装置９で演算される補正トルク指令値を加算してトルク指令値とし、このトルク指令値に基づいてＰＤＵ７を介してモータ３を制御する役割を果たす。尚、「補正トルク指令値」は、特許請求の範囲で言うところの「補正駆動トルク量」に相当する。
【００５９】
また、モータＥＣＵ６には、駆動軸１０に設けられた回転速度センサ１１から、駆動軸１０の回転速度が入力され、この回転速度は、トルク変動制御装置９で補正トルク指令値を算出するために利用される。
【００６０】
さらにまた、モータＥＣＵ６には、バッテリ８の温度及びＰＤＵ７の温度が、入力され、これらの情報は、その温度環境におけるバッテリ８の出力（放電）限界及び充電限界、従って、モータ３のトルク指令値の上限を決定するために用いられる。
【００６１】
続いて、図４に本発明のトルク変動制御装置９を含むモータ３の駆動制御系の機能ブロック図を示す。
モータＥＣＵ６は、トルク変動制御装置９、加算器５０、モータ制御コントローラ５１等からなる。
【００６２】
トルク変動制御装置９には、駆動軸１０に設けられた回転速度センサ１１から駆動軸１０の回転速度が入力される。トルク変動制御装置９では、内部で、後記の各種演算が行われ、加減速に伴い発生する単振動的なトルク変動を解消するための補正トルク指令値の大きさ及びその出力タイミングが評価され出力される。
【００６３】
加算器５０は、トルク変動制御装置９から出力される補正トルク指令値とエンジンＥＣＵ５より出力されるトルク指令値とを加算するためのものである。加算器５０により両者は加算されてトルク指令値が更新され、モータ制御コントローラ５１に出力される。
【００６４】
モータ制御コントローラ５１は、加算器５０から入力されるモータ３に対するトルク指令値に基づきモータ３を制御する役割を果たす。
また、モータ３に電力を供給して駆動させる場合のバッテリ８からの供給電力の上限値（従って、モータ３のトルク指令値の上限値）及びモータ３により発電を行う際のバッテリ８への充電電力の上限値（従って、モータ３のトルク指令値の上限値）は、何れもＰＤＵ７及びバッテリ８の温度により規制される。モータ制御コントローラ５１には、ＰＤＵ７及びバッテリ８よりＰＤＵ温度及びバッテリ温度に関する情報が入力されており、モータ３へのトルク指令値がその温度条件下における上限値を越えないように制御している。
【００６５】
次に、トルク変動制御装置９の機能について説明する。
トルク変動制御装置９は、第１微分演算手段７０、ローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という）７１、第２微分演算手段７２、タイミング演算手段７３、ゲイン乗算器７４、ゲイン記憶手段７５及び乗算器７６とからなる。
尚、トルク変動制御装置９は、モータＥＣＵ６の内部で機能するプログラムとして構成されるものとする。つまり、モータＥＣＵ６がメモリに記憶されたプログラム（トルク変動制御プログラム）を読み出し実行することにより、トルク変動制御装置９の各ブロックが持つ機能が実現される。
【００６６】
先ず回転速度センサ１１で評価された駆動軸１０の回転速度は、第１微分演算手段７０に入力され、回転速度の１階微分値が演算される。続いて、この１階微分値はＬＰＦ７１を通過することで、周波数の高いノイズが除去されて、第２微分演算手段７２に入力されて回転速度の２階微分値が演算される。
【００６７】
尚、ＬＰＦ７１を通過させた１階微分値を用いて２階微分値を演算しているために、２階微分値には、所定の位相遅れが導入される。そこで、２階微分値を所定進角させることにより、この位相遅れをキャンセルしている。
【００６８】
ここで計算された２階微分値は、ゲイン乗算器７４に入力され、２階微分値に対して所定の定数であるゲインＫが乗ぜられ、補正トルク指令値が求められる。尚、ここで、ゲインＫの値は、車両の運行状況に応じて予め設定されており、ゲイン記憶手段７５中に記憶されている。
