JP2019031197A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の振動を制振する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that controls vibrations of a vehicle.
従来から、例えば、下記特許文献１に開示された自動車のパワートレーンにおける捩れ振動を減衰する装置が知られている。この従来の装置が搭載される車両は、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのインプットシャフトとが捩れ振動ダンパを介して接続されるとともにインプットシャフトに電動モータが接続されるようになっている。そして、この従来の装置は、エンジンのクランクシャフトから捩れ振動ダンパを介してインプットシャフトに入力されるダンパトルクのトルク変動に対して、電動モータにトルク変動と逆相、且つ、同振幅のトルクを発生させることで、パワートレーンの振動を除去するようになっている。
Conventionally, for example, a device for attenuating torsional vibration in a power train of an automobile disclosed in
又、従来から、例えば、下記特許文献２に開示されたハイブリッド自動車も知られている。この従来のハイブリッド自動車は、エンジンとドライブシャフトとがダンパを介して接続されるとともにドライブシャフトに電動モータが接続されるようになっている。そして、従来のハイブリッド自動車は、エンジンのトルク変動（ダンパトルクのトルク変動）に対して逆相となるトルク及び電動モータの回転数に応じて発生するトルクに対して逆相となるトルクの和を電動モータに発生させることで、エンジン始動時におけるエンジンのトルク変動を抑制するようになっている。 Conventionally, for example, a hybrid vehicle disclosed in Patent Document 2 below is also known. In this conventional hybrid vehicle, an engine and a drive shaft are connected via a damper, and an electric motor is connected to the drive shaft. In the conventional hybrid vehicle, the sum of torque that is in reverse phase with respect to engine torque fluctuation (torque fluctuation of damper torque) and torque that is in reverse phase with respect to the torque generated according to the rotation speed of the electric motor is electrically driven. By generating it in the motor, the torque fluctuation of the engine at the time of starting the engine is suppressed.
ところで、捩れ振動ダンパ及びダンパ等のトーションダンパは、エンジンの回転数に比例して発生するトルク脈動の周波数であるエンジン脈動周波数がトーションダンパの捩れ方向におけるダンパ共振周波数に近づく程、捩れ量が大きくなり、エンジン脈動周波数がダンパ共振周波数よりも低周波数になる程、捩れ量が小さくなる。そして、トーションダンパは、捩れ量に応じて変動する捩れトルクを発生させて、トルク変動を減衰させる。このため、トーションダンパは、捩れ量が大きい場合には捩れに伴って発生する比較的大きな捩れトルクをインプットシャフトやドライブシャフトに入力し、捩れ量が小さい場合には比較的小さな捩れトルクをインプットシャフトやドライブシャフトに入力する。 By the way, torsional dampers such as torsional vibration dampers and dampers, the amount of twist increases as the engine pulsation frequency, which is the frequency of torque pulsation generated in proportion to the engine speed, approaches the damper resonance frequency in the torsional damper torsional direction. Thus, the amount of twist becomes smaller as the engine pulsation frequency becomes lower than the damper resonance frequency. Then, the torsion damper generates a torsional torque that varies according to the amount of torsion, and attenuates the torque variation. For this reason, the torsion damper inputs a relatively large torsion torque generated along with torsion when the torsion amount is large to the input shaft or drive shaft, and a relatively small torsion torque when the torsion amount is small. Or input to the drive shaft.
一方、インプットシャフトやトランスミッション、ドライブシャフト（パワートレーン）に接続された電動モータは、回転に伴って変動する慣性トルク成分を含むモータトルクを発生させる。回転に伴って変動する慣性トルク成分は、電動モータの回転数（より具体的には、電動モータの回転角加速度）に依存し、電動モータの回転数が小さい程大きくなり、電動モータの回転数が大きくなるにつれて小さくなる。このため、電動モータは、低回転数の場合には比較的大きなモータトルクをインプットシャフトやドライブシャフト（パワートレーン）に入力し、高回転数の場合には比較的小さなモータトルクをパワートレーンに入力する。 On the other hand, an electric motor connected to an input shaft, a transmission, and a drive shaft (power train) generates a motor torque including an inertia torque component that varies with rotation. The inertial torque component that fluctuates with rotation depends on the rotation speed of the electric motor (more specifically, the rotation angular acceleration of the electric motor), and increases as the rotation speed of the electric motor decreases. Becomes smaller as becomes larger. For this reason, the electric motor inputs a relatively large motor torque to the input shaft or drive shaft (power train) when the rotational speed is low, and inputs a relatively small motor torque to the power train when the rotational speed is high. To do.
このため、車両が走行する場合、パワートレーンには、トーションダンパの捩れに伴って発生する捩れトルク及び電動モータの回転に伴って発生するモータトルクが入力される。これにより、パワートレーンに発生する振動は、変動する捩れトルク及び変動するモータトルクに起因して発生する。特に、エンジン脈動周波数がダンパ共振周波数よりも低周波数の場合、換言すれば、エンジン及び電動モータの回転数が小さい場合、トーションダンパの捩れ量に応じて捩れトルクが小さくなる一方でモータトルク（粘性トルク成分や慣性トルク成分）が大きくなり、パワートレーンに振動が発生する。 For this reason, when the vehicle travels, the torsion torque generated as the torsion damper is twisted and the motor torque generated as the electric motor rotates are input to the power train. Thereby, the vibration generated in the power train is generated due to the fluctuating torsional torque and the fluctuating motor torque. In particular, when the engine pulsation frequency is lower than the damper resonance frequency, in other words, when the rotational speed of the engine and the electric motor is small, the torsional torque decreases according to the torsional damper torsional amount while the motor torque (viscosity Torque component and inertia torque component) are increased, and vibration is generated in the power train.
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の装置では、変動する捩れトルクを相殺するように、捩れトルクに対して逆相且つ同振幅のトルクを電動モータに発生させるのみである。即ち、上記特許文献１に開示された従来の装置では、電動モータの回転により変動を伴って発生するモータトルクを相殺することができない。従って、上記特許文献１に開示された従来の装置では、モータトルク（粘性トルク成分や慣性トルク）の変動に起因してインプットシャフト（パワートレーン）に発生した振動を十分に減衰（制振）することができない。
However, the conventional device disclosed in
又、上記特許文献２に開示されたハイブリッド自動車は、エンジン始動時においてトルク変動に起因するエンジン自体の振動を抑制することができる。しかしながら、走行中においてドライブシャフト（パワートレーン）に発生する振動を制振することについては、何ら考慮されていない。従って、上記特許文献２に開示されたハイブリッド自動車は、走行中においてドライブシャフト（パワートレーン）に振動が発生し、その結果、運転者が車室内に進入する音（こもり音等）を知覚して不快感を覚える場合がある。 Further, the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 2 can suppress vibration of the engine itself due to torque fluctuation at the time of engine start. However, no consideration is given to damping vibration generated in the drive shaft (power train) during traveling. Therefore, the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 2 generates vibrations on the drive shaft (power train) during traveling, and as a result, the driver perceives sounds (such as booming noises) entering the vehicle interior. You may feel uncomfortable.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、エンジンの動力を車輪に伝達するパワートレーンに発生する振動を良好に制振することができる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can satisfactorily suppress vibration generated in a power train that transmits engine power to wheels.
上記の課題を解決するため、請求項１に係る車両の制御装置の発明は、エンジンと、トランスミッションと、エンジンのクランクシャフト及びトランスミッションのインプットシャフトを断接するクラッチと、クラッチの接続状態においてクランクシャフト及びインプットシャフトの相対回転を捩れ変形によって許容するトーションダンパと、トランスミッションのドライブシャフトに接続された車輪と、エンジンの動力を車輪に伝達するパワートレーンを構成するインプットシャフト、トランスミッション及びドライブシャフトの何れかに接続された電動モータと、を有する車両に適用されて、前記電動モータの駆動を制御する車両の制御装置であって、制御装置が、エンジンの回転数に比例して前記エンジンに発生するトルク脈動の周波数を表すエンジン脈動周波数を算出するとともに、トーションダンパがエンジン脈動周波数と捩れ方向にて共振するダンパ共振周波数を算出する周波数算出部と、エンジン脈動周波数及びダンパ共振周波数を用いて、エンジン脈動周波数がダンパ共振周波数から第一所定値を減じた第一周波数よりも小さい場合、エンジン脈動周波数が第一周波数以上であり、且つ、ダンパ共振周波数に第二所定値を加えた第二周波数以下である場合、及び、エンジン脈動周波数が第二周波数よりも大きい場合を判別して、パワートレーンに発生する振動を抑制する制振制御内容を切り替える制振制御内容切替部と、制振制御内容切替部によって切り替えられた制振制御内容に応じて、電動モータを駆動させるためのトルク指令に用いられるゲインを、エンジン脈動周波数及びダンパ共振周波数を用いて算出するゲイン算出部と、トーションダンパが発生する捩れトルクに対して逆相の捩れトルク低減成分及び電動モータの回転に伴って発生するモータトルクに対して逆相のモータトルク低減成分のうちの少なくとも一方と、算出されたゲインと、を乗算して、トルク指令を算出するトルク算出部と、電動モータにパワートレーンに発生した振動を制振するための制振制御用トルクを発生させる制振制御トルク指令をトルク指令に基づいて決定する指令トルク決定部と、制振制御トルク指令に基づいて電動モータを駆動制御し、電動モータに制振制御用トルクを発生させる駆動制御部と、を備える。
In order to solve the above problems, an invention of a vehicle control device according to
これによれば、制御装置は、エンジン脈動周波数が第一周波数よりも小さい場合、エンジン脈動周波数が第一周波数以上、且つ、第二周波数以下の場合、及び、エンジン脈動周波数が第二周波数よりも大きい場合に応じて、制振制御内容を切り替えることができる。そして、制御装置は、制振制御内容に応じてゲインを算出してトルク指令を算出し、最終的に制振制御トルク指令に基づいて電動モータを駆動制御することができる。これにより、車両の走行時において、パワートレーンに発生する振動を良好に制振（減衰）させることができ、運転者が不快な振動や車室内に進入する音（こもり音等）を知覚して不快感を覚えることを抑制することができる。 According to this, the control device, when the engine pulsation frequency is lower than the first frequency, when the engine pulsation frequency is higher than the first frequency and lower than the second frequency, and when the engine pulsation frequency is lower than the second frequency. The vibration suppression control content can be switched according to the large case. Then, the control device can calculate the gain by calculating the gain according to the vibration suppression control content, and can finally control the drive of the electric motor based on the vibration suppression control torque command. As a result, the vibration generated in the power train can be satisfactorily suppressed (attenuated) when the vehicle is running, and the driver perceives unpleasant vibrations and noises (such as a booming noise) entering the vehicle interior. An unpleasant feeling can be suppressed.
