JP2000032607A - Damping vehicle of driving system in hybrid automobile - Google Patents

Damping vehicle of driving system in hybrid automobile

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JP2000032607A JP10194654A JP19465498A JP2000032607A JP 2000032607 A JP2000032607 A JP 2000032607A JP 10194654 A JP10194654 A JP 10194654A JP 19465498 A JP19465498 A JP 19465498A JP 2000032607 A JP2000032607 A JP 2000032607A
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徳康 山田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for effectively preventing the vibration of a driving system in a hybrid vehicle, in which an internal combustion engine and a motor are linked with a driving system. SOLUTION: This damping apparatus for a driving system of a hybrid vehicle wherein the driving system is linked with the output side of an internal combustion engine via an elastic buffer mechanism, and a motor is linked with the driving system is equipped with an operation state detecting means (step 1) which detects the state of operation of the internal combustion engine, a vibration state detecting means (step 2) which detects the state of vibration of the driving system on the basis of the detected state of operation of the internal combustion engine, and a damping torque calculating means (step 6) which calculates the output torque of the motor for restraining vibration of the driving system, on the basis of the detected state of vibration of the driving system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ハイブリッド車
両における変速機やドライブシャフトなどの駆動系の振
動を抑制する装置に関し、特に動力源の一つである内燃
機関と駆動系との間にダンパーなどの弾性緩衝機構が介
在されたハイブリッド車両の制振装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for suppressing vibration of a drive system such as a transmission and a drive shaft in a hybrid vehicle, and more particularly to a device such as a damper between an internal combustion engine which is one of power sources and the drive system. The present invention relates to a vibration damping device for a hybrid vehicle in which the elastic buffer mechanism is interposed.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ハイブリッド車両は、燃費や排ガスなど
の向上を目的として開発された車両であって、一般に
は、ガソリンエンジンなどの内燃機関と電動機とを動力
源として備えている。その内燃機関は、燃費や排ガスが
最も良好となるように運転され、また電動機では得られ
ない駆動力が要求されている場合に運転され、発進時な
どの内燃機関の運転に不利な状況では、電動機によって
駆動力を得るように制御される。2. Description of the Related Art A hybrid vehicle is a vehicle developed for the purpose of improving fuel efficiency and exhaust gas and generally includes an internal combustion engine such as a gasoline engine and an electric motor as power sources. The internal combustion engine is operated so that fuel economy and exhaust gas are the best, and is operated when a driving force that cannot be obtained with an electric motor is required.In a situation that is disadvantageous for operation of the internal combustion engine such as starting, The motor is controlled so as to obtain a driving force.

【０００３】これらの動力源のうち電動機は、連続回転
をおこなうものであるから、それ自体が振動や騒音の発
生源となることはない。これに対して内燃機関は、燃料
の爆発に伴う直線運動を回転運動に変化させてトルクを
出力するものであるから、内燃機関の運転によって車両
全体に振動が生じることがある。そのため、内燃機関が
出力するトルクの変動に起因する振動を抑制するため
に、従来一般には、内燃機関の出力側に設けてあるクラ
ッチなどの伝動機構にダンパーなどの弾性緩衝機構を内
在し、ここで内燃機関のトルク変動を緩和している。し
たがってその弾性緩衝機構に対する入力側のトルクの変
化状態と弾性緩衝機構を介した出力側のトルクの変化状
態とは異なったものとなる。[0003] Among these power sources, the electric motor is one that continuously rotates, and therefore does not itself generate vibration or noise. On the other hand, since the internal combustion engine outputs a torque by changing a linear motion accompanying a fuel explosion into a rotary motion, the operation of the internal combustion engine may cause vibration in the entire vehicle. Therefore, in order to suppress the vibration caused by the fluctuation of the torque output from the internal combustion engine, conventionally, in general, a transmission mechanism such as a clutch provided on the output side of the internal combustion engine includes an elastic damping mechanism such as a damper. This alleviates the torque fluctuation of the internal combustion engine. Therefore, the change state of the input-side torque with respect to the elastic buffer mechanism is different from the change state of the output-side torque via the elastic buffer mechanism.

【０００４】ところで、内燃機関と電動機とを動力源と
して備えたハイブリッド車両として、いわゆるパラレル
形式のものが知られている。これは、内燃機関と電動機
とのそれぞれを、変速機やプロペラシャフトなどを含む
駆動系に連結することができるように構成された車両で
ある。この種のハイブリッド車両では、内燃機関のトル
ク変動による影響を避けるために、内燃機関の出力側に
設けてある弾性緩衝機構の出力側に電動機を連結するの
が一般的である。すなわち電動機は、駆動系に直接連結
されている。したがって駆動系におけるトルクの状態
は、電動機の出力トルクによっても変化させることがで
きる。A so-called parallel vehicle is known as a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as power sources. This is a vehicle configured such that each of an internal combustion engine and an electric motor can be connected to a drive system including a transmission, a propeller shaft, and the like. In this type of hybrid vehicle, an electric motor is generally connected to the output side of an elastic damping mechanism provided on the output side of the internal combustion engine in order to avoid the influence of torque fluctuation of the internal combustion engine. That is, the electric motor is directly connected to the drive system. Therefore, the state of the torque in the drive system can also be changed by the output torque of the electric motor.