【００６９】
ゲイン乗算器７４では常に補正トルク指令値が評価されているが、この補正トルク指令値が常にモータ３に対して出力される訳ではなく、加速／減速時に駆動軸１０が単振動的なトルク変動を生じた際にのみ、このトルク変動を打ち消すために出力される。この補正トルク指令値の出力タイミングを決定（設定）するのが、タイミング演算手段７３である。
【００７０】
タイミング演算手段７３には、１階微分値及びそれに対応する２階微分値が常に入力されている。タイミング演算手段７３は１階微分値より車両の加速／減速を判断し、それに応じて１階微分値及び２階微分値の大きさより、単振動的なトルク変動が発生しているかどうかを判断する。この点の詳細については、「課題を解決するための手段」の欄において図１、図２を参照して説明した通りである。
【００７１】
ここで、タイミング演算手段７３は、単振動的なトルクを検知した際には「１」を、それ以外の場合には「０」を出力する。
乗算器７６は、タイミング演算手段７３から出力される値とゲイン乗算器７４から出力される補正トルク指令値とを乗算し、その乗算結果を加算器５０に出力する。
【００７２】
単振動的なトルク変動が発生していない場合には、タイミング演算手段７３からは「０」が出力されるので、乗算器７６が加算器５０に出力する値は０となり、加算器５０からモータ制御コントローラ５１に出力されるトルク指令値には、補正トルク指令値は加算されない。
【００７３】
それに対して、単振動的なトルク変動が発生している場合には、タイミング演算手段７３からは「１」が出力されるので、乗算器７６は加算器５０に対して、補正トルク指令値を出力する。よって、加算器５０からモータ制御コントローラ５１に出力されるトルク指令値は補正トルク指令値が加算されたものとなる。
【００７４】
尚、特許請求の範囲で言うところの「トルク変動検出手段」が、第１微分演算手段７０、ＬＰＦ７１、第２微分演算手段７２及びタイミング演算手段７３とから構成され、特許請求の範囲で言うところの「補正駆動トルク量設定手段」は第２微分演算手段７２、ゲイン乗算器７４、ゲイン記憶手段７５、乗算器７６とからなる。
【００７５】
次に、このトルク変動制御を実現するための処理について図５〜図６のフローチャートを用いて説明する。
【００７６】
図５は、本発明のトルク変動制御装置の処理フローを示した流れ図である。
先ずＳ１において、駆動軸１０に設けられた回転速度センサ１１から駆動軸１０の回転速度ＮＥがトルク変動制御装置９（図４）により取得される。
【００７７】
続いて、第１微分手段７０において、この回転速度ＮＥが時間微分され、１階微分値ｄＮＥが演算される（Ｓ２）。続いて、この１階微分値ｄＮＥはローパスフィルタ（ＬＰＦ）７１を通過し、高い周波数のノイズ成分が除かれる（Ｓ３）。このようにしてノイズ成分が除かれた１階微分値ｄＮＥは、第２微分手段７２により時間微分され、さらに、ＬＰＦ７１を通過した際に導入された遅延を補償するために所定進角されて、２階微分値ｄｄＮＥが得られる（Ｓ４）。
【００７８】
続いて、２階微分値ｄｄＮＥはゲイン乗算器７４に送信され、ゲイン記憶手段７５に記憶されているゲインＫが２階微分値ｄｄＮＥに乗ぜられ、補正トルク指令値ＲＴＱが求められる（Ｓ５）。
【００７９】
ここで、駆動軸１０の回転速度が領域Ａ（図１（ａ））にある場合には、相対的に駆動軸１０を回転するトルク指令値が不足しているということであるので、駆動軸１０の回転をアシストするような正の補正トルク指令値が、２階微分値（図１（ｃ）斜線部）に所定のゲインＫを乗ずることで求められる。
【００８０】
それに対して、駆動軸１０の回転速度が領域Ｂ（図２（ａ））にある場合には、相対的に駆動軸１０を駆動するトルク指令値が過剰であるので、駆動軸１０の回転を減速するような負の補正トルク指令値が、２階微分値（図２（ｃ）の斜線部）に所定のゲインＫを乗ずることで求められる。
【００８１】