以下、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」とも称呼する。）について図面を参照しながら説明する。尚、説明に用いる各図は、概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。 Embodiments of the present invention (hereinafter also referred to as “present embodiments”) will be described below with reference to the drawings. Each figure used for explanation is a conceptual diagram, and the shape of each part may not necessarily be exact.
図１に示すように、本実施形態の車両１０は、駆動源としてのエンジン１１、クラッチ・ダンパ１２、トランスミッション１３、車輪１４、及び、駆動源としての電動モータ１５を備えている。エンジン１１は、複数のシリンダ及びピストンを有する多筒内燃機関であり、ガソリンや軽油等を燃料として動力（エンジントルク）を発生させる。エンジン１１は、エンジントルクを出力する出力軸としてのクランクシャフト１６を備えている。クランクシャフト１６は、クランクシャフト１６と一体に回転するフライホイール１６ａを介して、クラッチ・ダンパ１２に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
クラッチ・ダンパ１２は、円環状のクラッチ部１２ａと、クラッチ部１２ａの内周に連結された円環状のトーションダンパ部１２ｂと、を有している。クラッチ部１２ａは、フライホイール１６ａと、フライホイール１６ａに固定されたクラッチカバーのプレッシャープレート（図示省略）と、に挟持されるようになっている。クラッチ部１２ａは、フライホイール１６ａと摩擦係合することによってエンジントルクをトランスミッション１３のインプットシャフト１７に伝達し、フライホイール１６ａとの摩擦係合が解除されることによってエンジントルクのインプットシャフト１７（トランスミッション１３）への伝達を遮断する。即ち、クラッチ部１２ａは、エンジン１１のクランクシャフト１６及びトランスミッション１３のインプットシャフト１７を断接する。
The
トーションダンパ部１２ｂは、内周にてトランスミッション１３のインプットシャフト１７に連結されている。トーションダンパ部１２ｂは、クラッチ部１２ａ（即ち、フライホイール１６ａでありクランクシャフト１６）と一体に回転するアウタープレート（図示省略）と、インプットシャフト１７と一体に回転するインナープレート（図示省略）と、インナープレートに固定されてアウタープレートに対して摺動するスラスト部材（図示省略）と、アウタープレート及びインナープレートを連結するように円周方向にて等間隔に配置された複数の圧縮コイルバネ（図示省略）と、を備えた周知のトーションダンパである。
The
トーションダンパ部１２ｂは、クラッチ部１２ａが摩擦係合している（即ち、接続状態でエンジントルクを伝達している）ときにアウタープレートに対してインナープレートが相対回転するようになっている。これにより、トーションダンパ部１２ｂは、クランクシャフト１６に対してインプットシャフト１７の相対回転を許容する。
The
トーションダンパ部１２ｂは、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７とが相対回転するとき、スラスト部材が円周方向にてアウタープレートに対して摺動し、且つ、圧縮コイルバネが円周方向にて弾性変形する。これにより、トーションダンパ部１２ｂは、スラスト部材が発生する摩擦力及び圧縮コイルバネが伸縮して発生する弾性力によってエンジン１１側から入力されるトルク変動（捩じり振動）を減衰する。そして、トーションダンパ部１２ｂは、インプットシャフト１７に対してトルク変動を減衰したエンジントルク（以下、このエンジントルクを「ダンパトルク」とも称呼する。）を伝達する。
In the
ここで、相対回転によってクランクシャフト１６とインプットシャフト１７との間に相対角度差が生じた場合において、トーションダンパ部１２ｂは、円周方向にて捩れ変形を生じる。この場合、トーションダンパ部１２ｂは、スラスト部材が発生する摩擦力及び圧縮コイルバネが発生する弾性力により、捩れ変形に伴うトルクＴｄａｍｐ（以下、このトルクを「捩れトルクＴｄａｍｐ」と称呼する。）が発生する。従って、インプットシャフト１７に伝達されるダンパトルクには、捩れトルクＴｄａｍｐが含まれる。尚、後述するように、捩れトルクＴｄａｍｐは、トーションダンパ部１２ｂの捩れ方向について予め設定されたダンパ剛性Ｋと、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７との相対角度差と、を乗算することにより、算出される。
Here, when a relative angle difference is generated between the
トランスミッション１３は、インプットシャフト１７及びドライブシャフト１８を有している。トランスミッション１３は、前進用の複数（例えば、六つ）の変速段、後進用の一つの変速段、及び、ニュートラル段を有する周知の有段変速機（オートマチック・トランスミッションやマニュアル・トランスミッション等）である。トランスミッション１３の変速段は、図示を省略するシフトレバー等の操作に応じて切り替えられる。具体的に、トランスミッション１３の変速段は、減速比（ドライブシャフト１８の回転数に対するインプットシャフト１７の回転数の割合）が変更されることにより形成される。
The
電動モータ１５は、後述する制御装置３０によって駆動制御される。本実施形態において、電動モータ１５は、インプットシャフト１７、トランスミッション１３及びドライブシャフト１８のうちのトランスミッション１３に対してモータシャフト１９を介して直結されている。電動モータ１５は、駆動回路２０を介して制御装置３０に接続されている。
The
車両１０においては、トランスミッション１３が、インプットシャフト１７を介して入力されたダンパトルク及びモータシャフト１９を介して入力された電動モータ１５の動力（モータトルク）をドライブシャフト１８から出力する。ドライブシャフト１８は、図示省略のディファレンシャル等を介して、ダンパトルク及びモータトルクを車輪１４に伝達する。尚、以下の説明において、エンジン１１の動力（エンジントルク）を車輪１４に伝達するクランクシャフト１６、クラッチ・ダンパ１２、インプットシャフト１７、トランスミッション１３、ドライブシャフト１８及びモータシャフト１９をまとめて「パワートレーン」と称呼する。
In the
又、車両１０は、クランク角センサ２１、モータ回転角センサ２２、アクセルポジションセンサ２３、ストロークセンサ２４、及び、シフトポジションセンサ２５を備えている。クランク角センサ２１は、エンジン１１に設けられている。クランク角センサ２１は、クランクシャフト１６の回転角を表すクランク角θ１を検出して制御装置３０に出力する。モータ回転角センサ２２は、電動モータ１５（より具体的には、モータシャフト１９）に設けられている。モータ回転角センサ２２は、電動モータ１５の回転角を表すモータ回転角θ２を検出して制御装置３０に出力する。
The
アクセルポジションセンサ２３は、アクセルに設けられている。アクセルポジションセンサ２３は、アクセルの開度を表すアクセル開度Ｐａを検出して制御装置３０に出力する。ストロークセンサ２４は、クラッチ・ダンパ１２に設けられている。ストロークセンサ２４は、フライホイール１６ａに対するクラッチ部１２ａの接続方向に向けた位置（クランクシャフト１６の軸方向における位置）を表すクラッチストローク量Ｓｃを検出して制御装置３０に出力する。シフトポジションセンサ２５は、トランスミッション１３に設けられている。シフトポジションセンサ２５は、トランスミッション１３の変速段を表すシフトポジションＭを検出して制御装置３０に出力する。
The
車両１０に適用される制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、タイマ等を有するマイクロコンピュータを主要構成部品とするものである。制御装置３０は、上記センサ２１〜２５のそれぞれによって検出された検出値に基づいて、駆動回路２０を介して電動モータ１５を駆動制御する。
The
ところで、パワートレーンには、クラッチ・ダンパ１２から捩れトルクＴｄａｍｐを含むダンパトルクが入力される。又、トランスミッション１３には、モータシャフト１９を介して、電動モータ１５が直結されている。従って、パワートレーンには、電動モータ１５から回転に伴って発生する粘性トルク成分や慣性トルク成分等を含むモータトルクＴｍｇが入力される。捩れトルクＴｄａｍｐ及びモータトルクＴｍｇは、パワートレーンに伝達されると、パワートレーンに振動を発生させる。
Incidentally, a damper torque including a torsion torque Tdamp is input from the clutch /
そこで、制御装置３０は、パワートレーンに発生する（伝達される）振動を制振するように、電動モータ１５を駆動制御する。制御装置３０は、図２に示すように、制振要否判定部３１と、周波数算出部３２と、制振制御内容切替部３３と、ゲイン算出部３４と、トルク算出部３５と、フィルタ処理部３６と、指令トルク決定部３７と、駆動制御部３８と、を有している。そして、制御装置３０において、ゲイン算出部３４は、第一調整ゲイン算出部３４−１、第二調整ゲイン算出部３４−２、及び、第三調整ゲイン算出部３４−３から構成される。又、制御装置３０において、トルク算出部３５は、第一トルク算出部３５−１、第二トルク算出部３５−２、及び、第三トルク算出部３５−３から構成される。
Therefore, the
制振要否判定部３１は、エンジン１１側からクラッチ・ダンパ１２を介してインプットシャフト１７以降のパワートレーンに入力された（伝達された）ダンパトルクに起因する振動を制振するか否かを判定する。具体的に、制振要否判定部３１は、アクセルポジションセンサ２３からアクセル開度Ｐａを入力するとともに、ストロークセンサ２４からクラッチストローク量Ｓｃを入力する。
The vibration suppression
そして、アクセル開度Ｐａが、アクセルの操作がなされていない状態を表す「０」である場合、又は、クラッチストローク量Ｓｃが、クラッチ部１２ａがフライホイール１６ａから離間している状態を表す所定値Ｓｃ０以下である場合、ダンパトルクがインプットシャフト１７以降のパワートレーンに入力されていない。このため、制振要否判定部３１は、制振制御の要否を表す要否判定フラグＦＲＧ＿Ｎの値を、制振制御が不要であることを表す「０」に設定する。
And when accelerator opening degree Pa is "0" showing the state where the operation of an accelerator is not made, or the clutch stroke amount Sc is a predetermined value showing the state where the
一方、制振要否判定部３１は、アクセル開度Ｐａが「０」ではなく、且つ、クラッチストローク量Ｓｃが所定値Ｓｃ０よりも大きい場合、ダンパトルクがパワートレーンに入力される。このため、制振要否判定部３１は、要否判定フラグＦＲＧ＿Ｎの値を、制振制御が必要であることを表す「１」に設定する。制振要否判定部３１は、値を「０」又は「１」に設定した要否判定フラグＦＲＧ＿Ｎを指令トルク決定部３７に出力する。
On the other hand, if the accelerator opening degree Pa is not “0” and the clutch stroke amount Sc is larger than the predetermined value Sc0, the vibration damping
周波数算出部３２は、エンジントルクのトルク変動に関連して発生し、エンジン１１の回転数Ｎｅに比例してエンジン１１に発生するトルク脈動のエンジン脈動周波数ｆｅを算出する。又、周波数算出部３２は、トルク脈動に伴うクランクシャフト１６とインプットシャフト１７との間の周期的な相対回転と、トーションダンパ部１２ｂにおける円周方向の捩れと、が共振するダンパ共振周波数ｆｓを算出する。
The
上述したように、エンジン１１は、四サイクル（ストローク）ガソリンエンジンであるので、クランクシャフト１６が二回転する間に一度、特定の気筒で燃焼が発生する。例えば、エンジン１１が四気筒ガソリンエンジンである場合には、クランクシャフト１６が１８０°回転する間に何れか一つのシリンダで燃焼が発生する。シリンダ内で燃焼が発生するとピストンを押し下げる力が発生し、その力がクランクシャフト１６を回転させるトルクに変換される。従って、エンジン脈動周波数ｆｅは、エンジン１１の回転数Ｎｅ（以下、「エンジン回転数Ｎｅ」と称呼する。）及びエンジン１１の気筒数ｎに比例するとともに、エンジン１１のサイクル数ｃに反比例する関係を有する。
As described above, since the
このため、周波数算出部３２は、クランク角センサ２１から連続してクランク角θ１を入力し、クランク角θ１の変化に基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出する。そして、周波数算出部３２は、下記式１に従ってエンジン脈動周波数ｆｅを算出する。
クラッチ・ダンパ１２のトーションダンパ部１２ｂは、インプットシャフト１７を介してトランスミッション１３に接続されている。この場合、トーションダンパ部１２ｂのダンパ共振周波数ｆｓは、図３に示すように、エンジン回転数Ｎｅの変化に対して、トーションダンパ部１２ｂからインプットシャフト１７を介してトランスミッション１３に伝達される振動の振動伝達率（振動の伝え易さ）の極値（極大値）に対応する。
The
ここで、ダンパ共振周波数ｆｓ（振動伝達率の極大値）は、エンジン回転数Ｎｅに対応して変化するため、トランスミッション１３の変速段、即ち、シフトポジションＭに依存して変化する。具体的には、ダンパ共振周波数ｆｓ（振動伝達率の極大値）はシフトポジションＭが高速側（高段）になるほどエンジン回転数Ｎｅの高回転数側に移動し、ダンパ共振周波数ｆｓ（振動伝達率の極大値）はシフトポジションＭが低速側（低段）になるほどエンジン回転数Ｎｅの低回転数側に移動する関係を有する。このため、周波数算出部３２は、シフトポジションセンサ２５からシフトポジションＭを入力し、入力したシフトポジションＭを用いて図３に示すシフトポジション−振動伝達率マップを参照してクラッチ・ダンパ１２のダンパ共振周波数ｆｓ（＝Ｆ（Ｍ））を算出する。周波数算出部３２は、算出したダンパ共振周波数ｆｓを制振制御内容切替部３３に出力する。