【０００５】このような機能を利用して車両の駆動トル
クの変化に起因する走行感覚を是正する装置が特開平９
−１０９６９４号公報によって提案されている。すなわ
ちこの公報に記載された装置は、走行中における内燃機
関の始動に伴う駆動トルクの変化を抑制するように構成
された装置であり、発電機を固定して内燃機関を始動す
る際のトルク変動を演算し、その演算結果に基づいて電
動機の出力トルクを補正し、車両としての駆動トルクの
変化を抑制するように構成されている。[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9 (1999) discloses a device that corrects a driving sensation caused by a change in driving torque of a vehicle by using such a function.
No. 109694. That is, the device described in this publication is a device configured to suppress a change in driving torque accompanying the start of the internal combustion engine during traveling, and the torque fluctuation when starting the internal combustion engine with the generator fixed. Is calculated, the output torque of the electric motor is corrected based on the calculation result, and a change in the driving torque of the vehicle is suppressed.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載され
た従来の装置は、内燃機関の始動のために用いられるト
ルクが、走行のための駆動トルクの低下要因になるの
で、その内燃機関の始動のためのトルクに応じて電動機
の出力トルクを制御し、駆動トルクを補完するものであ
る。その場合、内燃機関の出力トルクは繰り返し生じる
爆発的燃焼のために変動しており、しかもそのトルク変
動がダンパーなどの弾性緩衝機構によって変化させられ
ているので、その弾性緩衝機構の出力側に電動機のトル
クを単純に付加すると、そのトルク変動が助長されて振
動が顕著になる可能性がある。少なくとも上記の公報に
記載された発明では、内燃機関のトルク変動やダンパー
などの弾性緩衝機構による影響などを考慮していないの
で、駆動トルクの変動やそれに起因する振動が大きくな
る可能性があった。In the conventional apparatus described in the above-mentioned publication, the torque used for starting the internal combustion engine causes a reduction in the driving torque for running. It controls the output torque of the electric motor in accordance with the torque for starting, and complements the driving torque. In this case, the output torque of the internal combustion engine fluctuates due to repeated explosive combustion, and since the torque fluctuation is changed by an elastic damping mechanism such as a damper, the electric motor is connected to the output side of the elastic damping mechanism. When the torque is simply added, the fluctuation of the torque may be promoted, and the vibration may be remarkable. At least in the inventions described in the above-mentioned publications, since the torque fluctuation of the internal combustion engine and the influence of the elastic damping mechanism such as the damper are not taken into account, the fluctuation of the driving torque and the vibration caused by the fluctuation may be increased. .

【０００７】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、内燃機関および電動機を動力源として
備えたハイブリッド車両における駆動系での振動を効果
的に抑制することのできる装置を提供することを目的と
するものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an apparatus capable of effectively suppressing vibration in a drive system in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as power sources. It is intended to do so.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関の出
力側に弾性緩衝機構を介して駆動系が連結され、かつそ
の駆動系に電動機が連結されたハイブリッド車両におけ
る駆動系の制振装置において、前記内燃機関の運転状態
を検出する運転状態検出手段と、検出された内燃機関の
運転状態に基づいて前記駆動系の振動状態を検出する振
動状態検出手段と、検出された前記駆動系の振動状態に
基づいて、その駆動系の振動を抑制するための前記電動
機の出力トルクを算出する制振トルク算出手段とを備え
ていることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a drive system is connected to an output side of an internal combustion engine via an elastic damping mechanism, and the drive system is connected to the drive system. In a vibration damping device for a drive system in a hybrid vehicle in which an electric motor is connected to, a driving state detecting means for detecting an operation state of the internal combustion engine, and a vibration state of the drive system based on the detected operation state of the internal combustion engine. A vibration state detecting means for detecting, and a vibration suppression torque calculating means for calculating an output torque of the electric motor for suppressing vibration of the drive system based on the detected vibration state of the drive system. It is characterized by the following.

【０００９】したがって請求項１の発明では、振動の直
接的な原因となる内燃機関の運転状態が検出され、それ
に基づいて駆動系の振動状態が検出される。その場合、
内燃機関と駆動系との間に介在させられている弾性緩衝
機構による振動特性が加味されて駆動系の振動状態を検
出することができる。そしてその駆動系の振動を抑制す
る方向に作用する電動機の出力トルクが、駆動系の振動
状態に基づいて算出される。その結果、請求項１の発明
によれば、内燃機関と駆動系との間に弾性緩衝機構が介
在されているとしても、駆動系の振動状態を検出するこ
とができ、またそれに合わせて電動機の出力トルクを制
御するので、駆動系の振動を効果的に抑制することがで
きる。Therefore, according to the first aspect of the present invention, the operating state of the internal combustion engine that directly causes vibration is detected, and the vibration state of the drive system is detected based on the detected operating state. In that case,
The vibration state of the drive system can be detected by taking into account the vibration characteristics of the elastic buffer mechanism interposed between the internal combustion engine and the drive system. Then, the output torque of the electric motor acting in the direction of suppressing the vibration of the drive system is calculated based on the vibration state of the drive system. As a result, according to the first aspect of the invention, even if the elastic damping mechanism is interposed between the internal combustion engine and the drive system, the vibration state of the drive system can be detected, and the electric motor Since the output torque is controlled, the vibration of the drive system can be effectively suppressed.

【００１０】また請求項２の発明は、内燃機関の出力側
に弾性緩衝機構を介して駆動系が連結され、かつその駆
動系に電動機が連結されたハイブリッド車両における駆
動系の制振装置において、前記内燃機関および電動機の
駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、検出された内
燃機関の駆動状態と電動機の駆動状態とに基づいて前記
駆動系の回転変動の状態を推定する回転変動推定手段
と、推定された駆動系の回転変動を抑制するための前記
電動機の出力トルクを算出する制振トルク算出手段とを
備えていることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibration damping device for a drive system in a hybrid vehicle in which a drive system is connected to an output side of an internal combustion engine via an elastic buffer mechanism, and an electric motor is connected to the drive system. Drive state detection means for detecting a drive state of the internal combustion engine and the electric motor, rotation fluctuation estimation means for estimating a state of rotation fluctuation of the drive system based on the detected drive state of the internal combustion engine and the drive state of the electric motor; And a damping torque calculating means for calculating an output torque of the electric motor for suppressing the estimated rotation fluctuation of the drive system.

