(57)【要約】【課題】電動機トルク指令値をガード処理することに伴うドライバビリティや燃費の悪化を回避できる駆動力制御装置を提供する。【解決手段】制振トルクが加減された主トルクのガード処理を行うガード処理手段（ステップＳ１）と、主トルクまたは車輪速に基づいて制振トルクを求める制振トルク算出手段（ステップＳ３）と、その制振トルク算出手段で求められた制振トルクとを主トルクに加減した合算値がガード値を超えないように、主トルクに加減される制振トルクを設定する制振トルク設定手段（ステップＳ５）と、その制振トルク設定手段で設定された制振トルクを主トルクに加算する加算手段（ステップＳ６）とを備え、その加算手段で算出されたトルクをガード処理手段でガード処理した値に基づいて電動機トルク指令を出力する。【選択図】図２
2009241818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行のための動力を主に出力する内燃機関と、その内燃機関から駆動輪に伝達されるトルクに加減するトルクを出力する電動機とを備え、前記車両に対する駆動力要求量に基づいて求められる前記電動機が出力すべき主トルクに振動を抑制するための制振トルクを加減して前記車両の振動を抑制する車両の駆動力制御装置において、
前記制振トルクが加減された前記主トルクの上限値と下限値との少なくとも一方を制限するガード処理を行うガード処理手段と、
前記主トルクおよび前記内燃機関が出力するトルクまたは車輪速に基づいて前記制振トルクを求める制振トルク算出手段と、
その制振トルク算出手段で求められた制振トルクとを前記主トルクに加減した合算値が前記上限値もしくは下限値を超えないように、前記主トルクに加減される制振トルクを設定する制振トルク設定手段と、
その制振トルク設定手段で設定された制振トルクを前記主トルクに加算する加算手段と
を備え、
その加算手段で算出されたトルクを前記ガード処理手段でガード処理した値に基づいて電動機トルク指令を出力するように構成されていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記制振トルク算出手段は、前記主トルクおよび前記内燃機関が出力するトルクまたは車輪速に基づいて前記制振トルクの理論値を求める手段を含み、
前記制振トルク設定手段は、前記理論値に乗算されるゲインを、前記合算値が前記上限値もしくは下限値を超えないように設定する手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記制振トルク設定手段は、前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記上限値もしくは下限値との差と、前記理論値との比較結果に基づいて前記ゲインを設定する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記制振トルク設定手段は、前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記上限値もしくは下限値との差と、前記理論値との比率を前記ゲインとする手段を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記制振トルク設定手段は、前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記上限値との差と、前記理論値との比率、および前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記下限値との比率のうち絶対値が小さい比率を前記とする手段を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。
【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、特に内燃機関が出力したトルクに加減される電動機のトルクを制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車や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、制振トルク値と主トルク指令値とに基づいて最終指令トルク値を出力するように構成したモータ制御装置であって、制振トルクの元となる原指令値にガード処理を施し、それに伴う角部を平滑化する処理を行うように構成された装置が記載されている。また、特許文献２には、モータの制御モードを、ＰＷＭ制御モードと過変調制御モードとに切り替えることのできるモータ駆動装置であって、ＰＷＭ制御モードから過変調制御モードに切り替える際に、制振トルクに乗算される補正係数を減少させることにより、制御モードの切り替えに伴う制振トルクのいわゆる段付部分を解消す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２００６−３１４１７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータのトルク指令値にガード処理を施すことは従来行われており、特許文献１に記載された装置は、そのようなガード処理を制振トルクに対して行い、かつそれに伴ういわゆる角部を解消するように構成されている。しかしながら、電動機が出力するべきトルクを指令する電動機トルク指令値は、駆動力要求量などに基づいて定まるいわゆる主トルク指令値に制振トルクを加算したものであるから、たとえ制振トルクにガード処理を施してあっても、最終的な電動機トルク指令値が制御の限界を超える可能性があるから、電動機トルク指令値を出力する前にガード処理することがある。その場合、前記制振トルクを加算したことにより、電動機トルク指令値がガード値を超えていると、そのガード値を超えた部分はカットされ、その分の電動機トルクは出力されない。このような電動機トルク指令値のカットは、上限側と下限側とで等しく行われるとは限らず、上下限のいずれか一方のみで生じることがあり、その場合、電動機のトルクの出力の仕方が上限側と下限側とで異なり、車両の挙動に違和感が生じる可能性がある。その結果、車両のドライバビリティや乗り心地が損なわれたり、ハイブリッド車の場合には、蓄電装置での充電と放電とが均衡しなくなるため、そのアンバランスを補うようにエンジンの動力を消費し、燃費が悪化する可能性がある。