Ｓ５と並行して、タイミング演算手段７３においては、駆動軸１０において単振動的なトルク変動が発生していないかどうかが判断されている（Ｓ６）。Ｓ６において、トルク変動が発生していない（Ｎ）と判断される場合には、ｆｌａｇが「０」と設定される（Ｓ７）。それに対しトルク変動が発生していると判断される場合にはｆｌａｇが「１」と設定される（Ｓ８）。尚、Ｓ６のトルク変動の検出フローについては詳細を後記する。
【００８２】
続いて、Ｓ９では、乗算器７６において、後記の（１）式の演算が行われる。
補正トルク指令値（ＲＴＱ）＝補正トルク指令値（ＲＴＱ）×ｆｌａｇ・・（１）
つまり乗算器７６では、Ｓ６において、トルク変動が検出されｆｌａｇ＝１となった場合にのみ補正トルク指令値ＲＴＱが０以外の値を有することとなる。
【００８３】
続いて、Ｓ１０では、加算器５０において、後記の（２）式の演算が行われ、モータ３を所定トルク指令値で回転させるためのトルク指令値が求められる。
トルク指令値＝トルク指令値＋補正トルク指令値（ＲＴＱ）・・・（２）
【００８４】
続いて、Ｓ１０で求められたトルク指令値は、モータ制御コントローラ５１に送信される。前記したようにモータ制御コントローラ５１は、バッテリ温度及びＰＤＵ温度に基づいて、その温度環境におけるモータ３のトルク指令値の上限値を評価しており、Ｓ１１においては、トルク指令値が、モータ３のトルク指令値の上限値を上回っていないかどうかが判断される。
【００８５】
トルク指令値がモータ３のトルク指令値の上限値を上回っている場合（Ｙ）には、バッテリ８及びＰＤＵ７を保護するために、トルク指令値をモータ３のトルク指令値の上限値に設定（規制）する（Ｓ１２）。
【００８６】
ここで、Ｓ１２においてトルク指令値がモータ３のトルク指令値の上限値に規制された場合における単振動的なトルク変動の抑制について詳述する。例えば、図１（ａ）の領域Ａにおいては、相対的にトルク指令値が不足しており、単振動的なトルク変動を抑制するためには、駆動軸１０を積極的に駆動するような正の補正トルク指令値ＲＴＱが加えられなければならない。
【００８７】
正の補正トルク指令値ＲＴＱをトルク指令値に加えた結果、前記した（２）式のトルク指令値がモータ３のトルク指令値の上限値を上回ってしまった場合、Ｓ１２において、トルク指令値はモータ３のトルク指令値の上限値まで足切りされてしまう。このような場合には、領域Ａ（図１（ａ））においては充分にトルク変動を抑制できないので、単振動的なトルク変動は次の周期に持ち越して領域Ａ’が出現する（図１（ａ））。
【００８８】
この領域Ａ’は、相対的にトルク指令値が過剰な領域であるので、領域Ａ’以降のトルク変動を抑制するためには、駆動軸１０に対してトルク指令値を減少させるような負の補正トルク指令値ＲＴＱが加えられなければならない。つまり、領域Ａ’においては、領域Ａとは逆に駆動軸１０のトルク指令値を減少させるような補正トルク指令値ＲＴＱがトルク指令値に加えられるので、モータ３のトルク指令値が上限値を越えることはなく、領域Ａ’において確実に単振動的なトルク変動を収束させることが可能となる。
【００８９】
図２の場合も同様であり、例え、領域Ｂにおいてトルク変動を抑制することができなくとも、領域Ｂ’において、領域Ｂとは逆の補正トルク指令値ＲＴＱが加えられることにより単振動的なトルク変動を抑制することが可能となる。
【００９０】
最後に、モータ制御コントローラ５１からトルク指令値がＰＤＵ７を介してモータに出力される（Ｓ１３）。
Ｓ１３の後は、処理はＳ１に戻りＳ１〜Ｓ１３の間を繰り返す。
【００９１】
尚、このフローチャート中には明示していないが、図１のように車両が加速している場合において、何等かの原因により単振動的なトルク変動が収束しない際には、エンジン２の点火時期を遅角して、エンジン２の応答性を低下させ、緩やかに加速させることでトルク変動を抑制しても良い。
【００９２】
