(57)【要約】【課題】変速中に被同期側のクラッチ板の回転数が増加した場合であっても、同期側のクラッチ板の回転数を追従させることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両の駆動装置は、モータにより回転制御される第１の回転体と、第１の回転体と係合する第２の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用される。ハイブリッド車両の駆動装置は、第２の回転体の回転数の微分値を求め、第２の回転体の回転数の微分値と、第１の回転体の慣性モーメントとに基づいて、フィードフォワード項トルクの値を求めた後、第１の回転体に出力される所定トルクにフィードフォワード項トルクを加算する。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、第２の回転体の回転数が変化した場合であっても、第１の回転体の回転数を第２の回転体の回転数に追従させることができる。【選択図】図５
2009143361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより回転制御される第１の回転体と、前記第１の回転体と係合する第２の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記第２の回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、固定変速比モードにおいて、前記第１の回転体の回転数が前記第２の回転体の回転数となるように前記第１の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う制御手段と、を有するハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記回転数検出手段により求められた前記第２の回転体の回転数に基づいて、前記第２の回転体の回転数の微分値を求める微分値算出手段と、
前記微分値算出手段により求められた前記第２の回転体の回転数の微分値と、前記第１の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求めるフィードフォワード項トルク算出手段と、
前記フィードフォワード項トルク算出手段により求められた前記フィードフォワード項トルクを、前記所定トルクに加算する加算手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
前記微分値算出手段は、前記回転数検出手段が故障している場合には、前記第１の回転体のトルクと、前記第２の回転体のトルクと、前記ハイブリッド車両の重量と、に基づいて、前記第２の回転体の回転数の微分値を求める請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速装置を備えたハイブリッド車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に加えて、電動機やモータジェネレータなどの動力源を備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足を電動機又はモータジェネレータで補う。
【０００３】
近年、ハイブリッド自動車のさらなる高効率化達成のため、様々な検討がなされている。例えば、特許文献１に記載の回転体制御装置では、クラッチ機構として、クラッチ板にドグ歯を備えたドグクラッチ（噛み合いクラッチ）を導入し、同期側の一方のクラッチ板の回転数が被同期側の他方のクラッチ板の回転数まで近づくように、フィードフォワード制御し、その後、ドク歯の噛み合い位置が正確に係合するように、フィードバック制御することが試みられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７８２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、変速中に被同期側のクラッチ板の回転数が増加した場合には、同期側のクラッチ板の回転数を追従させることができなくなる恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、変速中に被同期側のクラッチ板の回転数が増加した場合であっても、同期側のクラッチ板の回転数を追従させることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、モータにより回転制御される第１の回転体と、前記第１の回転体と係合する第２の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記第２の回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、固定変速比モードにおいて、前記第１の回転体の回転数が前記第２の回転体の回転数となるように前記第１の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う制御手段と、を有するハイブリッド車両の駆動装置は、前記回転数検出手段により求められた前記第２の回転体の回転数に基づいて、前記第２の回転体の回転数の微分値を求める微分値算出手段と、前記微分値算出手段により求められた前記第２の回転体の回転数の微分値と、前記第１の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求めるフィードフォワード項トルク算出手段と、前記フィードフォワード項トルク算出手段により求められた前記フィードフォワード項トルクを、前記所定トルクに加算する加算手段と、を備える。