【００１１】したがって請求項２の発明によれば、駆動
系に対して内燃機関と電動機とからトルクが入力され、
その入力トルクおよび弾性緩衝機構の特性に応じて駆動
系の回転変動が生じている。その電動機が駆動系に連結
されているので、その駆動状態が駆動系の回転状態を表
しており、したがってこの電動機と内燃機関との駆動状
態に基づいて駆動系の回転変動状態が推定される。こう
して駆動系の回転変動状態を推定できることにより、そ
の推定結果に基づいて、駆動系の振動を抑制するように
電動機の出力トルクが算出される。したがって請求項２
の発明によれば、内燃機関と駆動系との間に弾性緩衝機
構が介在されているとしても、駆動系の振動状態を検出
することができ、またそれに合わせて電動機の出力トル
クを制御するので、駆動系の振動を効果的に抑制するこ
とができる。Therefore, according to the invention of claim 2, torque is input to the drive system from the internal combustion engine and the electric motor,
The rotation fluctuation of the drive system occurs according to the input torque and the characteristics of the elastic buffer mechanism. Since the electric motor is connected to the drive system, the drive state indicates the rotational state of the drive system. Therefore, the rotational fluctuation state of the drive system is estimated based on the drive state of the electric motor and the internal combustion engine. Since the rotation fluctuation state of the drive system can be estimated in this manner, the output torque of the electric motor is calculated based on the estimation result so as to suppress the vibration of the drive system. Therefore, claim 2
According to the invention, even if an elastic damping mechanism is interposed between the internal combustion engine and the drive system, the vibration state of the drive system can be detected, and the output torque of the electric motor is controlled accordingly. In addition, the vibration of the drive system can be effectively suppressed.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例
に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするハイ
ブリッド車両におけるパワートレーンについて説明す
る。図４はいわゆるパラレルハイブリッド車のパワート
レーンを模式的に示しており、内燃機関（以下、エンジ
ンと記す）１の出力軸が弾性緩衝機構であるダンパー２
を介してトルク合成分配機構３に連結されている。この
ダンパー２は、従来の車両用クラッチにおけるダンパー
と同様に、相対回転可能な入力側部材と出力側部材との
間に、回転方向に伸縮する弾性体（例えばコイルスプリ
ング）を介装した構成であり、その入力側の部材がエン
ジン１の出力軸に連結され、また出力側の部材がトルク
合成分配機構３に連結されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described based on a specific example shown in the drawings. First, a power train in a hybrid vehicle according to the present invention will be described. FIG. 4 schematically shows a power train of a so-called parallel hybrid vehicle. An output shaft of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 is a damper 2 which is an elastic damping mechanism.
Is connected to the torque synthesizing and distributing mechanism 3. The damper 2 has a configuration in which an elastic body (for example, a coil spring) that expands and contracts in the rotational direction is interposed between a relatively rotatable input side member and an output side member, similarly to a damper in a conventional vehicle clutch. The input side member is connected to the output shaft of the engine 1, and the output side member is connected to the torque combining and distributing mechanism 3.

【００１３】このトルク合成分配機構３は、シングルピ
ニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、その
リングギヤ４がダンパー２の出力側部材に連結されてい
る。また、サンギヤ５が、電動機（以下、モータと記
す）６のロータ７に連結されている。さらに、これらリ
ングギヤ４とサンギヤ５とに噛合しているピニオンギヤ
を保持しているキャリヤ８が変速機９に連結されてい
る。このキャリヤ８とリングギヤ４との間に一体化クラ
ッチ１０が設けられている。The torque combining and distributing mechanism 3 is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism, and its ring gear 4 is connected to the output side member of the damper 2. The sun gear 5 is connected to a rotor 7 of an electric motor (hereinafter, referred to as a motor) 6. Further, a carrier 8 holding a pinion gear meshing with the ring gear 4 and the sun gear 5 is connected to a transmission 9. An integrated clutch 10 is provided between the carrier 8 and the ring gear 4.

【００１４】この変速機９は、要は、入力部材と出力部
材との回転数比を変更することのできる構成のものであ
り、常時噛み合い式の有段変速機や変速比を無段階に変
更することのできる無段変速機などを採用することがで
きる。この変速機９の出力軸１１にドライブギヤ１２が
連結されており、このドライブギヤ１２にディファレン
シャル１３のリングギヤ１４が噛合している。そしてこ
のディファレンシャル１３から左右の駆動輪（図示せ
ず）に駆動トルクを伝達するようになっている。したが
って上記のトルク合成分配機構３から変速機９およびデ
ィファレンシャル１３を経て駆動輪に到る動力の伝達系
統が、この発明における駆動系を構成している。The transmission 9 has a configuration capable of changing the rotational speed ratio between the input member and the output member. The transmission 9 has a continuously meshing stepped transmission and a continuously variable speed ratio. A continuously variable transmission or the like that can be used can be employed. A drive gear 12 is connected to an output shaft 11 of the transmission 9, and a ring gear 14 of a differential 13 meshes with the drive gear 12. Then, a driving torque is transmitted from the differential 13 to left and right driving wheels (not shown). Therefore, the transmission system of the power from the torque combining and distributing mechanism 3 to the drive wheels via the transmission 9 and the differential 13 constitutes the drive system in the present invention.