続いて、前記Ｓ６〜Ｓ８において、タイミング演算手段７３で行われる単振動的なトルク変動の検出フローについて図６，図１，図２を参照しながら説明する。
Ｓ６においては、加速／減速時に駆動軸１０で発生する図１及び図２で見たような単振動的なトルク振動を検出し、さらに、図１における領域Ａ及び図２における領域Ｂを抽出する処理がなされる。
【００９３】
まず、第１微分演算手段７０からタイミング演算手段７３に入力される１階微分値ｄＮＥに基づき、車両が加速しているのか、減速しているのかが判断される（Ｓ１００）。つまり、Ｓ１００においては、駆動軸１０の回転速度が、図１のように時間とともに増加する傾向であるのか、図２のように減少する傾向であるのかが判断される。
【００９４】
車両が加速していると判断された場合（加速）には、Ｓ１０１において、駆動軸１０の回転速度の１階微分値ｄＮＥが所定の値Ｌ（負値）以下であるかどうかが判断される（図１（ｂ））。ここで、ｄＮＥ≦Ｌの場合（Ｙ）には、回転速度ＮＥが基準値Ｌ（負値）を下回って大きく変動していることを示し、続いて、２階微分値ｄｄＮＥが０以上であるかどうかが判断される（Ｓ１０２）。Ｓ１０２において、２階微分値ｄｄＮＥ≧０であると判断された場合（Ｙ）には、駆動軸１０で図１（ａ）で見たような単振動的なトルク変動が発生しており、そのトルク変動が領域Ａ（図１（ａ））に入ったとの判断がなされ、前記した（１）式に従い、補正トルク指令値ＲＴＱをトルク指令値に加算するためにｆｌａｇが１に設定される。
【００９５】
つまり、Ｓ１０１とＳ１０２における処理においては、補正トルク指令値ＲＴＱをモータ３の制御に加算する開始タイミングが決定される。
【００９６】
それに対し、Ｓ１０２において、ｄｄＮＥ＜０の場合（Ｎ）には、ｆｌａｇが更新されることはなく、ｆｌａｇは前回値（０又は１）を維持したままとなる。
【００９７】
Ｓ１０１において、ｄＮＥ＞Ｌと判断された場合（Ｎ）には、処理はＳ１０４に移行し、１階微分値ｄＮＥが所定値Ｕ（正値）以上であるかどうかが判断される（図１（ｂ））。ここで、ｄＮＥ≧Ｕであると判断された場合（Ｙ）には、図１（ａ）、図１（ｂ）で見たように、トルク変動が領域Ａの終りに近づいたことを示し、Ｓ１０５においてｆｌａｇ＝０と設定され、前記した（１）式に従い補正トルク指令値ＲＴＱは０となり、補正トルク指令値ＲＴＱはモータ３に対するトルク指令値に反映されなくなる。つまり、Ｓ１０４、Ｓ１０５においては、モータ３に対する補正トルク指令値ＲＴＱによる制御を終了するための終了タイミングが決定される。
【００９８】
それに対し、Ｓ１０４においてｄＮＥ＜Ｕ（正値）であると判断された場合（Ｎ）には、ｆｌａｇが更新されることはなく、ｆｌａｇは前回値（０又は１）を維持したままとなる。
【００９９】
つまり、車両が加速している場面においては、ｄＮＥ≦Ｌ（Ｓ１０１）及びｄｄＮＥ≧０（Ｓ１０２）という両条件が成立したときに初めてｆｌａｇが１となることにより、補正トルク指令値ＲＴＱがトルク指令値に加算され、補正トルク指令値ＲＴＱがモータ３の制御に反映され始める。また、ｄＮＥ≧Ｕ（Ｓ１０４）が成立したときにのみ、ｆｌａｇが０とされ、補正トルク指令値ＲＴＱはトルク指令値へ加算されなくなる。これ以外の場合には、ｆｌａｇは前回値（０又は１）を維持したままとなり、それまで行われてきた制御が続行される。
【０１００】
続いて、Ｓ１００において、減速指令が発せられていると判断された場合（減速）には、先ず、Ｓ１０６において、１階微分値ｄＮＥが所定値Ｕ’（正値）以上であるかどうかが判断される（図２（ｂ））。ここで、ｄＮＥ≧Ｕ’であると判断されると、Ｓ１０７において２階微分値ｄｄＮＥが０以下であるかどうかが判断される（図２（ｃ））。Ｓ１０７において、ｄｄＮＥ≦０である場合（Ｙ）には、図２（ａ）において、駆動軸１０の回転速度が単振動的にトルク変動しており、そのトルク変動が領域Ｂ（図２（ａ））に入ったとの判断がなされ、前記した（１）式に従い、補正トルク指令値ＲＴＱをトルク指令値に加算するためにｆｌａｇが１に設定される（Ｓ１０８）。