【０００８】
上記のハイブリッド車両の駆動装置は、モータにより回転制御される第１の回転体と、前記第１の回転体と係合する第２の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、回転数検出手段と、制御手段と、を有する。回転数検出手段は、例えばエンコーダや速度演算器といった回転数センサである。制御手段は、例えば、コントローラであり、前記第１の回転体の回転数が、前記第２の回転体の回転数となるように前記第１の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う。ハイブリッド車両の駆動装置は、微分値算出手段と、フィードフォワード項トルク算出手段と、加算手段と、を備える。前記微分値算出手段は、前記第２の回転体の回転数の微分値を求める。前記フィードフォワード項トルク算出手段は、前記微分値算出手段により求められた前記第２の回転体の回転数の微分値と、前記第１の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求める。前記加算手段は、前記所定トルクに前記フィードフォワード項トルクを加算する。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、前記第２の回転体の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消させることができ、前記第１の回転体の回転数を前記第２の回転体の回転数に追従させることができる。
【０００９】
上記のハイブリッド車両の駆動装置の他の一態様は、前記微分値算出手段は、前記回転数検出手段が故障している場合には、前記第１の回転体のトルクと、前記第２の回転体のトルクと、前記ハイブリッド車両の重量と、に基づいて、前記第２の回転体の回転数の微分値を求める。このようにすることで、前記回転数検出手段が故障している場合であっても、前記第２の回転体の回転数の微分値を推定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
モータにより回転制御される第１の回転体と、前記第１の回転体と係合する第２の回転体と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記第２の回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、固定変速比モードにおいて、前記第１の回転体の回転数が前記第２の回転体の回転数となるように前記第１の回転体に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御を行う制御手段と、を有するハイブリッド車両の駆動装置は、前記回転数検出手段により求められた前記第２の回転体の回転数に基づいて、前記第２の回転体の回転数の微分値を求める微分値算出手段と、前記微分値算出手段により求められた前記第２の回転体の回転数の微分値と、前記第１の回転体の慣性モーメントとに基づいて、前記所定トルクに加算されるフィードフォワード項トルクの値を求めるフィードフォワード項トルク算出手段と、前記フィードフォワード項トルク算出手段により求められた前記フィードフォワード項トルクを、前記所定トルクに加算する加算手段と、を備える。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、前記第２の回転体の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消させることができ、前記第１の回転体の回転数を前記第２の回転体の回転数に追従させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明のハイブリッド車両の駆動装置の模式図を示している。
【００１３】
図１に示すように、ハイブリッド車両の駆動装置は、モータＭＧ１の回転位置を検出するエンコーダ２０と、モータＭＧ２の回転位置を検出するエンコーダ１８と、電流制御回路２２と、コントローラ２４と、を備えている。エンコーダ１８、２０は、レゾルバなどにより構成することができる。なお、図１では、ハイブリッド車両に搭載されるモータＭＧ１、ＭＧ２、クラッチ１５も示している。
【００１４】