【０００６】
なお、特許文献２に記載された装置は、制振トルクに乗算する補正係数を変化させ、これにより制振トルクを補正するように構成されているが、特許文献２には、その制振トルクの補正の要因がモータの制御モードの変更であること以外の技術的な記載はない。
【０００７】
この発明は上記の課題に着目してなされたものであり、ドライバビリティや燃費などを損なうことなく振動を抑制することのできる車両の駆動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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の走行のための動力を主に出力する内燃機関と、その内燃機関から駆動輪に伝達されるトルクに加減するトルクを出力する電動機とを備え、前記車両に対する駆動力要求量に基づいて求められる前記電動機が出力すべき主トルクに振動を抑制するための制振トルクを加減して前記車両の振動を抑制する車両の駆動力制御装置において、前記制振トルクが加減された前記主トルクの上限値と下限値との少なくとも一方を制限するガード処理を行うガード処理手段と、前記主トルクおよび前記内燃機関が出力するトルクまたは車輪速に基づいて前記制振トルクを求める制振トルク算出手段と、その制振トルク算出手段で求められた制振トルクとを前記主トルクに加減した合算値が前記上限値もしくは下限値を超えないように、前記主トルクに加減される制振トルクを設定する制振トルク設定手段と、その制振トルク設定手段で設定された制振トルクを前記主トルクに加算する加算手段とを備え、その加算手段で算出されたトルクを前記ガード処理手段でガード処理した値に基づいて電動機トルク指令を出力するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制振トルク算出手段は、前記主トルクおよび前記内燃機関が出力するトルクまたは車輪速に基づいて前記制振トルクの理論値を求める手段を含み、前記制振トルク設定手段は、前記理論値に乗算されるゲインを、前記合算値が前記上限値もしくは下限値を超えないように設定する手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制振トルク設定手段は、前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記上限値もしくは下限値との差と、前記理論値との比較結果に基づいて前記ゲインを設定する手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、前記制振トルク設定手段は、前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記上限値もしくは下限値との差と、前記理論値との比率を前記ゲインとする手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明において、前記制振トルク設定手段は、前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記上限値との差と、前記理論値との比率、および前記加算手段によって前記制振トルクが加算される前の前記主トルクと前記下限値との比率のうち絶対値が小さい比率を前記とする手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電動機トルク指令値がガード値を超えないように制振トルクが加算されるので、電動機トルク指令値の最大値あるいは最低値は、それより絶対値が小さい電動機トルク指令値に対して滑らかに連続したものとなる。また、中央値に対して上限側および下限側にほぼ等しい値となる。したがって、電動機トルク指令値が急激に変化することがないことに加えて、上限側と下限側とのトルク値がほぼ均衡するので、車両の挙動に不自然さが生じず、ドライバビリティや乗り心地あるいは燃費の悪化を防止もしくは抑制でき、また振動を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
先ず、この発明で対象とすることのできる車両における駆動系統（パワートレーン）について説明すると、図５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のモータ・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）が変化し、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。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。
【００１５】
上記のエンジン１の回転数は第１のモータ・ジェネレータ２によって制御される。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５にはシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成された動力分割機構３を示してある。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のモータ・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。
【００１６】
さらに、出力要素となっているリングギヤ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のモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）８が連結されている。この第２のモータ・ジェネレータ８がこの発明における電動機に相当している。なお、リングギヤ３Ｒと出力軸５との間、あるいは第２のモータ・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。
【００１７】