【０１０１】
それに対し、Ｓ１０７において、ｄｄＮＥ＞０の場合（Ｎ）には、ｆｌａｇは前回値（０又は１）を維持したままとなる。
【０１０２】
Ｓ１０６において、ｄＮＥ＜Ｕ’（正値）と判断された場合（Ｎ）には（図２（ｂ））、処理はＳ１０９に移行し、１階微分値が所定値Ｌ’（負値）以下であるかどうかが判断される（図２（ｂ））。ここで、ｄＮＥ≦Ｌ’と判断された場合には、図２（ａ）、図２（ｂ）で見たように、トルク変動が領域Ｂの終りに近づいたことを示し、Ｓ１１０においてｆｌａｇ＝０とされ、前記した（１）式に従い補正トルク指令値ＲＴＱは０となり、補正トルク指令値ＲＴＱはモータ３の制御に反映されなくなる。それに対し、Ｓ１０９において、ｄＮＥ＞Ｌ’と判断された場合（Ｎ）には、ｆｌａｇは前回値（０又は１）を維持したままとなる。
【０１０３】
つまり、車両が減速している場面においては、ｄＮＥ≧Ｕ’（Ｓ１０６）及びｄｄＮＥ≦０（Ｓ１０７）という両条件が成立したときに初めてｆｌａｇが１となることにより、負の補正トルク指令値ＲＴＱがトルク指令値に加算され、補正トルク指令値ＲＴＱがモータ３の制御に反映され始める。また、ｄＮＥ≦Ｌ’（Ｓ１０９）が成立したときにのみ、ｆｌａｇが０とされ、負の補正トルク指令値ＲＴＱはトルク指令値へ加算されなくなる。これ以外の場合には、ｆｌａｇは前回値（０又は１）を維持したままとなり、それまで行われてきた制御が続行される。
【０１０４】
また、Ｓ１００において、加速でも減速でもない、つまり、駆動軸１０の回転速度が一定であると判断された場合（定速）には、補正トルク指令値ＲＴＱによる制御は必要ないので、ｆｌａｇは０とされる。
【０１０５】
続いて、図７のタイミングチャートを用いて、本発明のトルク変動制御装置の動作について説明する。
【０１０６】
図７において、（ａ）はスロットル開度を示しており、（ｂ）は駆動軸１０の回転速度ＮＥを、（ｃ）はＮＥの一回微分値ｄＮＥを、（ｄ）はＮＥの２階微分値ｄｄＮＥを、（ｅ）は、加算器５０（図４）からモータ制御コントローラ５１（図４）に送信されるモータ３を制御するためのトルク指令値を、（ｆ）は、タイミング演算手段７３で評価される前記したｆｌａｇの値をそれぞれ示している。
【０１０７】
図７（ａ）よりわかるように、ｔ0からスロットル１が開かれ始め加速が開始する。すると、駆動軸１０の回転速度ＮＥは増加するが、前記したようにモータ３及びエンジン２の駆動力と路面の反力とで駆動軸１０がねじれ振動を発生するために、回転速度ＮＥも極大値Ｐを取った後に減少して極小値Ｂを取り振動しながら増加する。この極大値Ｐが相対的に駆動軸１０の回転トルクが過剰な部分であるとみなせ、極小値Ｂが相対的に駆動軸１０の回転トルクが不足している部分であるとみなせる。
１階微分値ｄＮＥ及び２階微分値ｄｄＮＥは、このＮＥの変化に対応して値が変化する。
【０１０８】
１階微分値ｄＮＥ（図７（ｃ））が減少して所定値Ｌ（負値）を下回り、且つ、ｄｄＮＥ（図７（ｄ））が０以上となった時点ｔ1において、図５、図６で見たように、タイミング演算手段７３において、ｆｌａｇが１となり、回転速度ＮＥの極小値Ｂで発生している相対的なトルク不足を補うために、正の補正トルク指令値ＲＴＱが、トルク指令値に対して加算される（図４）。図７（ｅ）において、ｔ1とｔ2の間においてトルク指令値が急激に大きな値となっているが（斜線部）、これが、加えられた正の補正トルク指令値ＲＴＱを表している。尚、加えられる補正トルク指令値ＲＴＱの値は、前記したようにｄｄＮＥに所定のゲインＫを乗じることで求められている。
【０１０９】
そして、ｄＮＥが所定値Ｕ（正値）を上回った時点ｔ２で、図５、図６で見たように、タイミング演算手段７３において、ｆｌａｇが０となり、補正トルク指令値ＲＴＱの加算が終了する。
【０１１０】