電流制御回路２２及びコントローラ２４は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などにより実現される。電流制御回路２２及びコントローラ２４は、モータＭＧ１に所定トルクを発生させてフィードフォワード制御して、モータＭＧ２の回転数（目標回転数）に近づけた後、当該フィードフォワード制御から、フィードバック制御に切り替えて、モータＭＧ１の回転位置を、モータＭＧ２の回転位置（目標回転位置）に一致するように制御する。
【００１５】
図２は、クラッチ１５の構成例を示す。図２では、クラッチ１５は、一対のクラッチ板１２、１６を備えて構成される。一方のクラッチ板１２はモータＭＧ１と連結され、他方のクラッチ板１６はモータＭＧ２と連結される。従って、クラッチ板１２の回転数とモータＭＧ１の回転数は一致し、クラッチ板１６の回転数とモータＭＧ２の回転数は一致する。図２に示すクラッチ１５は、ドグクラッチであるとした場合の例を示している。従って、クラッチ板１２、１６は、ドグ歯２６を備えている。モータＭＧ１と連結されたクラッチ板１２は、図示しないアクチュエータなどにより、図中の矢印１２１及び１２２のように、軸方向に移動（ストローク）可能に構成されている。モータＭＧ１と連結されたクラッチ板１２を矢印１２１方向に移動させることにより、モータＭＧ１と連結されたクラッチ板１２のドグ歯２６と、モータＭＧ２と連結されたクラッチ板１６のドグ歯２６と、が係合して、クラッチ１５をオン状態とする。また、モータＭＧ１と連結されたクラッチ板１２を矢印１２２方向に移動させることにより、モータＭＧ１と連結されたクラッチ板１２のドグ歯２６と、モータＭＧ２と連結されたクラッチ板１６のドグ歯２６と、の係合を開放して、クラッチ１５をオフ状態とする。
【００１６】
ここで、モータＭＧ１と連結されたクラッチ板１２のドグ歯２６と、モータＭＧ２と連結されたクラッチ板１６のドグ歯２６と、が噛み合い可能な状態で係合するには、まず、モータＭＧ１の回転数をモータＭＧ２の回転数に一致させる回転数同期制御が行われることが必要である。フィードフォワード制御では、この回転数同期制御が行われる。そして、更に、モータＭＧ１の回転位置とモータＭＧ２の回転位置とが一致すること、即ち、位置同期制御が行われることが必要である。フィードバック制御では、この位置同期制御が行われる。
【００１７】
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、後に詳しく述べるが、フィードフォワード制御の際において、モータＭＧ１に発生させるトルクとして、所定トルクに加え、モータＭＧ２の回転数の微分値とクラッチ板１２の慣性モーメントとに基づいて求められたトルク（以下では、「フィードフォワード項トルク」と称す）を発生させることとする。これにより、フィードフォワード制御中において、モータＭＧ２の回転数が変化した場合であっても、モータＭＧ１の回転数を追従させることができる。従って、クラッチ板１２が本発明における第１の回転体として機能し、クラッチ板１６が本発明における第２の回転体として機能する。
【００１８】
ここで、ハイブリッド車両の駆動装置の具体例について述べる。本発明を適用可能なハイブリッド車両の駆動装置は、固定比変速装置を備えた、いわゆるマルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置である。図３、図４に、マルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置の例を示す。
【００１９】
図３に示すハイブリッド車両の駆動装置は、主に、エンジン２００と、モータＭＧ１と、モータＭＧ２と、動力分配機構３００と、変速装置４１０と、動力遮断装置６００と、を備える。
【００２０】
動力分配機構３００は、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構を含んで構成される。具体的には、動力分配機構３００は、相互に同軸上に配置されたサンギヤ３２０と、リングギヤ３１０と、サンギヤ３２０に噛み合わされた第２ピニオンギヤ３４０と、この第２ピニオンギヤ３４０及びリングギヤ３１０に噛み合わされた第１ピニオンギヤ３３０と、第１ピニオンギヤ３３０及び第２ピニオンギヤ３４０を自転可能かつ公転可能に支持しているキャリア３５０とを有している。
【００２１】
エンジン２００は、リングギヤ３１０と連結されており、エンジン２００からの動力は、リングギヤ３１０に伝達される。また、モータＭＧ２は、キャリア３５０を介して第１ピニオンギヤ３３０及び第２ピニオンギヤ３４０と連結されている。第１ピニオンギヤ３３０及び第２ピニオンギヤ３４０は、入力軸３７０と連結されている。モータＭＧ１は、入力軸３６０と連結されている。入力軸３６０は、動力遮断装置６００を介してサンギヤ３２０と連結されている。
【００２２】