Here, since the damper resonance frequency fs (maximum value of the vibration transmissibility) changes corresponding to the engine speed Ne, it changes depending on the gear position of the
制振制御内容切替部３３は、周波数算出部３２によって算出されたダンパ共振周波数ｆｓに対するエンジン脈動周波数ｆｅに応じて、電動モータ１５がパワートレーンに発生した振動を制振するために発生するトルク指令Ｔｍを切り替える。具体的に説明すると、制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅがダンパ共振周波数ｆｓから予め設定された正の第一所定値Ｘを減じた第一周波数ｆ１（＝Ｆｓ−Ｘ）よりも小さい場合と、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上（第一周波数以上）であり、且つ、ダンパ共振周波数ｆｓに予め設定された正の第二所定値Ｙを加えた第二周波数ｆ２以下（第二周波数以下）である場合と、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい場合と、を判別する。そして、制振制御内容切替部３３は、判別結果に基づいて、パワートレーンに発生する振動を抑制するために電動モータ１５を駆動させる制振制御内容を切り替える。
The vibration suppression control
制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい場合、第一調整ゲイン算出部３４−１及び第一トルク算出部３５−１がトルク指令Ｔｍを算出する制御内容（以下、この制御内容を「制御Ａ」と称呼する。）に切り替える。又、制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上（第一周波数以上）であり、且つ、第二周波数ｆ２以下（第二周波数以下）である場合、第二調整ゲイン算出部３４−２及び第二トルク算出部３５−２がトルク指令Ｔｍを算出する制御内容（以下、この制御内容を「制御Ｂ」と称呼する。）に切り替える。更に、制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい場合、第三調整ゲイン算出部３４−３及び第三トルク算出部３５−３がトルク指令Ｔｍを算出する（以下、この制御内容を「制御Ｃ」と称呼する。）に切り替える。
When the engine pulsation frequency fe is lower than the first frequency f1, the vibration suppression control
このため、制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい場合には、算出トルクの切り替えを表す切替フラグＦＲＧ＿Ｋの値を、制御Ａを表す「１」に設定する。又、制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下の場合には、切替フラグＦＲＧ＿Ｋの値を、制御Ｂを表す「２」に設定する。更に、制振制御内容切替部３３は、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい場合には、切替フラグＦＲＧ＿Ｋの値を、制御Ｃを表す「３」に設定する。制振制御内容切替部３３は、値が「１」、「２」又は「３」に設定された切替フラグＦＲＧ＿Ｋを第一調整ゲイン算出部３４−１、第二調整ゲイン算出部３４−２及び第三調整ゲイン算出部３４−３に出力する。
Therefore, when the engine pulsation frequency fe is smaller than the first frequency f1, the vibration suppression control
次に、ゲイン算出部３４を構成する第一調整ゲイン算出部３４−１、第二調整ゲイン算出部３４−２及び第三調整ゲイン算出部３４−３を説明する。
Next, the first adjustment gain calculation unit 34-1, the second adjustment gain calculation unit 34-2 and the third adjustment gain calculation unit 34-3 constituting the
上述したように、捩れトルクＴｄａｍｐは、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７との間に生じる相対回転により、トーションダンパ部１２ｂに生じる捩れに起因して発生するトルクである。クランクシャフト１６とインプットシャフト１７とはトーションダンパ部１２ｂを介して連結されている。
As described above, the torsion torque Tdamp is a torque generated due to the torsion generated in the
このため、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７との間の相対回転は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上であって、特に、ダンパ共振周波数ｆｓと一致するように変化するとき、即ち、制御Ｂ、及び、制御Ｃにおいて大きくなる。一方、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７との間の相対回転は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい場合に実行される制御Ａにおいて小さくなる。
For this reason, the relative rotation between the
一方、モータトルクＴｍｇに含まれる粘性トルク成分や慣性トルク成分等は、電動モータ１５の回転数Ｎｍ（以下、「モータ回転数Ｎｍ」と称呼する。）の増大に伴って減少する。電動モータ１５は、モータシャフト１９を介してトランスミッション１３に接続されており、トランスミッション１３はインプットシャフト１７及びクラッチ・ダンパ１２を介して、クランクシャフト１６即ちエンジン１１に接続されている。
On the other hand, the viscous torque component, the inertia torque component, and the like included in the motor torque Tmg decrease as the rotation speed Nm of the electric motor 15 (hereinafter referred to as “motor rotation speed Nm”) increases. The
従って、電動モータ１５は、エンジン脈動周波数ｆｅで脈動するダンパトルクが伝達される。エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい制御Ａにおいてダンパトルクが電動モータ１５に伝達されると、電動モータ１５は比較的低いモータ回転数Ｎｍで回転する。このため、電動モータ１５のモータトルクＴｍｇに含まれる粘性トルク成分や慣性トルク成分等が大きくなる。一方、制御Ｂ及び制御Ｃにおいてダンパトルクが電動モータ１５に伝達されると、電動モータ１５は比較的高いモータ回転数Ｎｍで回転する。このため、電動モータ１５のモータトルクＴｍｇに含まれる粘性トルク成分や慣性トルク成分等が小さくなる。
Therefore, the
このようにエンジン脈動周波数ｆｅに依存して大きさが変化する捩れトルクＴｄａｍｐ及びモータトルクＴｍｇ（より詳しくは、粘性トルク成分や慣性トルク成分等）は、インプットシャフト１７以降のパワートレーンに無用な振動を生じさせる。従って、第一調整ゲイン算出部３４−１〜第三調整ゲイン算出部３４−３は、それぞれ、第一トルク算出部３５−１〜第三トルク算出部３５−３が捩れトルクＴｄａｍｐ及び／又はモータトルクＴｍｇを相殺するように逆相のトルク指令Ｔｍを算出するための第一ゲインＧ１、第二ゲインＧ２、第三ゲインＧ３及び第四ゲインＧ４のうちの何れかのゲインを算出する。
Thus, the torsion torque Tdamp and the motor torque Tmg (more specifically, the viscous torque component, the inertia torque component, etc.) whose magnitude changes depending on the engine pulsation frequency fe are vibrations that are unnecessary for the power train after the
制振制御内容切替部３３によって切替フラグＦＲＧ＿Ｋの値が「１」に設定された制御Ａにおいて、第一調整ゲイン算出部３４−１は、第一トルク算出部３５−１が下記式２に従ってトルク指令Ｔｍを算出するための第一ゲインＧ１を算出する。第一ゲインＧ１は、モータトルクＴｍｇに含まれる粘性トルク成分や慣性トルク成分等を低減するモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍである電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍに乗算されるゲインである。
In the control A in which the value of the switching flag FRG_K is set to “1” by the vibration suppression control
第一調整ゲイン算出部３４−１は、周波数算出部３２からエンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを入力する。第一調整ゲイン算出部３４−１は、これら入力したエンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを用いて、図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照することにより、エンジン脈動周波数ｆｅに対応する第一ゲインＧ１を算出する。第一調整ゲイン算出部３４−１は、算出した第一ゲインＧ１を第一トルク算出部３５−１に出力する。ここで、第一ゲインＧ１は、図４に示すように、第一周波数ｆ１よりも小さい周波数帯域におけるエンジン脈動周波数ｆｅの変化に対して一定となる。これにより、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１と一致するときに、第一ゲインＧ１は最小値となる。但し、第一ゲインＧ１は、Ｇ１＞０となる値である。
The first adjustment gain calculation unit 34-1 receives the engine pulsation frequency fe and the damper resonance frequency fs from the
制振制御内容切替部３３によって切替フラグＦＲＧ＿Ｋの値が「２」に設定された制御Ｂにおいて、第二調整ゲイン算出部３４−２は、第二トルク算出部３５−２が下記式３に従ってトルク指令Ｔｍを算出するための第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３を算出する。第二ゲインＧ２はモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍである電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍに乗算されるゲインであり、第三ゲインＧ３はトーションダンパ部１２ｂの捩れトルクＴｄａｍｐを低減する捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄに乗算されるゲインである。
In the control B in which the value of the switching flag FRG_K is set to “2” by the vibration suppression control
第二調整ゲイン算出部３４−２は、周波数算出部３２からエンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを入力する。第二調整ゲイン算出部３４−２は、これら入力したエンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを用いて、図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照することにより、エンジン脈動周波数ｆｅに対応する第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３を算出する。第二調整ゲイン算出部３４−２は、算出した第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３を第二トルク算出部３５−２に出力する。
The second adjustment gain calculation unit 34-2 receives the engine pulsation frequency fe and the damper resonance frequency fs from the