【００１５】上記のエンジン１は、スロットル開度や点
火時期あるいは燃料噴射量などを電気的に制御するよう
に構成されており、その制御のために電子制御装置（Ｅ
−ＥＣＵ）１５が設けられている。前記モータ６は、一
例として交流同期電動機であって、インバータ１６を介
してバッテリー１７に接続されている。また、モータ６
は、トルクを出力する力行と発電をおこなう回生とをお
こなうように構成され、モータ６をこれらの動作状態に
制御するために電子制御装置（Ｍ−ＥＣＵ）１８が、イ
ンバータ１６に接続して設けられている。さらに、変速
機９は、油圧を電気的に制御して、同期連結機構（シン
クロナイザー）あるいは摩擦係合装置もしくはシーブを
駆動することにより変速比を変更するように構成されて
おり、その制御のための電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１
９が設けられている。なお、これらの電子制御装置１
５，１８，１９は相互にデータ通信可能に接続されてい
る。The engine 1 is configured to electrically control a throttle opening, an ignition timing, a fuel injection amount, and the like. For the control, an electronic control unit (E) is used.
-ECU) 15 is provided. The motor 6 is, for example, an AC synchronous motor, and is connected to a battery 17 via an inverter 16. The motor 6
Is configured to perform powering for outputting torque and regeneration for generating electric power. An electronic control unit (M-ECU) 18 is provided in connection with the inverter 16 to control the motor 6 in these operating states. Have been. Further, the transmission 9 is configured to change the gear ratio by electrically controlling the hydraulic pressure and driving a synchronous coupling mechanism (synchronizer) or a friction engagement device or a sheave. Control device (T-ECU) 1 for
9 are provided. Note that these electronic control units 1
5, 18, and 19 are mutually connected so that data communication is possible.

【００１６】図５は、上記のトルク合成分配機構３の共
線特性図である。前記一体化クラッチ１０を係合させて
いる状態では、トルク合成分配機構３の全体が一体とな
って回転するので、サンギヤ５およびキャリヤ８ならび
にリングギヤ４の回転数が同一になる。この状態でモー
タ６を力行状態に制御してその回転数を増大させれば、
トルク合成分配機構３の全体の回転数すなわち変速機９
の入力回転数が増大し、また反対にモータ６を回生制御
すれば、変速機９の入力回転数が低下する。さらに、前
記一体化クラッチ１０を解放してトルク合成分配機構３
が差動作用をおこなう状態とすれば、モータ回転数の増
大に伴ってエンジン回転数が低下し、あるいは変速機９
の入力回転数が増大し、反対にモータ回転数を低下させ
れば、エンジン回転数が増大し、あるいは変速機９の入
力回転数が低下する。FIG. 5 is a collinear characteristic diagram of the torque combining and distributing mechanism 3 described above. When the integrated clutch 10 is engaged, the entirety of the torque combining and distributing mechanism 3 rotates integrally, so that the rotation speeds of the sun gear 5, the carrier 8, and the ring gear 4 become the same. In this state, if the motor 6 is controlled to the power running state to increase the rotation speed,
Overall rotational speed of the torque combining and distributing mechanism 3, that is, the transmission 9
If the input rotation speed of the transmission 9 increases, and if the motor 6 is regeneratively controlled, the input rotation speed of the transmission 9 decreases. Further, the integrated clutch 10 is released to release the torque combining and distributing mechanism 3.
Are in a state of performing a differential action, the engine speed decreases as the motor speed increases, or the transmission 9
If the input rotation speed of the transmission 9 increases, and conversely, the motor rotation speed decreases, the engine rotation speed increases or the input rotation speed of the transmission 9 decreases.

【００１７】上述したハイブリッド車両のパワートレー
ンでは、駆動系にエンジン１とモータ６とが連結されて
いるので、モータ６は、走行のためのトルクの出力と制
動時の回生とに加えて、エンジン１のトルク変動に起因
する駆動系でのトルク変動を抑制するようにトルクを出
力する。モータトルクを駆動系での振動抑制のために機
能させる前提としてこの発明の装置は、パワートレーン
での振動特性を解析するとともにモータの出力トルク変
動を算出する。In the above-described power train of a hybrid vehicle, the engine 1 and the motor 6 are connected to the drive train, so that the motor 6 can provide not only the output of torque for running and the regeneration during braking, but also the engine. The torque is output so as to suppress the torque fluctuation in the drive system caused by the torque fluctuation of (1). As a premise that the motor torque functions to suppress vibration in the drive system, the device of the present invention analyzes vibration characteristics in the power train and calculates output torque fluctuation of the motor.

【００１８】図６は、上記のパワートレーンの振動特性
のモデル図であり、ＴE はエンジントルク変動信号のラ
プラス変換、ＴM はモータ出力トルク変動信号のラプラ
ス変換、Ｉ1 はエンジン１の慣性モーメント、Ｉ21は変
速機９の入力側の慣性モーメント、Ｉ22は変速機９の出
力側の慣性モーメント、Ｋ1 はダンパー２の弾性係数、
Ｋ2 は変速機９以降での弾性係数、Ｃ1 はダンパー２で
の粘性減衰係数、Ｃ2は変速機９以降での粘性減衰係数
である。FIG. 6 is a model diagram of the vibration characteristics of the power train, where TE is the Laplace transform of the engine torque fluctuation signal, TM is the Laplace transform of the motor output torque fluctuation signal, I1 is the moment of inertia of the engine 1, I21 Is the moment of inertia on the input side of the transmission 9, I22 is the moment of inertia on the output side of the transmission 9, K1 is the elastic coefficient of the damper 2,
K2 is an elastic coefficient after the transmission 9, C1 is a viscous damping coefficient at the damper 2, and C2 is a viscous damping coefficient after the transmission 9.