ここで、注目すべきは、補正トルク指令値ＲＴＱを加算する開始時刻ｔ1と補正トルク指令値ＲＴＱの加算終了時刻ｔ2とが回転速度ＮＥの極小値Ｂの幅と略一致していること及び、ｔ2以降は、回転速度ＮＥの振動が収まっていることである。
【０１１１】
このように、本発明のトルク変動制御装置は、相対的にトルクが不足している回転速度ＮＥの極小値Ｂにおいて、適切なタイミングと大きさで補正トルク指令値ＲＴＱをモータ３を介して駆動軸１０に加えたので、その後の回転速度ＮＥの振動が抑制されている。つまり、ドライバーが受ける違和感が解消ないし大幅に低減される。この際、加速性能が低下することがない。ちなみに、本実施の形態の車両のように、トルク変動の違和感を受けやすいマニュアルの変速機を備えた車両でも、顕著にトルク変動を低減ないし解消することができる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態の記述にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想を具現化する種々の変更が可能である。
【０１１３】
【実施例】
続いて、本発明のトルク変動制御装置の実施例について説明する。
実施例として、本発明のトルク変動制御装置を搭載したハイブリッド車両において、スロットルを急激に開放（加速）したときの車体に掛かる加速度とエンジン回転速度とを測定し、図８（ａ）に示した。
【０１１４】
また、比較例として、本発明のトルク変動制御装置を搭載しない以外は、実施例と同様の車両を用い、同条件でスロットルを開放（加速）したときの車体に掛かる加速度と駆動軸の回転速度を測定し、図８（ｂ）に示した。
【０１１５】
両者を比較すると、加速開始直後（図中丸囲み）において、比較例においては、車体に掛かる加速度及び駆動軸の回転速度が単振動的に変動しているが、本発明のトルク変動制御装置を搭載した実施例においては、加速開始直後に車体に掛かる加速度及び駆動軸の回転速度の振動が収まり、駆動軸の回転速度が直線的に増加していることがわかる。
【０１１６】
このように本発明のトルク変動制御装置を用いることにより、急激なトルク変動時に発生する単振動的なトルク変動を抑制することが可能となる。これにより、商品性能が格段に向上する。
尚、本発明は、モータだけを搭載する電気自動車、燃料電池電気自動車にも適用できる。またトルクコンバータやＣＶＴ等を搭載した車両にも適用できる。また、回転速度は、変速機のドリブン側のものでもよく、この場合、回転速度は車速パルスに相当するものになる。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明は、前記のように構成したので、以下のような顕著な効果を奏する。
本発明のトルク変動制御装置は、駆動軸の回転速度の変動に基づいて、急加速／急減速時に車両に発生する単振動的なトルク変動を検出し、このトルク変動に対して逆位相の補正駆動トルク量（補正トルク指令値）を出力することで駆動軸の駆動トルク量（駆動トルク量）を補正するので、単振動的なトルク変動を抑制することが可能となる（請求項１）。
さらに、補正駆動トルク量設定手段は、トルク変動検出手段がトルク変動を検出したとき、２階微分値に基づいて前記逆位相の補正駆動トルク量を設定するので、車両の加速／減速時に発生する単振動的なトルク変動を効果的に抑制することが可能となる（請求項２）。
【０１１８】
本発明のトルク変動制御装置は、駆動軸の回転速度の１階微分値及び２階微分値より、単振動的なトルク変動の発生を検知する。このトルク変動において、相対的に駆動トルク量が不足していると判断される場面では、２階微分値に所定のゲインを乗じた正の補正駆動トルク量をモータに加算することで、不足している駆動トルク量を補い、相対的に駆動トルク量が過剰であると判断される場面では、２階微分値に所定のゲインを乗じた負の補正駆動トルク量をモータに加算することで、過剰な駆動トルク量を補う。このような制御を行うことにより、急加速や急減速の場面においても、車両に発生する単振動的なトルク変動を抑制することが可能となる（請求項３，４）。