ここで、第二ゲインＧ２は、図４に示すように、第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下の周波数帯域において、エンジン脈動周波数ｆｅの増加に伴って第一ゲインＧ１の大きさから「０」まで変化する。即ち、第二ゲインＧ２は、０≦Ｇ２≦Ｇ１となる値である。一方、第三ゲインＧ３は、図４に示すように、第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下の周波数帯域において、エンジン脈動周波数ｆｅの増加に伴って「０」から後述する第四ゲインＧ４の大きさまで変化する。即ち、第三ゲインＧ３は、０≦Ｇ３≦Ｇ４となる値である。尚、本実施形態において、第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３は、エンジン脈動周波数ｆｅがダンパ共振周波数ｆｓに一致する場合、互いに等しい値となる。 Here, as shown in FIG. 4, the second gain G2 is a magnitude of the first gain G1 as the engine pulsation frequency fe increases in a frequency band of the first frequency f1 or more and the second frequency f2 or less. To “0”. That is, the second gain G2 is a value satisfying 0 ≦ G2 ≦ G1. On the other hand, as shown in FIG. 4, the third gain G3 starts from “0” in the frequency band of the first frequency f1 or more and the second frequency f2 or less from “0” as the engine pulsation frequency fe increases. It changes up to the magnitude of the gain G4. That is, the third gain G3 is a value that satisfies 0 ≦ G3 ≦ G4. In the present embodiment, the second gain G2 and the third gain G3 are equal to each other when the engine pulsation frequency fe matches the damper resonance frequency fs.
制振制御内容切替部３３によって切替フラグＦＲＧ＿Ｋの値が「３」に設定された制御Ｃにおいて、第三調整ゲイン算出部３４−３は、第三トルク算出部３５−３が下記式４に従ってトルク指令Ｔｍを算出するための第四ゲインＧ４を算出する。第四ゲインＧ４は、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄに乗算されるゲインである。
In the control C in which the value of the switching flag FRG_K is set to “3” by the vibration suppression control
第三調整ゲイン算出部３４−３は、周波数算出部３２からエンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを入力する。第三調整ゲイン算出部３４−３は、これら入力したエンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを用いて、図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照することにより、エンジン脈動周波数ｆｅに対応する第四ゲインＧ４を算出する。第三調整ゲイン算出部３４−３は、算出した第四ゲインＧ４を第三トルク算出部３５−３に出力する。ここで、第四ゲインＧ４は、図４に示すように、第二周波数ｆ２よりも大きい周波数帯域におけるエンジン脈動周波数ｆｅの変化に対して一定となる。これにより、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２と一致するときに、第四ゲインＧ４は最大値となる。但し、第四ゲインＧ４は、Ｇ４＞０となる値である。
The third adjustment gain calculation unit 34-3 receives the engine pulsation frequency fe and the damper resonance frequency fs from the
次に、トルク算出部３５を構成する第一トルク算出部３５−１、第二トルク算出部３５−２及び第三トルク算出部３５−３を説明する。
Next, the 1st torque calculation part 35-1, the 2nd torque calculation part 35-2, and the 3rd torque calculation part 35-3 which comprise the
第一トルク算出部３５−１は、モータ回転角センサ２２からモータ回転角θ２を入力し、モータ回転角θ２の変化に基づいてモータ回転数Ｎｍを算出する。そして、第一トルク算出部３５−１は、第一ゲインＧ１とモータ回転数Ｎｍ即ちモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍとを用いた下記式２に従い、インプットシャフト１７以降のパワートレーンに発生する振動を制振するように電動モータ１５を駆動させるためのトルク指令Ｔｍを算出する。
第二トルク算出部３５−２は、クランク角センサ２１からクランク角θ１を入力するとともにモータ回転角センサ２２からモータ回転角θ２を入力する。第二トルク算出部３５−２は、入力したモータ回転角θ２の変化に基づいてモータ回転数Ｎｍを算出する。そして、第二トルク算出部３５−２は、第二ゲインＧ２、モータ回転数Ｎｍ即ちモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍ、第三ゲインＧ３、クランク角θ１及びモータ回転角θ２を用いた下記式３に従ってトルク指令Ｔｍを算出する。
前記式３において、右辺第一項は電動モータ１５の回転に伴ってトランスミッション１３に入力されるモータトルクＴｍｇに対して逆相のモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍとして作用し、右辺第二項はトーションダンパ部１２ｂの捩れに伴ってトランスミッション１３に入力される捩れトルクＴｄａｍｐに対して逆相の捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄとして作用する。即ち、制御Ｂにおけるトルク指令Ｔｍは、モータトルク低減成分の値と捩れトルク低減成分の値とを合算して算出される。従って、前記式３に従って算出されるトルク指令Ｔｍに対応して電動モータ１５が出力するトルクは、モータトルクＴｍｇに対して逆相として作用するとともに捩れトルクＴｄａｍｐに対して逆相として作用する。第二トルク算出部３５−２は、算出したトルク指令Ｔｍをフィルタ処理部３６に出力する。
In Equation 3, the first term on the right side acts as a motor torque reduction component Te_m having a phase opposite to the motor torque Tmg input to the
第三トルク算出部３５−３は、クランク角センサ２１からクランク角θ１を入力するとともにモータ回転角センサ２２からモータ回転角θ２を入力する。そして、第三トルク算出部３５−３は、第四ゲインＧ４、クランク角θ１及びモータ回転角θ２を用いた下記式４に従ってトルク指令Ｔｍを算出する。
フィルタ処理部３６は、第一トルク算出部３５−１、第二トルク算出部３５−２又は第三トルク算出部３５−３によって算出されたトルク指令Ｔｍをバンドパスフィルタ処理する。具体的に、フィルタ処理部３６は、周波数算出部３２からエンジン脈動周波数ｆｅを入力し、エンジン脈動周波数ｆｅを通過させる通過帯域（周波数帯域）を有するバンドパスフィルタＦ（ｓ）を設定する。フィルタ処理部３６は、第一トルク算出部３５−１、第二トルク算出部３５−２又は第三トルク算出部３５−３によって算出されたトルク指令Ｔｍを入力し、入力したトルク指令ＴｍにバンドパスフィルタＦ（ｓ）を乗算してバンドパスフィルタ処理する。そして、フィルタ処理部３６は、トルク指令Ｔｍをバンドパスフィルタ処理したフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆ（＝Ｔｍ×Ｆ（ｓ））を指令トルク決定部３７に出力する。
The
ここで、制御Ａにおいて第一トルク算出部３５−１によって算出されるトルク指令Ｔｍ、制御Ｂにおいて第二トルク算出部３５−２によって算出されるトルク指令Ｔｍ及び第三トルク算出部３５−３によって算出されるトルク指令Ｔｍは、エンジン脈動周波数ｆｅ成分に加えて、エンジン１１が車両１０を加減速するための周波数成分（例えば、ダンパ共振周波数ｆｓよりも低い周波数成分）を含んでいる。トルク指令Ｔｍは、パワートレーンに発生する振動を制御するために電動モータ１５が発生させるトルクである。従って、フィルタ処理部３６は制御Ａ、制御Ｂ又は制御Ｃにおいて算出されたトルク指令Ｔｍをバンドフィルタ処理してフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを生成する。これにより、エンジン１１が車両１０を加減速させるための周波数成分を減衰させることなく、パワートレーンに発生する振動は制振される。
Here, the torque command Tm calculated by the first torque calculator 35-1 in the control A, the torque command Tm calculated by the second torque calculator 35-2 in the control B, and the third torque calculator 35-3. The calculated torque command Tm includes a frequency component (for example, a frequency component lower than the damper resonance frequency fs) for the
指令トルク決定部３７は、制振要否判定部３１による判別結果に応じて、電動モータ１５に発生させる制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定する。即ち、指令トルク決定部３７は、制振要否判定部３１から入力した要否判定フラグＦＲＧ＿Ｎの値が「０」であればパワートレーンに振動が発生しておらず制振制御が不要であるため、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを「０」と決定する。そして、指令トルク決定部３７は、「０」に決定した制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを駆動制御部３８に出力する。
The command
一方、指令トルク決定部３７は、制振要否判定部３１から要否判定フラグＦＲＧ＿Ｎの値が「１」であればパワートレーンに振動が発生して制振制御が必要である。このため、指令トルク決定部３７は、フィルタ処理部３６から入力したフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを、電動モータ１５の性能及び予め設定されている制振性能目標によって決定された上下限値の範囲となるように上下限処理して、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定する。
On the other hand, if the value of the necessity determination flag FRG_N from the vibration suppression
駆動制御部３８は、指令トルク決定部３７から入力した制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを用いて図５に示す制振制御トルク指令−目標電流値マップを参照し、電動モータ１５に供給する目標電流値Ｉｄを決定する。目標電流値Ｉｄは、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑが「０」の場合に「０」と決定され、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑが大きくなるにつれて大きくなるように決定される。
The
駆動制御部３８は、決定した目標電流値Ｉｄに基づき駆動回路２０を制御する。この場合、駆動制御部３８は、駆動回路２０に設けられた電流検出器２０ａから電動モータ１５に流れる電流値をフィードバック入力し、目標電流値Ｉｄの電流が電動モータ１５に流れるように駆動回路２０を制御する。これにより、電動モータ１５は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに応じた制振制御用トルクＴｖを、モータシャフト１９を介してトランスミッション１３即ちパワートレーンに出力する。尚、駆動制御部３８は、例えば、アクセル開度Ｐａに応じた走行用トルクが決定されて車両１０を走行させるために電動モータ１５を駆動させる場合、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに応じた制振制御用トルクＴｖに加えて走行用トルクを発生させるように電動モータ１５を駆動させることも可能である。
The
次に、上述した制御装置３０の作動を、図６に示す「制振制御プログラム」にフローチャートに従って説明する。「制振制御プログラム」は、制御装置３０（マイクロコンピュータ）を構成するＣＰＵによって実行される。尚、「制振制御プログラム」は、制御装置３０（マイクロコンピュータ）を構成するＲＯＭに予め記憶されている。制御装置３０は、「制振制御プログラム」の実行を、所定の短い時間が経過する毎にステップＳ１０にて繰り返し開始する。
Next, the operation of the
制御装置３０（より詳しくは、ＣＰＵ）は、ステップＳ１０にて「制振制御プログラム」の実行を開始すると、ステップＳ１１にて、クランク角センサ２１、モータ回転角センサ２２、アクセルポジションセンサ２３、ストロークセンサ２４及びシフトポジションセンサ２５のそれぞれから検出値を入力する。制御装置３０は、各センサ２１〜２５から、クランク角θ１、モータ回転角θ２、アクセル開度Ｐａ、クラッチストローク量Ｓｃ、シフトポジションＭを入力すると、ステップＳ１２に進む。