変速装置４１０は、クラッチＣ１、Ｃ２を備えている。クラッチＣ１は、出力軸７００と入力軸３６０との間の接続を制御し、クラッチＣ２は、出力軸７００と入力軸３７０との間の接続を制御する。クラッチＣ１がオンにされることにより、入力軸３６０を介してモータＭＧ１の出力が出力軸７００に出力される。クラッチＣ２がオンにされることにより、入力軸３７０を介して、モータＭＧ２の出力が出力軸７００に出力される。出力軸７００への出力を、モータＭＧ２による出力からモータＭＧ１による出力へ変化させることにより、固定変速比モードにおける変速が行われる。例えば、変速装置４１０は、クラッチＣ２がオンにされている状態（入力軸３７０を介してモータＭＧ２の出力が出力軸７００に出力されている状態）から、クラッチＣ１、Ｃ２の両方がオンにされている状態を経由して、クラッチＣ１がオンにされている状態（入力軸３６０を介してモータＭＧ１の出力が出力軸７００に出力されている状態）に切り替えることにより、変速を行う。この切り替え時に、クラッチＣ１における入力軸３６０と連結されたクラッチ板と、クラッチＣ２における入力軸３７０と連結されたクラッチ板と、の間で、回転数同期制御が行われる。従って、クラッチＣ１、Ｃ２は、図１におけるクラッチ１５に対応する。具体的には、クラッチＣ１における入力軸３６０と連結されたクラッチ板が、クラッチ１５におけるクラッチ板１２に対応し、クラッチＣ２における入力軸３７０と連結されたクラッチ板と、クラッチＣ２における出力軸７００と連結されたクラッチ板と、が、クラッチ１５におけるクラッチ板１６に対応する。
【００２３】
また、動力遮断装置６００も、クラッチＣ３を備えている。クラッチＣ３は、入力軸３６０とサンギヤ３２０との間の接続を制御する。クラッチＣ３がオンにされることにより、モータＭＧ１の出力がサンギヤ３２０に出力される。クラッチＣ３がオンにされる際にも、クラッチ板間の回転数同期制御が行われる。従って、クラッチＣ３も図１におけるクラッチ１５に対応する。
【００２４】
図４に、本発明を適用したハイブリッド車両の駆動装置の他の一例を示す。図４において、図３に示したのと同じ構成要素については、同じ番号を付して示すこととし、説明を省略する。
【００２５】
図４に示すハイブリッド車両の駆動装置において、変速装置４１０は、１速ギヤ５１０と、２速ギヤ５２０と、３速ギヤ５３０と、４速ギヤ５４０と、を備えている。また、変速装置４１０は、クラッチ機構として、クラッチＣ４と、クラッチＣ５と、を備えている。クラッチＣ４は、クラッチ板４２０と、２速ギヤ５２０及び４速ギヤ５４０のぞれぞれと連結されたクラッチ板と、を備えている。クラッチＣ５は、クラッチ板４３０と、１速ギヤ５１０及び３速ギヤ５３のそれぞれと連結されたクラッチ板と、を供えている。ここで、クラッチ板４２０、４３０は、出力軸７００と連結されており、両端矢印の方向にストロークすることができる。クラッチ板４２０がストロークすることにより、２速ギヤ５２０又は４速ギヤ５４０と、出力軸７００とが接続される。これにより、２速ギヤ５２０又は４速ギヤ５４０を介して、モータＭＧ１の出力が出力軸７００に出力される。クラッチ板４３０がストロークすることにより、１速ギヤ５１０又は３速ギヤ５３０と、出力軸７００とが接続される。これにより、１速ギヤ５１０又は３速ギヤ５３０を介して、モータＭＧ２の出力が出力軸７００に出力される。クラッチＣ４、Ｃ５を制御することにより、固定変速比モードにおける変速が行われ、その際には、切り替えの対象となるクラッチ板間の回転数同期制御が行われる。従って、クラッチＣ４、Ｃ５も、図１で述べたクラッチ１５に対応する。
【００２６】
次に、本発明のハイブリッド車両の駆動装置の構成について、図５を用いて具体的に説明する。図５は、電流制御回路２２の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図５に示すように、電流制御回路２２は、歯位置演算器３０、３１と、減算器３２と、を備えている。歯位置演算器３０は、エンコーダ２０により検出されたモータＭＧ１の回転位置から、モータＭＧ１と接続されたクラッチ板１２のドグ歯２６の歯位置（以下、単に「モータＭＧ１のドグ歯２６」と称す）を演算する。歯位置演算器３１は、エンコーダ１８により検出されたモータＭＧ２の回転位置から、モータＭＧ２と接続されたクラッチ板１６のドグ歯２６の歯位置（以下、単に「モータＭＧ２のドグ歯２６」と称す）を演算する。減算器３２は、歯位置演算器３０により演算されたモータＭＧ１のドグ歯２６の歯位置と、歯位置演算器３１により演算されたモータＭＧ２のドグ歯２６の歯位置と、の位置誤差Δθｐを演算する。
【００２８】
また、電流制御回路２２は、速度演算器３６、３８と、減算器４０と、を備えている。速度演算器３６は、エンコーダ１８により検出されたモータＭＧ２の回転位置から、モータＭＧ２の回転角速度を演算する。速度演算器３８は、エンコーダ２０に検出されたモータＭＧ１の回転位置から、モータＭＧ１の回転角速度を演算する。従って、エンコーダ１８及び速度演算器３６は、モータＭＧ２の回転数センサとして機能し、本発明における回転数検出手段として機能する。また、エンコーダ２０及び速度演算器３８は、モータＭＧ１の回転数センサとして機能する。減算器４０は、速度演算器３６により演算されたモータＭＧ２の回転角速度と、速度演算器３８により演算されたモータＭＧ１の回転角速度と、の速度誤差Δωを演算する。