【０１１９】
本発明のトルク変動制御装置は、出力指令値が、その時々のバッテリ温度等で決定されるモータの駆動トルク量の上限値を越えてしまうような場合には、出力指令値をモータの駆動トルク量の上限値に規制するので、バッテリが過剰に放電したり、過剰に充電されることを防止できる（請求項５，６）。
【０１２０】
本発明のトルク変動制御装置は、エンジンとモータとを有するハイブリッド車に好適に用いられる。特に、車両の加速時において、何らかの原因で駆動軸の単振動的なトルク変動が収まらない場合には、エンジンの点火時期を遅角することにより、エンジンの応答性を低下させることでトルク変動を抑制することが可能である（請求項７）。
【０１２１】
本発明のトルク変動制御装置は、２階微分値に所定のゲインを乗じることにより補正駆動トルク量の大きさを決定するので、簡便に補正駆動トルク量を求めることが可能となる（請求項８）。
【０１２２】
本発明のトルク変動制御装置は、１階微分値をローパスフィルタを通過させた後に２階微分値を演算するので、１階微分値に含まれる高周波雑音成分を除去することが可能となり、比較的小さい周波数である単振動的なトルク変動を抽出することが可能となる（請求項９）。
【０１２３】
本発明のトルク変動制御装置は、モータの駆動トルク量の上限をバッテリ温度及びインバータ温度により制限するので、その時々の温度条件に応じてトルク変動の制御を行うことができる（請求項１０）。
本発明のトルク変動制御プログラムは、車両の駆動軸の回転速度の２階微分値に基づいて補正駆動トルク量設定手段がモータの駆動トルク量に加算する補正駆動トルク量を設定する。さらに、タイミング設定手段が、１階微分値及び／又は２階微分値に基づいて適切なタイミングで前記した補正駆動トルク量をモータの駆動トルク量に加算するので、車両の加速／減速時に発生する単振動的なトルク変動を効果的に抑制することが可能となる（請求項１１）。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータに対し加速指令が発せられている状態におけるモータの回転速度の時間変化を模式図である。
【図２】モータに対し減速指令が発せられている状態におけるモータの回転速度の時間変化を模式図である。
【図３】本発明のトルク変動制御装置が用いられるハイブリッド車の機能ブロック図である。
【図４】本発明のトルク変動制御装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明のトルク変動制御装置の処理フローを示した流れ図である。
【図６】タイミング演算手段で行われる単振動的なトルク変動の検出フローを示した流れ図である。
【図７】本発明のトルク変動制御装置の動作を示したタイミングチャートである。
【図８】本発明のトルク変動制御装置の実施例（ａ）と比較例（ｂ）を示したグラフである。
【図９】ドライブシャフトの物理的モデル（ａ）と、加速／減速により発生するドライブシャフトのねじれ振動（ｂ）の様子を描いた模式図である。
【符号の説明】
１  スロットル
２  エンジン
３  モータ
４  駆動輪
５  エンジンＥＣＵ
６  モータＥＣＵ
７  ＰＤＵ
８  バッテリ
９  トルク変動制御装置
１０  駆動軸
１１  回転速度センサ
５０  加算器
５１  モータ制御コントローラ
５２  ダンパ制御コントローラ
７０  第１微分演算手段
７１  ローパスフィルタ
７２  第２微分演算手段
７３  タイミング演算手段
７４  ゲイン乗算器
７５  ゲイン記憶手段
７６  乗算器
【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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