図６は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６における矢印は、各回転要素のトルクの方向を示す。
【００１８】
図６に示すように、エンジン１が動力を出力して走行している状態では、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のモータ・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６から知られるように、第１のモータ・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のモータ・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のモータ・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。
【００１９】
上記の第１のモータ・ジェネレータ２は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のモータ・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のモータ・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。
【００２０】
そして、エンジン１の出力トルクの制御すなわち前述した電子スロットルバルブ４の開度の制御や、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、電子スロットルバルブ４や各インバータ９，１１に指令信号を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。
【００２１】
上述した車両を対象とするこの発明に係る駆動力制御装置は、第１のモータ・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のモータ・ジェネレータ２で得られた電力を使用して第２のモータ・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にトルクを付加し、併せて第２のモータ・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。
【００２２】
図２にこの発明に係る駆動力制御装置で電動機トルク指令値を求め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。
【００２３】
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３に模式的に示してある。図３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。
【００２４】
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、この発明における電動機に相当する第２のモータ・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。
【００２５】
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のモータ・ジェネレータ８の応答性には限界があるから、演算された求められた上記の主トルクＴm2を第２のモータ・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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。この加算器Ａ１で制振トルクＴｖに掛け合わされるゲインは、後述するように、制振トルクＴｖの理論値（理想値）の大小に応じて変更されるようになっている。
【００２８】
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のモータ・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、ガード処理するカード処理器Ｇ４が設けられている。
【００２９】
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のモータ・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、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少なくともガード処理を施したトルクに基づいて制振トルクＴｖを求め、かつその制振トルクＴｖを前記ガード処理したトルクに加算し、その後に該加算処理されたトルクに更に少なくもガード処理を施すように構成されている。
【００３０】
図２のブロック図で示されるシステムを使用したこの発明に係る駆動制御装置による制御例を図１にフローチャートで示してある。先ず、この発明における電動機として機能する第２のモータ・ジェネレータ８のトルクについて上限ガード値Ｇmxと下限ガードＧmnとの少なくとも一方が設定される（ステップＳ１）。これらのガード値Ｇmx，Ｇmnは、例えば前述した第３のガード処理機Ｇ３でのガード値である。第２のモータ・ジェネレータ８は、正のトルクを出力するモータとして機能するように制御され、また負のトルクを出力する発電機として機能するように制御されるので、蓄電装置１０は電力を第２のモータ・ジェネレータ８に対して出力したり、第２のモータ・ジェネレータ８で発電した電力を充電したりする必要がある。したがって、蓄電装置１０の充電容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が低下している場合には、第２のモータ・ジェネレータ８によって充分な正のトルクを出力させることができず、またいわゆる満充電状態であれば、第２のモータ・ジェネレータ８を発電機として機能させて負のトルクを出力されることができない。さらに、第２のモータ・ジェネレータ８の温度が高い場合には、その通電電流が制限されるなど、トルクが制限される。このように、第２のモータ・ジェネレータ８の動作は、蓄電装置１０のＳＯＣや第２のモータ・ジェネレータ８自体の温度などによって制限を受けるので、これらの制限要因に基づいて前記各ガード値Ｇmx，Ｇmnが設定される。なお、これらのガード値Ｇmx，Ｇmnは、例えばマップとして予め用意しておき、検出されたＳＯＣや温度などの検出データに応じたガード値を読み出すように構成することができる。