【００２９】
演算器３２には、Ｐ制御器３４が接続されている。Ｐ制御器３４は、位置制御器であり、上記位置誤差Δθｐに所定の伝達関数Ｋｐを乗算する。Ｐ制御器３４には、減算器３５が接続されている。減算器３５は、Ｐ制御器３４により演算された値（伝達関数Ｋｐ×位置誤差Δθｐ）から、速度誤差Δωを減算する。減算器３５には、ＰＩ制御器４２が接続されている。ＰＩ制御器４２は、減算器３５により演算された値Ｗｅｒｒ（＝Ｋｐ×Δθｐ−Δω）からトルク指令値を演算する。
【００３０】
また、電流制御回路２２は、図示しない外乱オブザーバを備えている。外乱オブザーバは、速度演算器３８により演算されたモータＭＧ１の回転角速度と、トルク指令値と、から、モータＭＧ１にかかる外乱トルクを演算する。外乱オブザーバにより演算された外乱トルクは、ＰＩ制御器４２により演算されたトルク指令値に加算される。
【００３１】
電流制御回路２２は、スイッチ４５を備えている。スイッチ４５は、コントローラ２４からの制御信号に基づいて、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを切り替える。図５では、コントローラ２４からスイッチ４５への制御信号の流れを破線矢印で示している。スイッチ４５は、モータＭＧ１と接続されている。具体的には、スイッチ４５は、モータＭＧ１の電流制御器（ＰＷＭ）と接続されている。スイッチ４５は、コントローラ２４からの制御信号に基づいて、フィードフォワード制御の際には、コントローラ２４からのトルク指令値、即ち、所定トルクの値がモータＭＧ１の電流制御器に出力されるように切り替え、フィードバック制御の際は、ＰＩ制御器４２からのトルク指令値に外乱トルクの値が加えられた値がモータＭＧ１の電流制御器に出力されるように切り替える。
【００３２】
図６は、フィードフォワード制御からフィードバック制御に切り替える際の時間とモータＭＧ１の回転数との関係を示す図である。コントローラ２４は、フィードフォワード制御を行う際、モータＭＧ１とコントローラ２４とが接続されるようにスイッチ４５を制御する。そして、コントローラ２４は、モータＭＧ１の回転数が、モータＭＧ２の回転数となるように制御する。具体的には、図６の回転数制御区間Ｔ１に示すように、モータＭＧ１を所定トルクで加速（あるいは減速）するフィードフォワード制御を行う。ここで、コントローラ２４は、モータＭＧ１、ＭＧ２の回転数に基づいて、モータＭＧ１に出力する所定トルクを決定する。例えば、コントローラ２４は、モータＭＧ１の回転数とモータＭＧ２の回転数との間の回転数差が比較的大きい場合には、モータＭＧ１の許容最大トルクで、モータＭＧ１を加速（あるいは減速）する。
【００３３】
コントローラ２４は、フィードフォワード制御しているときに、モータＭＧ１の回転状態がフィードバック制御可能な回転状態となったと判定した場合には、モータＭＧ１とＰＩ制御器４２とが接続されるようにスイッチ４５を制御する。これにより、ＰＩ制御器４２からのトルク指令値に外乱トルクの値が加えられた値がモータＭＧ１の電流制御器に出力される。そして、コントローラ２４は、例えば特許文献１に示したようなフィードバック制御モデルを用いてフィードバック制御による位置制御を行う。図６における位置制御区間Ｔ２が、フィードバック制御が行われる区間を示している。
【００３４】
ここで、フィードフォワード制御が行われる際において、モータＭＧ２の回転数が変化した場合には、モータＭＧ１の回転数をモータＭＧ２の回転数に追従させることが難しくなる。
【００３５】
図７は、モータＭＧ１、ＭＧ２、エンジンについての固定変速比モードにおける共線図を示している。図７（ａ）は、モータＭＧ２の回転数が変化する前における、モータＭＧ１、ＭＧ２、エンジンの共線図を示し、図７（ｂ）は、モータＭＧ２の回転数が変化した後における、モータＭＧ１、ＭＧ２、エンジンの共線図を示している。図７（ａ）、（ｂ）において、モータＭＧ１のトルクをＴｇ、エンジントルクをＴｅ、モータＭＧ２のトルクをＴｍとして示している。
【００３６】
図７（ａ）において、トルクＴｇは、フィードフォワード制御時において、モータＭＧ１の回転数が、目標回転数として、モータＭＧ２のトルク変化前の回転数となるようにコントローラ２４によって設定されたトルクである。ここで、図７（ｂ）に示すように、モータＭＧ２のトルクＴｍが変化することにより、モータＭＧ２の回転数が変化した場合には、目標回転数は、モータＭＧ２のトルク変化後の回転数となる。従って、この場合において、モータＭＧ１のトルクをトルクＴｇのままにしておくと、定常偏差が残ってしまい、モータＭＧ１の回転数をモータＭＧ２の変化後の回転数に合わせることができなくなる。ここで、この定常偏差を解消するために積分制御を行うことも考えられるが、あらゆる状況で最適な積分ゲインを設定するのは困難である。例えば、積分ゲインを、定常偏差を早期に収束させるために比較的大きく設定すると、オーバーシュートなどの問題が生じることがある。