When the control device 30 (more specifically, the CPU) starts executing the “vibration control program” in step S10, the
ステップＳ１２においては、制御装置３０（制振要否判定部３１）は、前記ステップＳ１１にて入力したアクセル開度Ｐａ及びクラッチストローク量Ｓｃに基づき、パワートレーンに対する制振制御の要否を判定する。具体的に、制御装置３０は、アクセル開度Ｐａが「０」ではなく、且つ、クラッチストローク量Ｓｃが所定値Ｓｃ０よりも大きければダンパトルクが入力されており、制振制御が必要であるため、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１３に進む。一方、制御装置３０は、アクセル開度Ｐａが「０」又はクラッチストローク量Ｓｃが所定値Ｓｃ０以下であればダンパトルクが入力されておらず、制振制御が不要であるため、「Ｎｏ」と判定してステップＳ２５に進む。尚、ステップＳ２５においては、制御装置３０は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑをゼロ（「０」）とする。
In step S12, the control device 30 (vibration suppression necessity determination unit 31) determines whether vibration suppression control is necessary for the power train based on the accelerator opening degree Pa and the clutch stroke amount Sc input in step S11. . Specifically, if the accelerator opening degree Pa is not “0” and the clutch stroke amount Sc is larger than the predetermined value Sc0, the
ステップＳ１３においては、制御装置３０（周波数算出部３２）は、エンジン脈動周波数ｆｅを算出する。即ち、制御装置３０は、前記ステップＳ１１にて入力したクランク角θ１に基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出する。そして、制御装置３０は、エンジン回転数Ｎｅを用いた前記式１に従ってエンジン脈動周波数ｆｅを算出し、ステップＳ１４に進む。
In step S13, control device 30 (frequency calculation unit 32) calculates engine pulsation frequency fe. That is, the
ステップＳ１４においては、制御装置３０（周波数算出部３２）は、ダンパ共振周波数ｆｓを算出する。即ち、制御装置３０は、前記ステップＳ１１にて入力したシフトポジションＭに対応するダンパ共振周波数ｆｓを算出する。この場合、制御装置３０は、入力したシフトポジションＭを用いて、図３に示すシフトポジション−振動伝達率マップを参照してダンパ共振周波数ｆｓを算出する。そして、制御装置３０は、ダンパ共振周波数ｆｓを算出すると、ステップＳ１５に進む。
In step S14, the control device 30 (frequency calculating unit 32) calculates the damper resonance frequency fs. That is, the
ステップＳ１５においては、制御装置３０（制振制御内容切替部３３）は、エンジン脈動周波数ｆｅに応じて、算出するトルク指令Ｔｍを、制御Ａのトルク指令Ｔｍ、制御Ｂのトルク指令Ｔｍ又は制御Ｃのトルク指令Ｔｍに切り替える。この場合、制御装置３０は、前記ステップＳ１３にて算出したエンジン脈動周波数ｆｅ及び前記ステップＳ１４にて算出したダンパ共振周波数ｆｓを用いて、算出するトルク指令Ｔｍを切り替える。
In step S15, the control device 30 (vibration suppression control content switching unit 33) determines the torque command Tm to be calculated according to the engine pulsation frequency fe as the torque command Tm for the control A, the torque command Tm for the control B, or the control C. Is switched to the torque command Tm. In this case, the
具体的に、制御装置３０は、エンジン脈動周波数ｆｅがダンパ共振周波数ｆｓから正の第一所定値Ｘを減じた第一周波数ｆ１（＝ｆｓ−Ｘ）よりも小さい場合、制御Ａのトルク指令Ｔｍを算出するためにステップＳ１６に進む。又、制御装置３０は、エンジン脈動周波数ｆｅが、第一周波数ｆ１以上、且つ、ダンパ共振周波数ｆｓに正の第二所定値Ｙを加えた第二周波数ｆ２（＝ｆｓ＋Ｙ）以下の場合、制御Ｂのトルク指令Ｔｍを算出するためにステップＳ１８に進む。更に、制御装置３０は、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい場合、制御Ｃのトルク指令Ｔｍを算出するためにステップＳ２０に進む。
Specifically, when the engine pulsation frequency fe is smaller than the first frequency f1 (= fs−X) obtained by subtracting the positive first predetermined value X from the damper resonance frequency fs, the
前記ステップＳ１５の切り替え判定に従い、制御Ａの場合、制御装置３０（第一調整ゲイン算出部３４−１）は、ステップＳ１６において、第一ゲインＧ１を算出する。即ち、制御装置３０は、前記ステップＳ１２にて算出したエンジン脈動周波数ｆｅ及び前記ステップＳ１３にて算出したダンパ共振周波数ｆｓを用いて、図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照する。これにより、制御装置３０は、第一周波数ｆ１よりも小さい周波数帯域においてエンジン脈動周波数ｆｅの変化に対して一定値となる第一ゲインＧ１を算出する。そして、制御装置３０は、第一ゲインＧ１を算出すると、ステップＳ１７に進む。
In accordance with the switching determination in step S15, in the case of control A, the control device 30 (first adjustment gain calculation unit 34-1) calculates the first gain G1 in step S16. That is, the
ステップＳ１７においては、制御装置３０（第一トルク算出部３５−１）は、前記ステップＳ１１にて入力したモータ回転角θ２から算出した電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍ（即ち、モータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍ）と、前記ステップＳ１６にて算出した第一ゲインＧ１と、を用いた前記式２に従って制御Ａにおけるトルク指令Ｔｍを算出する。そして、制御装置３０は、制御Ａにおけるトルク指令Ｔｍを算出すると、ステップＳ２２に進む。
In step S17, the control device 30 (first torque calculation unit 35-1) calculates the motor rotation speed Nm of the
前記ステップＳ１５の切り替え判定に従い、制御Ｂの場合、制御装置３０（第二調整ゲイン算出部３４−２）は、ステップＳ１８において、第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３を算出する。即ち、制御装置３０は、前記ステップＳ１２にて算出したエンジン脈動周波数ｆｅ及び前記ステップＳ１３にて算出したダンパ共振周波数ｆｓを用いて、図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照する。
In accordance with the switching determination in step S15, in the case of control B, the control device 30 (second adjustment gain calculation unit 34-2) calculates the second gain G2 and the third gain G3 in step S18. That is, the
これにより、制御装置３０は、第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下において、エンジン脈動周波数ｆｅの増加に伴って第一ゲインＧ１から「０」まで減少する第二ゲインＧ２を算出する。又、制御装置３０は、第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下において、エンジン脈動周波数ｆｅの増加に伴って「０」から第四ゲインＧ４の大きさまで増加する第三ゲインＧ３を算出する。尚、本実施形態においては、エンジン脈動周波数ｆｅがダンパ共振周波数ｆｓと一致する場合、第二ゲインＧ２の大きさと第三ゲインＧ３の大きさとが一致する。そして、制御装置３０は、第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３を算出すると、ステップＳ１９に進む。
Accordingly, the
ステップＳ１９においては、制御装置３０（第二トルク算出部３５−２）は、前記ステップＳ１１にて入力したクランク角θ１及びモータ回転角θ２とダンパ剛性Ｋとから算出される捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄと、モータ回転角θ２から算出した電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍ（即ち、モータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍ）と、前記ステップＳ１８にて算出した第二ゲインＧ２及び第三ゲインＧ３と、を用いた前記式３に従って制御Ｂにおけるトルク指令Ｔｍを算出する。そして、制御装置３０は、制御Ｂにおけるトルク指令Ｔｍを算出すると、ステップＳ２２に進む。
In step S19, the control device 30 (second torque calculation unit 35-2) calculates the torsional torque reduction component Te_d calculated from the crank angle θ1, the motor rotation angle θ2, and the damper rigidity K input in step S11. The equation using the motor rotation speed Nm of the
前記ステップＳ１５の切り替え判定に従い、制御Ｃの場合、制御装置３０（第三調整ゲイン算出部３４−３）は、ステップＳ２０において、第四ゲインＧ４を算出する。即ち、制御装置３０は、前記ステップＳ１２にて算出したエンジン脈動周波数ｆｅ及び前記ステップＳ１３にて算出したダンパ共振周波数ｆｓを用いて、図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照する。これにより、制御装置３０は、第二周波数ｆ２よりも大きい周波数帯域においてエンジン脈動周波数ｆｅの変化に対して一定値となる第四ゲインＧ４を算出する。そして、制御装置３０は、第四ゲインＧ４を算出すると、ステップＳ２１に進む。
In accordance with the switching determination in step S15, in the case of control C, the control device 30 (third adjustment gain calculation unit 34-3) calculates the fourth gain G4 in step S20. That is, the
ステップＳ２１においては、制御装置３０（第三トルク算出部３５−３）は、前記ステップＳ１１にて入力したクランク角θ１及びモータ回転角θ２とダンパ剛性Ｋとから算出される捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄと、前記ステップＳ２０にて算出した第四ゲインＧ４と、を用いた前記式３に従って制御Ｃにおけるトルク指令Ｔｍを算出する。そして、制御装置３０は、制御Ｃにおけるトルク指令Ｔｍを算出すると、ステップＳ２２に進む。
In step S21, the control device 30 (third torque calculation unit 35-3) calculates the torsion torque reducing component Te_d calculated from the crank angle θ1, the motor rotation angle θ2, and the damper rigidity K input in step S11. Then, the torque command Tm in the control C is calculated according to the equation 3 using the fourth gain G4 calculated in the step S20. Then, after calculating the torque command Tm in the control C, the