【００３１】
つぎに、制振トルクＴｖを加算する前の主トルクが算出される（ステップＳ２）。これは、前述した第１の緩変化処理器ＬR1で処理した主トルクＴm3、あるいは前述した要求トルクＴｔとエンジントルクＴｅとから求められる前記の主トルクＴm1である。さらに、前述した制振トルクＴｖが算出される（ステップＳ３）。これは、主トルクＴm3およびエンジントルクＴｅの変動が要因となる振動や、車輪速Ｖｗの変化として検出できる路面の凹凸などに応じて駆動輪７から入力されるトルクの変動が要因となる振動を抑制するように求められたトルクであり、主トルクＴm3およびエンジントルクＴｅの変動が要因となる振動に対応する分の制振トルクＴｖは、主トルクＴm3およびエンジントルクＴｅの変化率（例えば微分値）を抑制するトルクとして算出することができる。また、いわゆる路面入力の変動が要因となる振動に対応する分の制振トルクＴｖは、車輪速Ｖｗの変化率（例えば微分値）を抑制するトルクとして算出することができる。なお、ここで算出される制振トルクＴｖの値は、車両重量もしくは慣性質量や駆動力要求量などに基づく要求トルクＴｔ、エンジントルクＴｅの推定値、図示しない懸架装置の特性値などと予め設定した演算式とで演算して求めた理論値（理想値）である。
【００３２】
以上のようにした算出もしくは設定された上下限のガード値Ｇmx，Ｇmnおよび主トルクＴm3ならびに制振トルクＴｖの理論値に基づいて、制振トルクＴｖに乗算されるゲインＧｖが算出される（ステップＳ４）。このゲインＧｖは、制振トルクＴｖを加算した後の主トルクもしくは電動機トルク指令値が上限ガード値Ｇmxあるいは下限ガード値Ｇmnを超えないように制振トルクＴｖを制限するためのものであり、補正係数と称することもできる。したがって、ガード値Ｇmx，Ｇmnと加算前の主トルクＴm3との差と、制振トルクＴｖの理論値とを比較することにより、ゲインＧｖを設定することができる。その一例を説明すると、上限ガード値Ｇmxと加算前の主トルクＴm3との差を制振トルクＴｖの理論値で除算（（Ｇmx−Ｔm3）／Ｔｖ）した値の絶対値と、下限ガード値Ｇmnと加算前の主トルクＴm3との差を制振トルクＴｖの理論値で除算（（Ｇmn−Ｔm3）／Ｔｖ）した値の絶対値とのうちの小さい値をゲインとして設定する。なお、そのゲインＧｖの上限は“１”とする。
【００３３】
こうした設定されたゲインＧｖを制振トルクＴｖの理論値に掛けて主トルクＴm3に加算する制振トルクＴｖが求められる（ステップＳ５）。そして、ゲインＧｖによって補正された制振トルクＴｖが、前記第１の緩変化処理器ＬR1で処理された主トルクＴm3において加算され、その加算値に基づいて電動機トルク指令値Ｔmが求められる（ステップＳ６）。これらの処理は、前述した加算器Ａ１や第３および第４のガード処理器Ｇ３，Ｇ４あるいは第２の緩変化処理器ＬR2による処理である。
【００３４】
上述した制振トルクＴｖについてのガード処理を行った場合と、そのガード処理を行わなかった場合とのシミュレーションの結果を図４に示してある。ここに示す例は、エンジン１を駆動して走行していて車速が次第に増加し、それに伴って第２モータ・ジェネレータ８の出力トルクが次第に低下している場合の例である。また図４で実線は、上述した制振トルクＴｖについてのガード処理を行った場合のトルクの変化を示し、鎖線はガード処理を行わない場合のトルクの変化を示し、さらにＧmxの符号を付した線は電動機トルク指令値の上限ガード値、Ｔm3の符号を付した線は加算前の主トルクをそれぞれ示す。図４に示すようにガード処理していない制振トルクＴｖすなわちその理論値がガード値を主トルクＴm3に加算したのではガード値を超える場合、制振トルクＴｖについてのガード値Ｇｖが小さい値に設定される。その結果、主トルクＴm3に加算される制振トルクＴｖが図４に実線で示すように相対的に小さい値になるので、これが加算された主トルクＴm3すなわち電動機トルク指令値Ｔmは、ガード値（図４の例では上限ガード値Ｇmx）を超えることがない。これに対して、制振トルクＴｖについてのガード処理を行わない場合には、電動機トルク指令値Ｔmがガード値によって制限され、ガード値を超える分のトルクがカットされるので、図４の例のように、上限側のみのトルクが制限され、またそれに伴って電動機トルク指令値Ｔmが急激に変化する点が発生する。
【００３５】
したがって、この発明に係る上記の駆動力制御装置では、車両の駆動トルクとして交互に繰り返して加えられる第２のモータ・ジェネレータ８の正のトルクと負のトルクとがバランスし、車両の挙動が安定してドライバビリティや乗り心地が良好になる。また、第２のモータ・ジェネレータ８に対して蓄電装置１０から給電し、また蓄電装置１０に充電する場合、蓄電装置１０の放電量と充電量とがほぼバランスするので、エンジン１を駆動することによる燃料消費量の増大を防止もしくは抑制し、燃費の悪化を回避することができる。さらに、電動機トルク指令値Ｔmが急激に変化する点が生じないので、駆動トルクが繰り返し急激に変化したり、それに伴って振動や違和感が生じるなどの事態を回避できる。言い換えれば、この発明に係る駆動力制御装置によれば、駆動トルクあるいは電動機トルク指令値Ｔmが上限側と下限側とで均衡しなくなる事態と、駆動トルクあるいは電動機トルク指令値Ｔmにいわゆる角部が生じる事態との二つの事態を同時に回避することが可能になる。
【００３６】
主トルクに加算する制振トルクをゲインによって変更する制御は、上述したガード値と主トルクとの関係を要因して行うことに加えて、電動機すなわち前記第２のモータ・ジェネレータ８の制御の状態を要因として行ってもよい。すなわち、第２のモータ・ジェネレータ８として同期電動機が使用されることがあり、その同期電動機の応答性やトルクは制御モードやシステムの電圧によって異なるから、制御モードやシステム電圧毎にゲインを異ならせることが好ましい。