【００１９】したがってエンジントルク変動信号のラプ
ラス変換とモータ出力トルク変動信号のラプラス変換と
は、Therefore, the Laplace transform of the engine torque fluctuation signal and the Laplace transform of the motor output torque fluctuation signal are as follows.

【式１】 の特性式で示される関係にある。(Equation 1) The relationship is represented by the following characteristic equation.

【００２０】ここで、Here,

【式２】 である。なお、ｓはラプラス演算子である。(Equation 2) It is. Note that s is a Laplace operator.

【００２１】これらの式１および式２に従えばエンジン
トルクの変動を検出することによりモータ出力トルク変
動を求めることができ、その結果に基づいてモータ出力
トルクを制御することにより、駆動系での振動をモータ
６の出力トルクによって防止もしくは抑制することがで
きる。具体的には、図１に示すように、アクセル開度θ
および点火信号Ｉgnを読み込む（ステップ１）。アクセ
ル開度θの増大に伴ってエンジン１に対する燃料の供給
量が増大し、その結果、エンジン出力が増大して回転数
が増大することにより単位時間当たりの点火信号の出力
回数が増大するから、これらアクセル開度θと点火信号
Ｉgnとに基づいてエンジン１の出力状態を知ることがで
きる。According to the equations (1) and (2), the fluctuation of the motor output torque can be obtained by detecting the fluctuation of the engine torque, and by controlling the motor output torque based on the result, the driving system can be controlled. The vibration can be prevented or suppressed by the output torque of the motor 6. Specifically, as shown in FIG.
Then, the ignition signal Ign is read (step 1). The amount of fuel supplied to the engine 1 increases with an increase in the accelerator opening θ, and as a result, the number of times of output of the ignition signal per unit time increases because the engine output increases and the rotational speed increases. The output state of the engine 1 can be known based on the accelerator opening θ and the ignition signal Ign.

【００２２】エンジントルクの変動は、その回転数と出
力トルクとに関係しており、またエンジントルクの変動
に応じて変動振幅も決まるので、結局、アクセル開度θ
と点火信号Ｉgnとに基づいて、エンジントルクの変動振
幅を求めることができる。具体的には、エンジントルク
変動マップから変動振幅値を求める（ステップ２）。そ
してその変動振幅値に基づいてエンジントルク変動信号
を導出する（ステップ３）。さらに変速機９で設定され
ている変速比ｉを読み込む（ステップ４）。The fluctuation of the engine torque is related to the rotation speed and the output torque, and the fluctuation amplitude is also determined according to the fluctuation of the engine torque.
The fluctuation amplitude of the engine torque can be obtained based on the ignition signal Ign and the ignition signal Ign. Specifically, a fluctuation amplitude value is obtained from the engine torque fluctuation map (step 2). Then, an engine torque fluctuation signal is derived based on the fluctuation amplitude value (step 3). Further, the gear ratio i set in the transmission 9 is read (step 4).

【００２３】上述した式１および式２におけるエンジン
トルク変動信号のラプラス変換と変速比ｉとが変数であ
り、その他の慣性モーメントや弾性係数などは機構上定
まる定数であるから、ステップ３でエンジントルク変動
信号を導出し、またステップ４で変速比ｉを読み込むこ
とにより、上記の式１および式２に基づいてモータ出力
トルク変動信号のラプラス変換ＴM を求めることができ
る（ステップ５）。こうして求めたモータトルク変動信
号を逆ラプラス変換することにより、時間軸に沿ったモ
ータ変動信号を得ることができ、そのモータ変動信号に
基づいてモータ６を制御する（ステップ６）。すなわち
エンジントルクの変動による振動を抑制するようにモー
タトルクを制御する。この制御は、具体的には、モータ
用電子制御装置１８によってインバータ１６を制御して
モータ６を駆動し、または回生動作させることにより実
行される。The Laplace transform of the engine torque fluctuation signal and the gear ratio i in the above-mentioned equations 1 and 2 are variables, and the other moments of inertia and elastic coefficients are mechanically determined constants. By deriving the fluctuation signal and reading the gear ratio i in step 4, the Laplace transform TM of the motor output torque fluctuation signal can be obtained based on the above equations 1 and 2 (step 5). By performing the inverse Laplace transform on the motor torque fluctuation signal thus obtained, a motor fluctuation signal along a time axis can be obtained, and the motor 6 is controlled based on the motor fluctuation signal (step 6). That is, the motor torque is controlled so as to suppress the vibration due to the fluctuation of the engine torque. Specifically, this control is executed by controlling the inverter 16 by the motor electronic control unit 18 to drive the motor 6 or performing a regenerative operation.

【００２４】ここでこの発明と上記の具体例との関係を
説明すると、上記のステップ１の機能が請求項１の運転
状態検出手段に相当し、またステップ２の機能が請求項
１の振動状態検出手段に相当し、さらにステップ５の機
能が請求項１の制振トルク算出手段に相当する。Here, the relationship between the present invention and the above specific example will be described. The function of step 1 corresponds to the operating state detecting means of claim 1, and the function of step 2 corresponds to the vibration state of claim 1. The function of Step 5 corresponds to the vibration suppression torque calculating means.