前記ステップＳ１７、前記ステップＳ１９又は前記ステップＳ２１のステップ処理後、ステップＳ２２にて、制御装置３０（フィルタ処理部３６）は、前記ステップＳ１３にて算出したエンジン脈動周波数ｆｅを用いて、エンジン脈動周波数ｆｅを通過させるバンドパスフィルタＦ（ｓ）を算出する。そして、制御装置３０は、バンドパスフィルタＦ（ｓ）を算出すると、ステップＳ２３に進む。
After the step processing of step S17, step S19 or step S21, in step S22, the control device 30 (filter processing unit 36) uses the engine pulsation frequency fe calculated in step S13 to generate the engine pulsation frequency. A band pass filter F (s) that passes fe is calculated. Then, after calculating the bandpass filter F (s), the
ステップＳ２３においては、制御装置３０（フィルタ処理部３６）は、前記ステップＳ２２にて算出したバンドパスフィルタＦ（ｓ）を、前記ステップＳ１７にて算出した制御Ａにおけるトルク指令Ｔｍ、前記ステップＳ１９にて算出した制御Ｂにおけるトルク指令Ｔｍ又は前記ステップＳ２１にて算出した制御Ｃにおけるトルク指令Ｔｍに乗算してバンドパスフィルタ処理する。そして、制御装置３０は、制御Ａにおけるトルク指令Ｔｍ、制御Ｂにおけるトルク指令Ｔｍ又は制御Ｃにおけるトルク指令Ｔｍをバンドパスフィルタ処理してフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを算出すると、ステップＳ２４に進む。
In step S23, the control device 30 (filter processing unit 36) applies the bandpass filter F (s) calculated in step S22 to the torque command Tm in the control A calculated in step S17, and the step S19. The torque command Tm in the control B calculated in the above or the torque command Tm in the control C calculated in the step S21 is multiplied by the band pass filter process. Then, the
ここで、制御Ａにおけるトルク指令Ｔｍ、制御Ｂにおけるトルク指令Ｔｍ及び制御Ｃにおけるトルク指令Ｔｍは、エンジン１１が車両１０を加減速する周波数成分（周波数帯域）を含んでいる。従って、エンジン脈動周波数ｆｅを通過させるバンドパスフィルタＦ（ｓ）を用いて算出されたフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆは、車両１０の加減速に影響を与えることなくパワートレーンに発生する振動を制振するように、電動モータ１５にトルクを発生させる。制御装置３０は、フィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを算出すると、ステップＳ２４に進む。
Here, the torque command Tm in the control A, the torque command Tm in the control B, and the torque command Tm in the control C include a frequency component (frequency band) at which the
ステップＳ２４においては、制御装置３０（指令トルク決定部３７）は、前記ステップＳ２３にて算出したフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを上下限処理する。そして、制御装置３０は、上下限処理により制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定し、ステップＳ２６に進む。
In step S24, the control device 30 (command torque determination unit 37) performs upper and lower limit processing on the filtered torque command Tm_bpf calculated in step S23. Then,
前記ステップＳ１２にて制御装置３０（制振要否判定部３１）が「Ｎｏ」と判定すると、制御装置３０（指令トルク決定部３７）はステップＳ２５のステップ処理を実行する。ステップＳ２５においては、制御装置３０は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑをゼロ（「０」）と決定する。そして、制御装置３０は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを「０」と決定すると、ステップＳ２６に進む。
When the control device 30 (vibration necessity determination unit 31) determines “No” in step S12, the control device 30 (command torque determination unit 37) executes the step process of step S25. In step S25,
ステップＳ２６においては、制御装置３０（駆動制御部３８）は、前記ステップＳ２４又は前記ステップＳ２５にて決定した制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに従って、電動モータ１５を駆動制御する。即ち、制御装置３０は、決定した制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを用いて、図５に示す制振制御トルク指令−目標電流値マップを参照し、電動モータ１５に供給する目標電流値Ｉｄを決定する。尚、制御装置３０は、前記ステップＳ２５にて制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを「０」と決定した場合には、目標電流値Ｉｄを「０」と決定する。
In step S26, the control device 30 (drive control unit 38) drives and controls the
そして、制御装置３０は、駆動回路２０の電流検出器２０ａから電動モータ１５に流れる電流値をフィードバック入力し、目標電流値Ｉｄの電流が電動モータ１５に流れるように駆動回路２０を制御する。これにより、電動モータ１５は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに応じた制振制御用トルクＴｖをパワートレーンに対して出力する。
Then, the
制御装置３０は、前記ステップＳ２６にて電動モータ１５を駆動制御すると、ステップＳ２７に進む。そして、制御装置３０は、ステップＳ２７にて「制振制御プログラム」の実行を一旦終了し、所定の短い時間が経過すると、再び、前記ステップＳ１０にて「制振制御プログラム」の実行を開始する。
When the control of the
ところで、制御装置３０は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定して電動モータ１５を駆動制御する。これにより、電動モータ１５は、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに応じた制振制御用トルクＴｖをパワートレーンに入力することにより、パワートレーンに発生した振動を制振する。
By the way, the
上述したように、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１（＝ｆｓ−Ｘ）よりも低周波数である場合、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７との間の相対回転が小さくなるので、クラッチ・ダンパ１２の捩れトルクＴｄａｍｐは小さくなる。一方、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも低周波数である場合、モータシャフト１９を介してトランスミッション１３に直結された電動モータ１５は比較的低い回転数で回転する。このため、電動モータ１５が回転に伴って発生するモータトルクＴｍｇ（粘性トルク成分や慣性トルク成分を含む）は大きくなる。従って、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも低周波数である場合には、主に、電動モータ１５のモータトルクＴｍｇに起因する振動がパワートレーンに発生する。
As described above, when the engine pulsation frequency fe is lower than the first frequency f1 (= fs−X), the relative rotation between the
エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも低周波数である場合、換言すれば、制御Ａにおいては、制御装置３０は、前記式２に従って電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍに基づくトルク指令Ｔｍを算出する。そして、制御装置３０が制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定し制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに基づいて電動モータ１５を駆動制御することにより、電動モータ１５が制振制御用トルクＴｖをパワートレーンに出力する。
When the engine pulsation frequency fe is lower than the first frequency f1, in other words, in the control A, the
制御Ａが実行される状況は、図７に示すように、電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍが粘性トルク成分や慣性トルク成分の影響を受けながら周期的に変化し、このモータ回転数Ｎｍに応じたモータトルクＴｍｇを含むダンパトルクが周期的に変化する。このダンパトルクに対して電動モータ１５が、ダンパトルクと逆相となる制振制御用トルクＴｖ（即ち、モータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍ）を発生させることにより、ドライブシャフト１８に伝達されるトルクＴｄ（以下、このトルクＴｄを「Ｄ／ＳトルクＴｄ」と称呼する。）の変動を表す振幅が小さくなる。その結果、パワートレーンに発生する振動が抑制される。
As shown in FIG. 7, the state in which the control A is executed is such that the motor rotational speed Nm of the
又、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下の場合、換言すれば、エンジン脈動周波数ｆｅがダンパ共振周波数ｆｓに近い場合、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７との相対回転が大きくなる。従って、トーションダンパ部１２ｂはパワートレーンに対して捩れトルクＴｄａｍｐを入力するようになる。このため、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下の場合には、換言すれば、制御Ｂにおいては、捩れトルクＴｄａｍｐとモータトルクＴｍｇとに起因する振動がパワートレーンに発生する。
When the engine pulsation frequency fe is equal to or higher than the first frequency f1 and equal to or lower than the second frequency f2, in other words, when the engine pulsation frequency fe is close to the damper resonance frequency fs, the relative relationship between the
制御Ｂの場合、制御装置３０は、前記式３に従ってモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍ及び捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄに基づくトルク指令Ｔｍを算出する。そして、制御装置３０が制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定し制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに基づいて電動モータ１５を駆動制御することにより、電動モータ１５が制振制御用トルクＴｖをパワートレーンに出力する。
In the case of the control B, the
制御Ｂが実行される状況では、図８に示すように、電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍが図７に示す制御Ａの場合に比べて高速で周期的に変化し、トーションダンパ部１２ｂの捩れトルクＴｄａｍｐの影響を受けながらダンパトルクが周期的に変化する。このダンパトルクに対して電動モータ１５が、ダンパトルクと逆相となる制振制御用トルクＴｖ（即ち、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄ）を発生させることにより、ドライブシャフト１８に伝達されるＤ／ＳトルクＴｄの振幅が小さくなる。その結果、パワートレーンに発生する振動が抑制される。