【００３７】
具体的に説明すると、図７は制御モード毎およびシステム電圧毎の第２のモータ・ジェネレータ８の特性を模式的に示しており、ＰＷＭ制御モードでは所定の回転数以上ではトルクが相対的に小さく、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順にトルクが大きくなる。また、制御応答性はＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に低下し、さらにシステム電圧ＶＨが高い方が最大トルクが大きくなる。したがって、この発明では、主トルクに加算される制振トルクに乗算されるゲインＧｖを、各制御モードでの応答性に適合するように可変とすることが好ましく、例えば図８に示すように、制御応答性が高いＰＷＭ制御モードではゲインＧｖを相対的に大きく設定し、過変調制御モードや矩形波制御モードではゲインＧｖを相対的に小さく設定する。なお、これらのゲインＧｖの実際の値は、シミュレーションや実験によって予め求め、マップとしておくことができる。
【００３８】
各制御モードでの回転数とトルクとの関係は上記の図７に示すとおりであり、車速が高く、要求トルクが大きい場合に、過変調制御モードや矩形波制御モードが設定される。したがって、第２のモータ・ジェネレータ８の制御モードは要求トルクおよび車速ならびにシステム電圧に応じて決定されるから、制振トルクＴｖについてのゲインＧｖも制御モードと同様に、要求トルクおよび車速ならびにシステム電圧に基づいて決定することができる。
【００３９】
前記ゲインＧｖを制御モードの変更に応じて切り替える場合、ゲインＧｖをステップ的に変化させると駆動トルクが急激に変化してショックが生じる可能性がある。これは、制御モードの変更に対してゲインＧｖの切り替えが１ステップ遅れることも要因となっている。そこで、このようなショックを未然に防止するために、前記ゲインＧｖは、制御モードの切り替えの前後に亘って徐々に変化させることが好ましい。図９はその例を模式的に示しており、システム電圧や要求トルクあるいは車速などの運転条件が変化し、それに伴って制御モードが切り替わる場合、その切り替えの前後に所定の範囲でゲインＧｖを一方の制御モードでの値から他方の制御モードでの値に次第に変化させる。その変化勾配は、シミュレーションや実験によって決めればよい。
【００４０】
ところで、電動機の制御モードの切り替えは要求に応じたトルクを出力するためであり、これは直接的には変調率を変えることにより行っている。図１０は各制御モードでの電圧波形と変調率ならび特徴をまとめて示しており、変調率を変えることにより電圧波形が異なる制御モードに切り替わる。したがって、変調率の変化をモニターしておけば、その変化の傾向によって制御モードの切り替えを推定もしくは判断することができるので、前述した図９に示すようなゲインＧｖの徐変は、変調率に基づいて実行してもよい。
【００４１】
ここで上述した具体例とこの発明の関係を簡単に説明すると、前述した第３もしくは第４のガード処理器Ｇ３，Ｇ４と図１に示すステップＳ１の機能的手段とがこの発明におけるガード処理手段に相当し、図２に示す制振トルク演算器Ｃｖおよび図１に示すステップＳ３の機能的手段とがこの発明における制振トルク算出手段に相当し、図２に示す演算器Ａｐと図１に示すステップＳ５の機能的手段とがこの発明の制振トルク設定手段に相当し、さらに図２に示す加算器Ａ１と図１に示すステップＳ６の機能的手段とがこの発明における加算手段に相当する。
【００４２】
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、対象とする車両もしくはパワートレーンは、要は、電動機が出力した動力を駆動力とすることのできる車両もしくはパワートレーンであればよく、したがって電気自動車などの内燃機関を備えていない車両の駆動力制御装置にも適用することができる。電動機のみを駆動力源とする場合には、車両に対する要求トルクが電動機の前述した主トルクとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る駆動力制御装置で実行される制御の一例を説明するための概略的なフローチャートである。
【図２】この発明に係る駆動力制御装置の制御システムの一例を模式的に示すブロック図である。
【図３】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。
【図４】この発明に係る駆動力制御装置による制御をシミュレーションした場合の電動機トルク指令値の変化の一例を示す図である。
【図５】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６】その動力分割機構についての共線図である。
【図７】制御モード毎およびシステム電圧毎の第２のモータ・ジェネレータの特性を模式的を模式的に示す図である。
【図８】制御モードと制振トルクについてのゲインとの関係を示す図である。
【図９】制振トルクについてのゲインの変化の態様の一例を示す図である。
【図１０】各制御モードでの電圧波形と変調率ならび特徴をまとめて示す図表である。
【符号の説明】
【００４４】
１…エンジン（内燃機関）、  ５…出力軸、  ７…駆動輪、  ８…第２のモータ・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、  Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４…ガード処理器、  ＬR1，ＬR2…緩変化処理器、  Ｃｖ…制振トルク演算器、  Ｔm…電動機トルク指令値、  Ｔm1，Ｔm2，Ｔm3，Ｔm4，Ｔm5…主トルク、  Ｔｖ…制振トルク、  Ｔｔ…目標トルク、  Ｔｅ…エンジントルク、  Ｖｗ…車輪速、  Ａ１…加算器。
【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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【図１０】
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