【００２５】したがってこの発明に係る上記の装置によ
れば、エンジン１の出力トルクが燃料の燃焼によって振
動し、これがダンパー２を介して駆動系に伝達されると
しても、その駆動系での振動の状態を上記の演算によっ
て求め、その振動を減衰もしくは打ち消すようにモータ
トルクを駆動系に伝達するので、駆動系での振動を効果
的に防止もしくは抑制することができる。特に上記の装
置では、ダンパーを含む全体の振動特性に基づいてモー
タトルクを制御するから、駆動系での振動がエンジント
ルク変動とは異なっているとしても、駆動系での振動を
良好に防止もしくは抑制することができる。Therefore, according to the above-described device according to the present invention, even if the output torque of the engine 1 vibrates due to the combustion of the fuel and is transmitted to the drive system via the damper 2, the vibration of the drive system is reduced. Since the state is obtained by the above calculation and the motor torque is transmitted to the drive system so as to attenuate or cancel the vibration, the vibration in the drive system can be effectively prevented or suppressed. In particular, in the above device, since the motor torque is controlled based on the overall vibration characteristics including the damper, even if the vibration in the drive system is different from the engine torque fluctuation, the vibration in the drive system is properly prevented or Can be suppressed.

【００２６】つぎにこの発明の他の例について説明す
る。前述したようにこの発明で対象とするハイブリッド
車両では、エンジン１に対してダンパー２を介して連結
された駆動系にモータ６が連結されている。したがって
エンジントルクによってダンパー２を介して駆動されて
いる駆動系の振動の状態は、モータ６の出力軸のトルク
変動として検出することができる。また、特には図示し
ないが、モータ６には、レゾルバーなどの回転の状態を
高精度に検出することのできるセンサーが一般に取り付
けられているから、モータ６に付設されている既存のセ
ンサーによって駆動系の回転角や角速度などを検出する
ことができる。そこでこの発明に係る装置では、モータ
６によって駆動系の回転の状態およびその振動の状態を
検出し、その振動を抑制するようにモータ６を制御する
ことができる。Next, another example of the present invention will be described. As described above, in the hybrid vehicle targeted by the present invention, the motor 6 is connected to the drive system connected to the engine 1 via the damper 2. Therefore, the state of vibration of the drive system driven via the damper 2 by the engine torque can be detected as a torque fluctuation of the output shaft of the motor 6. Although not particularly shown, a sensor that can detect the state of rotation of a resolver or the like with high accuracy is generally attached to the motor 6, and the drive system is provided by an existing sensor attached to the motor 6. Rotation angle, angular velocity, etc. can be detected. Therefore, in the device according to the present invention, the rotation state of the drive system and the vibration state thereof are detected by the motor 6, and the motor 6 can be controlled so as to suppress the vibration.

【００２７】すなわち駆動系での回転の状態ｘは、エン
ジン１およびモータ６の出力の推定角度ωE ，ωM およ
び推定角速度θE ，θM に基づいて推定される。That is, the state of rotation x in the drive system is estimated based on the estimated angles ωE, ωM and the estimated angular velocities θE, θM of the outputs of the engine 1 and the motor 6.

【式３】 (Equation 3)

【００２８】これを微分形式で表せば、If this is expressed in a differential form,

【式４】 となる。ここでｆ（推定誤差）は、 ｆ（推定誤差）＝ｆ（測定値−推定値） であるから、例えば ｆ（推定誤差）＝−ｈ1（θM −θM’）−ｈ2（ωM −
ωM’） として求めることができる。なお、θM’ ，ωM’ は、
測定値、ｈ1 ，ｈ2 は予め定めた定数である。(Equation 4) Becomes Here, f (estimated error) is f (estimated error) = f (measured value−estimated value), and therefore, for example, f (estimated error) = − h1 (θM−θM ′) − h2 (ωM−
ωM '). Note that θM 'and ωM' are
The measured values, h1 and h2, are predetermined constants.

【００２９】したがって上記の式４をリアルタイムで解
くことにより、駆動系の回転の状態ｘを求めることがで
きる。そしてＴE を既知の値とすることにより、モータ
トルクと駆動系での回転の状態ｘとの相関関係が求めら
れるので、その駆動系の回転の状態に基づいてその振動
を抑制するようにモータトルクＴM を求めることができ
る。例えば、ＴE を ＴE ＝ｇ1・θE ＋ｇ2・θM ＋ｇ3・ωE ＋ｇ4・ωM （但し、ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 ，ｇ4 は定数）として求め、
回転角および角速度に比例したフィードバック制御をお
こなって、駆動系の信号を抑制するようにモータトルク
を設定する。Therefore, by solving equation 4 in real time, the rotation state x of the drive system can be obtained. By setting TE to a known value, a correlation between the motor torque and the rotation state x in the drive system can be obtained. Therefore, the motor torque is controlled so as to suppress the vibration based on the rotation state of the drive system. TM can be determined. For example, TE is obtained as TE = g1.theta.E + g2.theta.M + g3.omega.E + g4.omega.M (where g1, g2, g3 and g4 are constants),
The feedback control is performed in proportion to the rotation angle and the angular velocity, and the motor torque is set so as to suppress the signal of the drive system.

【００３０】上記の制御例をフローチャートで示せば、
図２のとおりである。すなわち先ず、θM’ ，ωM’ を
読み込んでｆ（推定誤差）を算出する（ステップ１
１）。ついで、ＴE を算出する（ステップ１２）。さら
に変速比ｉを読み込む（ステップ１３）。そしてこれら
の値と前記の式４に基づいてモータ出力トルク変動信号
ＴM からモータ出力トルクを算出する（ステップ１
５）。If the above control example is shown in a flowchart,
As shown in FIG. That is, first, θM ′ and ωM ′ are read and f (estimated error) is calculated (step 1).
1). Next, TE is calculated (step 12). Further, the gear ratio i is read (step 13). Then, the motor output torque is calculated from the motor output torque fluctuation signal TM based on these values and the above equation (step 1).
5).