In the situation where the control B is executed, as shown in FIG. 8, the motor rotational speed Nm of the
更に、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも高周波数である場合、電動モータ１５の粘性トルク成分や慣性トルク成分を含むモータトルクＴｍｇが小さくなる一方で、クランクシャフト１６とインプットシャフト１７とは相対回転が容易になる。従って、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも高周波数である場合には、主に、トーションダンパ部１２ｂの捩れトルクＴｄａｍｐに起因する振動がパワートレーンに発生する。
Further, when the engine pulsation frequency fe is higher than the second frequency f2, the motor torque Tmg including the viscous torque component and the inertia torque component of the
エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも高周波数である場合、換言すれば、制御Ｃにおいては、制御装置３０は、前記式４に従ってトーションダンパ部１２ｂの捩れ（θ１−θ２）に基づくトルク指令Ｔｍを算出する。そして、制御装置３０が制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定し制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに基づいて電動モータ１５を駆動制御することにより、電動モータ１５が制振制御用トルクＴｖをパワートレーンに出力する。
When the engine pulsation frequency fe is higher than the second frequency f2, in other words, in the control C, the
制御Ｃが実行される状況は、図９に示すように、電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍが図８に示す制御Ｂの場合に比べて高速で周期的に変化し、トーションダンパ部１２ｂの捩れトルクＴｄａｍｐの影響を受けながらダンパトルクが周期的に変化する。このダンパトルクに対して電動モータ１５が、ダンパトルクと逆相となる制振制御用トルクＴｖ（即ち、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄ）を発生させることにより、パワートレーンに発生する振動が抑制される。
As shown in FIG. 9, the situation in which the control C is executed is such that the motor rotation speed Nm of the
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態の車両の制御装置３０は、エンジン１１と、トランスミッション１３と、エンジン１１のクランクシャフト１６及びトランスミッション１３のインプットシャフト１７を断接するクラッチ・ダンパ１２のクラッチ部１２ａと、クラッチ部１２ａの接続状態においてクランクシャフト１６及びインプットシャフト１７の相対回転を捩れ変形によって許容するクラッチ・ダンパ１２のトーションダンパ部１２ｂと、トランスミッション１３のドライブシャフト１８に接続された車輪１４と、エンジン１１の動力（エンジントルク）を車輪１４に伝達するパワートレーンを構成するインプットシャフト１７、トランスミッション１３及びドライブシャフト１８の何れかであるトランスミッション１３に接続された電動モータ１５と、を有する車両１０に適用される。
As can be understood from the above description, the
制御装置３０は、電動モータ１５の駆動を制御するものであり、エンジン１１のエンジン回転数Ｎｅに比例してエンジン１１に発生するトルク脈動の周波数を表すエンジン脈動周波数ｆｅを算出するとともに、トーションダンパ部１２ｂがエンジン脈動周波数ｆｅと捩れ方向にて共振するダンパ共振周波数ｆｓを算出する周波数算出部３２と、エンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを用いて、エンジン脈動周波数ｆｅがダンパ共振周波数ｆｓから第一所定値Ｘを減じた第一周波数ｆ１よりも小さい場合、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上であり、且つ、ダンパ共振周波数ｆｓに第二所定値Ｙを加えた第二周波数ｆ２以下である場合、及び、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい場合を判別して、パワートレーンに発生する振動を制振する制振制御内容を切り替える制振制御内容切替部３３と、制振制御内容切替部３３によって切り替えられた制振制御内容に応じて、電動モータ１５を駆動さえるためのトルク指令Ｔｍに用いられるゲインである第一ゲインＧ１〜第四ゲインＧ４を、エンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを用いて算出するゲイン算出部３４と、トーションダンパ部１２ｂが発生する捩れトルクＴｄａｍｐに対して逆相の捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄ及び電動モータ１５の回転に伴って発生するモータトルクに対して逆相のモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍのうちの少なくとも一方と、ゲイン算出部３４によって算出された第一ゲインＧ１〜第四ゲインＧ４と、を乗算して、トルク指令Ｔｍを算出するトルク算出部３５と、電動モータ１５にパワートレーンに発生する振動を制振するための制振制御用トルクＴｖを発生させる制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑをトルク指令Ｔｍに基づいて決定する指令トルク決定部３７と、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに基づいて電動モータ１５を駆動制御し、電動モータ１５に制振制御用トルクＴｖを発生させる駆動制御部３８と、を備える。この場合、指令トルク決定部３７は、トルク指令Ｔｍを上下限処理して制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定することができる。
The
これらの場合、より具体的に、ゲイン算出部３４は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい制御Ａの場合において、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１と一致するときに最小値となる第一ゲインＧ１を算出する第一調整ゲイン算出部３４−１と、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上であり、且つ、第二周波数ｆ２以下である制御Ｂの場合において、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１から第二周波数ｆ２に向けて増大するにつれて減少する第二ゲインＧ２、及び、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１から第二周波数ｆ２に向けて増大するにつれて増大する第三ゲインＧ３を算出する第二調整ゲイン算出部３４−２と、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい制御Ｃの場合において、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２と一致するときに最大値となる第四ゲインＧ４を算出する第三調整ゲイン算出部３４−３と、から構成される。
In these cases, more specifically, in the case of the control A in which the engine pulsation frequency fe is smaller than the first frequency f1, the
又、トルク算出部３５は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい制御Ａの場合において、モータトルク低減成分と第一ゲインＧ１とを乗算してトルク指令Ｔｍを算出する第一トルク算出部３５−１と、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上であり、且つ、第二周波数ｆ２以下である制御Ｂの場合において、モータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍと第二ゲインとを乗算して算出される値、及び、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄと第三ゲインＧ３とを乗算して算出される値を合算してトルク指令Ｔｍを算出する第二トルク算出部３５−２と、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい場合において、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄと第四ゲインＧ４とを乗算してトルク指令Ｔｍを算出する第三トルク算出部３５−３と、から構成される。
Further, the
これらによれば、制御装置３０は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１よりも小さい制御Ａ、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１以上、且つ、第二周波数ｆ２以下の制御Ｂ、及び、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きい制御Ｃを判別し、制御Ａ〜制御Ｃに応じて、制振制御内容を切り替えることができる。そして、制御装置３０は、制御Ａにおいてはモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍに乗算される第一ゲインＧ１、制御Ｂにおいてはモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍに乗算される第二ゲインＧ２及び捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄに乗算される第三ゲインＧ３、制御Ｃにおいては捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄに乗算される第四ゲインＧ４を算出してトルク指令Ｔｍを算出し、最終的に制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑに基づいて電動モータ１５を駆動制御することができる。これにより、車両１０の走行時において、パワートレーンに発生する振動を良好に制振（減衰）させることができ、運転者が不快な振動や車室内に進入する音（こもり音等）を知覚して不快感を覚えることを抑制することができる。
According to these, the
又、これらの場合、制御装置３０が、エンジン脈動周波数ｆｅを通過帯域とするバンドパスフィルタＦ（ｓ）を設定し、トルク指令Ｔｍをバンドパスフィルタ処理してフィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを算出するフィルタ処理部を有しており、指令トルク決定部３７は、フィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆに基づいて制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを算出する。
In these cases, the
この場合、指令トルク決定部３７は、フィルタ後トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを上下限処理して制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定することができる。
In this case, the command
これらによれば、電動モータ１５からパワートレーンに入力される制振制御用トルクＴｖは、エンジン１１が車両１０を加減速するための周波数帯域を含まない。これにより、制振制御用トルクＴｖは、車両１０の加減速に影響を与えることなく、パワートレーンに発生した振動を良好に制振（抑制）することができる。
According to these, the vibration suppression control torque Tv input from the
又、これらの場合、制御装置３０はクラッチ・ダンパ１２のクラッチ部１２ａの接続方向に向けたクラッチストローク量Ｓｃに応じて、電動モータ１５に制振制御用トルクＴｖを発生させるか否かを判定する制振要否判定部３１を有しており、指令トルク決定部３７は、制振要否判定部３１によって制振制御用トルクＴｖの発生が不要であると判定された場合、制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑをゼロ（「０」）と決定する。
In these cases, the
これによれば、パワートレーンに振動が発生した場合にのみ、電動モータ１５に制振制御用トルクＴｖを発生させることができる。これにより、制御装置３０の構成を簡略化することができる。
According to this, the vibration control torque Tv can be generated in the