【００３７】
そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、図５に示すように、微分器５１と、フィードフォワード項算出器５２と、加算器５３と、を備える。微分器５１は、モータＭＧ２の回転数に基づいて、モータＭＧ２の回転数の微分値を求める。正確に言うと、微分器５１は、速度演算器３６により算出されたモータＭＧ２の回転角速度に基づいて、モータＭＧ２の回転角速度の微分値、即ち、モータＭＧ２の回転角加速度を求める。フィードフォワード項算出器５２は、モータＭＧ２の回転数の微分値、正確には微分器５１により算出されたモータＭＧ２の回転角速度の微分値と、モータＭＧ１に接続されたクラッチ板１２の慣性モーメントと、に基づいて、コントローラ２４からのトルク指令値、即ち、所定トルクの値に加算されるフィードフォワード項トルクの値を算出する。具体的には、フィードフォワード項トルクＴｆｍｇ１は、以下の式で算出される。
【００３８】
【数１】
2009143361.tif 000003
加算器５３は、フィードフォワード制御時において、コントローラ２４からのトルク指令値に対し、フィードフォワード項算出器５２によって算出されたフィードフォワード項トルクを加算した後、モータＭＧ１の電流制御器に出力する。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、モータＭＧ２の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消して、モータＭＧ１の回転数をモータＭＧ２の回転数に追従させることができる。
【００３９】
以上のことから分かるように、微分器５１は、本発明における微分値算出手段として機能し、フィードフォワード項算出器５２は、本発明におけるフィードフォワード項トルク算出手段として機能し、加算器５３は、本発明における加算手段として機能する。
【００４０】
なお、微分器５１は、モータＭＧ２の回転数センサが故障して、例えば、エンコーダ１８や速度演算器３６等が故障して、モータＭＧ２の回転角速度を得ることができない場合であっても、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を推定することが可能である。具体的には、コントローラ２４は、車両の出力トルクと、車両重量と、に基づいて、以下の式（２）を用いて、モータＭＧ２の回転角速度の微分値の推定値ωｍｇ２ｄｏｔ２を求めることができる。
【００４１】
【数２】
2009143361.tif 000004
ここで、車両の出力トルクＴｐは、車両の出力軸より出力されるトルクである。例えば、図３の例でいうと、モータＭＧ２と連結された入力軸３７０が、クラッチＣ２を介して車両の出力軸７００と接続されている場合には、出力トルクＴｐは、エンジンの分力によるトルクとモータＭＧ２のトルクとによって決まる。エンジンの分力によるトルクは、モータＭＧ１のトルクに基づいて求めることができる。つまり、車両の出力トルクＴｐは、モータＭＧ１、ＭＧ２のトルクに基づいて求めることができる。このことから分かるように、モータＭＧ２の回転角速度の微分値の推定値ωｍｇ２ｄｏｔ２は、モータＭＧ１、ＭＧ２のトルクと、車両重量と、に基づいて求めることができる。
【００４２】
このようにすることで、モータＭＧ２の回転数センサが故障した場合であっても、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を推定することができ、フィードフォワード項算出器５２は、フィードフォワード項を算出することができる。
【００４３】
図８は、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を求める制御処理を示すフローチャートである。図８を用いて、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を求める制御処理について説明する。
【００４４】
ステップＳ１０１において、微分器５１は、モータＭＧ２の回転数センサが正常に機能しているか否か、具体的には、エンコーダ１８や速度演算器３６が正常に機能しているか否かについて判定する。例えば、コントローラ２４が、モータＭＧ２への指令トルクや車両の速度センサ等に基づいて、エンコーダ１８や速度演算器３６が正常に機能しているか否かについて判定し、その結果を、微分器５１が受け取ることにより、微分器５１は、モータＭＧ２の回転数センサが正常に機能しているか否か、を判定することができる。
【００４５】
ステップＳ１０１において、微分器５１は、モータＭＧ２の回転数センサが正常に機能していないと判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、上記の式（２）を用いて求められた推定値ωｍｇ２ｄｏｔ２を、モータＭＧ２の回転角速度の微分値ωｍｇ２ｄｏｔとして求めた後（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０４の処理へ進む。このように、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、回転数センサが故障した場合であっても、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を推定することができる。