【００３１】なお、モータトルクを決定するに当たっ
て、エンジン１とモータ６との運転状態に応じてフィー
ドバック量を変えるようにしてもよい。例えば、モータ
６の角速度ωM が予め定めた基準値以下の場合には、 ＴE ＝ｇ11・θE ＋g12・θM ＋ｇ13・ωE ＋ｇ14・ωM とし、またモータ６の角速度ωM が予め決めた基準値を
超えている場合には、 ＴE ＝ｇ15・θE ＋g16・θM ＋ｇ17・ωE ＋ｇ18・ωM としてモータ出力トルクを算出してもよい。なお、上記
のｇ11，ｇ12，…ｇ18は、それぞれ予め定めた定数であ
る。In determining the motor torque, the feedback amount may be changed according to the operating state of the engine 1 and the motor 6. For example, when the angular velocity ωM of the motor 6 is equal to or less than a predetermined reference value, TE = g11 · θE + g12 · θM + g13 · ωE + g14 · ωM, and the angular velocity ωM of the motor 6 exceeds the predetermined reference value. In this case, the motor output torque may be calculated as TE = g15.theta.E + g16.theta.M + g17.omega.E + g18.omega.M. Here, g11, g12,... G18 are constants determined in advance.

【００３２】ここで、上記の具体例とこの発明との関係
を説明すると、上記のステップ１１の機能が請求項２に
おける駆動状態検出手段に相当し、またステップ１２の
機能が請求項２の回転変動推定手段に相当し、さらにス
テップ１４の機能が請求項２の制振トルク算出手段に相
当する。Here, the relationship between the above specific example and the present invention will be described. The function of step 11 corresponds to the driving state detecting means in claim 2, and the function of step 12 corresponds to the rotation of claim 2. The function of step 14 corresponds to the fluctuation estimating means, and the function of step 14 corresponds to the vibration damping torque calculating means.

【００３３】ところで、上述したパワートレーン系は、
エンジントルクやモータトルクによってダンパーの捩り
量などが変化し、その全体としての特性が変化すること
がある。したがって振動抑制のためにモータトルクを変
化させることに伴って全体の振動特性が変化し、その結
果、系の全体が不安定になることが考えられる。このよ
うな制御系の不安定性を考慮した場合には、Ｈ無限大
（Ｈ∞）制御理論に基づく制御装置を設計して、上記の
駆動系の制振をおこなうことも可能である。By the way, the power train system described above is
Depending on the engine torque and the motor torque, the amount of torsion of the damper and the like may change, and the overall characteristics may change. Therefore, it is conceivable that the whole vibration characteristic changes as the motor torque is changed to suppress the vibration, and as a result, the whole system becomes unstable. In consideration of such instability of the control system, it is also possible to design a control device based on the H-infinity (H∞) control theory and perform the above-described vibration suppression of the drive system.

【００３４】図３は、上述したパワートレーンの制御系
を模式的に示すブロック図であり、エンジントルクＴE
に対するドライブシャフトトルクＴDSすなわちディファ
レンシャル１３からの出力トルクＴDSの伝達関数をＰ
(s) とし、ドライブシャフト上限トルクをＷ(s) とする
と、FIG. 3 is a block diagram schematically showing a control system of the power train described above.
The transfer function of the drive shaft torque TDS from the differential 13, that is, the output torque TDS from the differential 13, is P
(s), and the drive shaft upper limit torque is W (s),

【式５】 となる制御器（コントローラ）Ｋ(s) を求める。そのた
めの方法は、一般的なＨ無限大コントローラの設計法と
同じである。このようなコントローラを用いることによ
り、モータトルクが駆動系の振動を抑制するように制御
され、その結果、駆動系の振動を防止もしくは低減させ
ることができる。(Equation 5) A controller (controller) K (s) is obtained. The method for that is the same as the design method of a general H-infinity controller. By using such a controller, the motor torque is controlled so as to suppress the vibration of the drive system, and as a result, the vibration of the drive system can be prevented or reduced.

【００３５】なお、上述した説明では、弾性緩衝機構の
例として、円周方向に向けてコイルバネを配置した構成
のものを示したが、この発明で対象とするハイブリッド
車両に搭載される弾性緩衝機構は、要は、トルクあるい
は回転数の変化を緩和するように作用するものであれば
よい。またこの発明における内燃機関の運転状態とは、
スロットル開度および点火信号のほかに回転数や冷却水
温、吸入空気量などの出力トルクに関係する他のパラメ
ータで示される状態であってもよい。さらに上述した例
では、駆動系の振動状態を検出するために、エンジント
ルク変動マップを使用する例を示したが、エンジントル
クもしくは内燃機関の駆動状態に基づいて駆動系の振動
状態を検出する場合、マップによらずに、演算して振動
状態を求めるなど他の方法によって駆動系の振動状態を
検出することとしてもよい。さらに上記の例では、シン
グルピニオン型遊星歯車機構からなるトルク合成分配機
構を介してモータを駆動系に連結した構成のハイブリッ
ド車両の例を示したが、この発明で対象とするハイブリ
ッド車両の構成は、上記の例に限定されない。In the above description, as an example of the elastic shock absorbing mechanism, a structure in which the coil springs are arranged in the circumferential direction is shown, but the elastic shock absorbing mechanism mounted on the hybrid vehicle to which the present invention is applied. In short, what is necessary is just to act so as to reduce a change in torque or rotation speed. The operating state of the internal combustion engine in the present invention is
The state may be indicated by other parameters related to the output torque such as the rotation speed, the cooling water temperature, the intake air amount, etc., in addition to the throttle opening and the ignition signal. Further, in the above-described example, an example in which the engine torque fluctuation map is used to detect the vibration state of the drive system has been described. However, when the vibration state of the drive system is detected based on the engine torque or the drive state of the internal combustion engine. Instead of using the map, the vibration state of the driving system may be detected by another method such as calculating the vibration state. Further, in the above example, the example of the hybrid vehicle in which the motor is connected to the drive system via the torque combining / distributing mechanism including the single pinion type planetary gear mechanism is described. However, the present invention is not limited to the above example.

【００３６】[0036]

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、内燃機関と駆動系との間に弾性緩衝機構が介在し
ていても、内燃機関の駆動状態に基づいて駆動系の振動
状態を検出し、かつその検出した振動状態に基づいて電
動機の出力トルクを制御するので、駆動系の振動を効果
的に抑制もしくは防止することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, even if the elastic damping mechanism is interposed between the internal combustion engine and the driving system, the vibration of the driving system is determined based on the driving state of the internal combustion engine. Since the state is detected and the output torque of the electric motor is controlled based on the detected vibration state, vibration of the drive system can be effectively suppressed or prevented.

【００３７】また請求項２の発明によれば、電動機のト
ルクによって駆動系の振動の状態を検出し、その検出結
果に基づいてモータトルクを制御するので、駆動系の振
動を効果的に抑制もしくは防止することができる。特に
請求項２の発明では、電動機の動作状態に基づいて駆動
系の振動状態を検出するので、通常電動機に付設されて
いるセンサーによって駆動系の振動状態を検出すること
が可能になるので、検出精度が高くなるうえに、追加設
置する部品を少なくすることができるなどの実用上の効
果がある。According to the second aspect of the present invention, the state of vibration of the drive system is detected based on the torque of the electric motor, and the motor torque is controlled based on the detection result. Can be prevented. In particular, according to the second aspect of the present invention, since the vibration state of the drive system is detected based on the operation state of the motor, it is possible to detect the vibration state of the drive system by a sensor normally provided in the motor. In addition to higher accuracy, there are practical effects such as the number of parts to be additionally installed can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 この発明の装置で実施される制御例を説明す
るためのフローチャートであって、エンジンの駆動状態
に基づいて駆動系の振動状態を検出し、かつモータによ
って制振をおこなう制御例を説明するためのフローチャ
ートである。FIG. 1 is a flowchart for explaining a control example implemented by the apparatus of the present invention, which is a control example in which a vibration state of a driving system is detected based on a driving state of an engine and vibration is suppressed by a motor. It is a flowchart for explaining.

【図２】 この発明の装置で実施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って、モータトルクに
基づいて駆動系の振動状態を検出し、かつモータによっ
て制振をおこなう制御例を説明するためのフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart for explaining another control example implemented by the apparatus of the present invention. The control example detects a vibration state of a drive system based on a motor torque and performs vibration suppression by a motor. It is a flowchart for explaining.

【図３】 この発明で対象とするハイブリッド車両の制
御系統を模式的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a control system of a hybrid vehicle targeted by the present invention.

【図４】 この発明で対象とするハイブリッド車両にパ
ワートレーンの一例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of a power train of a hybrid vehicle targeted by the present invention.

【図５】 そのトルク合成分配機構の共線特性図であ
る。FIG. 5 is a collinear characteristic diagram of the torque combining and distributing mechanism.

【図６】 図４に示すパワートレーンの振動特性のモデ
ル図である。FIG. 6 is a model diagram of the vibration characteristics of the power train shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…エンジン、 ２…ダンパー、 ６…モータ、 ９…
変速機、 １５…エンジン用電子制御装置、 １８…モ
ータ用電子制御装置、 １９…変速機用電子制御装置。1 ... engine, 2 ... damper, 6 ... motor, 9 ...
Transmission: 15: Electronic control unit for engine, 18: Electronic control unit for motor, 19: Electronic control unit for transmission

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関の出力側に弾性緩衝機構を介し
て駆動系が連結され、かつその駆動系に電動機が連結さ
れたハイブリッド車両における駆動系の制振装置におい
て、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 検出された内燃機関の運転状態に基づいて前記駆動系の
振動状態を検出する振動状態検出手段と、 検出された前記駆動系の振動状態に基づいて、その駆動
系の振動を抑制するための前記電動機の出力トルクを算
出する制振トルク算出手段とを備えていることを特徴と
するハイブリッド車両における駆動系の制振装置。1. A vibration damping device for a drive system in a hybrid vehicle in which a drive system is connected to an output side of an internal combustion engine via an elastic damping mechanism, and an electric motor is connected to the drive system, Operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine, vibration state detecting means for detecting the vibration state of the drive system based on the detected operating state of the internal combustion engine, and driving the drive system based on the detected vibration state of the drive system. And a vibration damping torque calculating means for calculating an output torque of the electric motor for suppressing vibration of the system. 【請求項２】 内燃機関の出力側に弾性緩衝機構を介し
て駆動系が連結され、かつその駆動系に電動機が連結さ
れたハイブリッド車両における駆動系の制振装置におい
て、 前記内燃機関および電動機の駆動状態を検出する駆動状
態検出手段と、 検出された内燃機関の駆動状態と電動機の駆動状態とに
基づいて前記駆動系の回転変動の状態を推定する回転変
動推定手段と、 推定された駆動系の回転変動を抑制するための前記電動
機の出力トルクを算出する制振トルク算出手段とを備え
ていることを特徴とするハイブリッド車両における駆動
系の制振装置。2. A vibration damping device for a drive system in a hybrid vehicle in which a drive system is connected to an output side of the internal combustion engine via an elastic buffering mechanism, and an electric motor is connected to the drive system. Driving state detecting means for detecting a driving state; rotation fluctuation estimating means for estimating a rotational fluctuation state of the driving system based on the detected driving state of the internal combustion engine and the driving state of the electric motor; And a vibration damping torque calculating means for calculating an output torque of the electric motor for suppressing rotation fluctuation of the electric motor.
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