【００４６】
ステップＳ１０１において、微分器５１は、モータＭＧ２の回転数センサが正常に機能していると判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３の処理へ進む。ステップＳ１０３において、微分器５１は、速度演算器３６により算出されたモータＭＧ２の回転角速度ωｍｇ２から、前回の処理で求められたモータＭＧ２の回転角速度ωｍｇ２ｏｌｄを減算することで、モータＭＧ２の回転角速度の差分ωｍｇ２−ωｍｇ２ｏｌｄを求め、差分ωｍｇ２−ωｍｇ２ｏｌｄを、前回の制御処理が行われたときからの経過時間である制御ステップ時間Ｔｓｔｅｐで割ることにより、モータＭＧ２の回転角速度の微分値ωｍｇ２ｄｏｔを求める。その後、処理はステップＳ１０４へ進む。回転数センサが正常に機能している場合には、このようにすることで、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を求めることができる。
【００４７】
ステップＳ１０４において、微分器５１は、速度演算器３６により算出されたモータＭＧ２の回転角速度ωｍｇ２を回転角速度ωｍｇ２ｏｌｄとして保存する。微分器５１は、モータＭＧ２の回転数センサが正常に機能していないと判定した場合には、上記の式（２）で求められた推定値ωｍｇ２ｄｏｔ２を制御ステップ時間Ｔｓｔｅｐで積分し、これにより求められた値を回転角速度ωｍｇ２ｏｌｄとして保存する。この後、本制御処理を終了する。
【００４８】
以上述べたことから分かるように、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、速度演算器３６により算出されたモータＭＧ２の回転角速度に基づいて、モータＭＧ２の回転角速度の微分値を求める微分器５１と、微分器５１により算出されたモータＭＧ２の回転角速度の微分値、及び、モータＭＧ１に接続されたクラッチ板１２の慣性モーメントに基づいて、フィードフォワード項トルクの値を算出するフィードフォワード項算出器５２と、コントローラ２４からのトルク指令値に対し、フィードフォワード項算出器５２によって算出されたフィードフォワード項トルクを加算して、モータＭＧ１の電流制御器に出力する加算器５３と、を備える。このようにすることで、フィードフォワード制御時において、モータＭＧ２の回転数が変化した場合であっても、定常偏差を解消して、モータＭＧ１の回転数をモータＭＧ２の回転数に追従させることができる。
【００４９】
なお、上述の実施形態では、クラッチ１５はドグクラッチであるとしているが、本発明を適用可能なクラッチとしては、これに限られるものではないのは言うまでもない。例えば、クラッチ１５は、多板クラッチなどの他の形状のクラッチを用いることも可能である。また、上述の実施形態では、モータＭＧ１の回転数をモータＭＧ２の回転数に追従させる例について示したが、逆に、モータＭＧ２の回転数をモータＭＧ１の回転数に追従させる場合についても、本発明を適用可能であるのはいうまでもない。さらに、上述の実施形態では、回転数同期制御と位置同期制御の両方が行われるとしているが、これに限られるものではなく、回転数同期制御のみが行われる場合であっても、本発明を適用可能であるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のハイブリッド車両の駆動装置の模式図である。
【図２】クラッチの構成例を示している。
【図３】マルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置の例を示している。
【図４】マルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置の例を示している。
【図５】電流制御回路の構成を示すブロック図である。
【図６】制御モードを切り替える際における時間とモータＭＧ１の速度との関係を示す図である。
【図７】モータＭＧ１、ＭＧ２、エンジンについての固定変速比モードにおける共線図である。
【図８】モータＭＧ２の回転角速度の微分値を求める制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
ＭＧ１、ＭＧ２  モータ
１５  クラッチ
２４  コントローラ
２２  電流制御回路
１８、２０  エンコーダ
３６、３８  速度演算器
５１  微分器
５２  フィードフォワード項算出器
５３  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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