又、これらの場合、トルク算出部３５は、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄを、捩れ方向におけるトーションダンパ部１２ｂに予め設定されたダンパ剛性Ｋとクランクシャフト１６のクランク角θ１と電動モータ１５のモータ回転角θ２とを用いて算出し、モータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍを、電動モータ１５のモータ回転角θ２を用いて算出することができる。
In these cases, the
又、これらの場合、周波数算出部３２は、エンジン脈動周波数ｆｅをクランクシャフト１６のクランク角θ１から算出したエンジン１１のエンジン回転数Ｎｅを用いて算出し、ダンパ共振周波数ｆｓをトランスミッション１３の変速段であるシフトポジションＭに応じて算出することができる。
In these cases, the
これらによれば、特殊なセンサ類を設けることなく、捩れトルク低減成分、モータトルク低減成分、エンジン脈動周波数ｆｅ及びダンパ共振周波数ｆｓを算出することができる。従って、制御装置３０の構成を簡略化することができる。
According to these, the torsion torque reduction component, the motor torque reduction component, the engine pulsation frequency fe, and the damper resonance frequency fs can be calculated without providing special sensors. Therefore, the configuration of the
本発明の実施に当たっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変形が可能である。 In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、制御装置３０が算出したエンジン脈動周波数ｆｅを用いて図４に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照し、第一ゲインＧ１〜第四ゲインＧ４を算出するようにした。この場合、算出される第一ゲインＧ１及び第四ゲインＧ４は、エンジン脈動周波数ｆｅの変化にかかわらず一定であるとした。これにより、算出される第一ゲインＧ１はエンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１と一致するときに最小値となり、第四ゲインＧ４はエンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２と一致するときに最大値となるようにした。これに代えて、制御装置３０が図１０に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照して第一ゲインＧ１〜第四ゲインＧ４を算出することも可能である。
For example, in the above embodiment, the engine pulsation frequency-gain map shown in FIG. 4 is referred to using the engine pulsation frequency fe calculated by the
制御装置３０が図１０に示すマップを参照する場合、算出される第一ゲインＧ１は、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１に向けて大きくなるほど小さくなり、エンジン脈動周波数ｆｅが第一周波数ｆ１と一致するときに最小値となるように算出される。又、算出される第四ゲインＧ４は、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２よりも大きくなるほど小さくなり、エンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２と一致するときに最大値となるように算出される。更に、制御装置３０が図１０のマップを参照する場合、第二ゲインＧ２はエンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２に向けて大きくなることに対して比例関数的に小さくなるように算出され、第三ゲインＧ３はエンジン脈動周波数ｆｅが第二周波数ｆ２に向けて大きくなることに対して比例関数的に大きくなるように算出される。
When the
このように、制御装置３０が図１０に示すエンジン脈動周波数−ゲインマップを参照して、第一ゲインＧ１〜第四ゲインＧ４を算出する場合であっても、上記実施形態の場合と同様に、制御装置３０は前記式２〜前記式４に従って制御Ａ〜制御Ｃに応じたトルク指令Ｔｍを算出することができる。従って、この場合においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
As described above, even when the
又、上記実施形態においては、制御Ａの場合、前記式２から明らかなように、モータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍとして電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍのみを用い、モータ回転数Ｎｍ即ちモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍに第一ゲインＧ１を乗算してトルク指令Ｔｍを算出するようにした。又、制御Ｃの場合、前記式４から明らかなように、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄのみを用い、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄに第四ゲインＧ４を乗算してトルク指令Ｔｍを算出するようにした。
Further, in the above embodiment, in the case of the control A, as is apparent from the equation 2, only the motor rotation speed Nm of the
これらに代えて、制御Ｂの場合と同様に、制御Ａ及び制御Ｃにおいても、モータ回転数Ｎｍ（トルク低減成分Ｔｅ＿ｄ）と第一ゲインＧ１とを乗算した値、及び、捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄと第四ゲインＧ４とを乗算した値を合算してトルク指令Ｔｍを算出することも可能である。この場合、制御Ａにおいては、第一ゲインＧ１は第四ゲインＧ４よりも大きな値として決定され、制御Ｃにおいては、第四ゲインＧ４は第一ゲインＧ１よりも大きな値として決定される。このように、第一ゲインＧ１及び第四ゲインＧ４を決定することにより、制御Ａにおいてはモータトルク低減成分Ｔｅ＿ｍがパワートレーンに入力されるモータトルクＴｍｇを効果的に低減することができ、制御Ｃにおいては捩れトルク低減成分Ｔｅ＿ｄがパワートレーンに入力される捩れトルクＴｄａｍｐを効果的に低減することができる。従って、上記実施形態と同様の効果が得られる。 Instead of these, similarly to the case of the control B, also in the control A and the control C, the value obtained by multiplying the motor rotation speed Nm (torque reduction component Te_d) and the first gain G1, and the torsional torque reduction component Te_d It is also possible to calculate the torque command Tm by adding the values obtained by multiplying the fourth gain G4. In this case, in the control A, the first gain G1 is determined as a value larger than the fourth gain G4, and in the control C, the fourth gain G4 is determined as a value larger than the first gain G1. Thus, by determining the first gain G1 and the fourth gain G4, in the control A, the motor torque reduction component Te_m can effectively reduce the motor torque Tmg input to the power train, and the control C The torsion torque reduction component Te_d can effectively reduce the torsion torque Tdamp input to the power train. Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained.
又、上記実施形態においては、制御装置３０が、図３、図４及び図５に示すように予め設定された各種マップを参照することにより、所望の値を算出する（取得する）ようにした。これに代えて、制御装置３０が、図３〜図５のマップに示された関係を表す予め設定された関数を用いて、直接的に所望の値を算出することも可能である。
In the above embodiment, the
又、上記実施形態においては、車両１０に搭載されるトランスミッション１３が有段変速機（オートマチック・トランスミッション（ＡＴ）、マニュアル・トランスミッション（ＭＴ）又はオートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）等）であるとした。この場合、トランスミッション１３が無段変速機（ＣＶＴ等）であっても良い。
In the above embodiment, the
トランスミッション１３が無段変速機の場合、シフトポジションＭを検出するシフトポジションセンサ２５が省略される。このため、制御装置３０（周波数算出部３２）は、例えば、変速比とダンパ共振周波数ｆｓとの関係を予め記憶しておくことにより、トランスミッション１３の変速比を取得（検出）してダンパ共振周波数ｆｓを算出することができる。
When the
又、上記実施形態においては、指令トルク決定部３７は、第二トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆを上下限処理して制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定するようにした。しかしながら、指令トルク決定部３７は、例えば、算出された第二トルク指令Ｔｍ＿ｂｐｆが電動モータ１５の性能及び予め設定されている制振性能目標の範囲内である場合には、上下限処理を省略して制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定することも可能である。
In the above embodiment, the command
又、上記実施形態においては、制御装置３０がフィルタ処理部３６を有するようにした。しかしながら、例えば、トルク算出部３５によって算出された第一トルク指令Ｔｍにエンジン１１が車両１０を加減速する周波数成分を含まれない場合、フィルタ処理部３６を省略することも可能である。この場合、指令トルク決定部３７は、第一トルク指令Ｔｍを必要に応じて上下限処理して制振制御トルク指令Ｔｍ＿ｒｅｑを決定することができる。
In the above embodiment, the
又、上記実施形態においては、制御装置３０が制振要否判定部３１を有するようにした。しかしながら、制振要否判定部３１を省略することも可能である。この場合には、制御装置３０は、常に、電動モータ１５に制振制御用トルクＴｖを発生させて、パワートレーンに発生した振動を制振する。
In the above embodiment, the
又、上記実施形態においては、制御装置３０（周波数算出部３２）がクランク角センサ２１からクランク角θ１を入力することによりエンジン回転数Ｎｅを算出し、このエンジン回転数Ｎｅを用いてエンジン１１のエンジン脈動周波数ｆｅを算出するようにした。このように、クランク角θ１を用いることに代えて、例えば、エンジン１１のエンジン回転数Ｎｅを直接検出したり、電動モータ１５のモータ回転数Ｎｍや、トランスミッション１３のインプットシャフト１７又はアウトプットシャフトの回転数、ドライブシャフト１８又はプロペラシャフトの回転数、車輪１４の車輪速等からエンジン回転数Ｎｅを算出したりすることも可能である。この場合においても、エンジン回転数Ｎｅを用いて、前記式１に従ってエンジン脈動周波数ｆｅを算出することができる。
In the above embodiment, the control device 30 (frequency calculation unit 32) calculates the engine speed Ne by inputting the crank angle θ1 from the
更に、上記実施形態においては、電動モータ１５がモータシャフト１９を介してパワートレーンを構成するトランスミッション１３に接続されるようにした。これに代えて、パワートレーンを構成するインプットシャフト１７又はドライブシャフト１８に対して、モータシャフト１９を介して、或いは、直接的に、電動モータ１５を接続するようにすることも可能である。この場合であっても、電動モータ１５は、制振制御用トルクＴｖをインプットシャフト１７又はドライブシャフト１８に入力することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。
Furthermore, in the above embodiment, the
１０…車両、１１…エンジン、１２…クラッチ・ダンパ、１２ａ…クラッチ部、１２ｂ…トーションダンパ部、１３…トランスミッション、１４…車輪、１５…電動モータ、１６…クランクシャフト、１６ａ…フライホイール、１７…インプットシャフト、１８…ドライブシャフト、１９…モータシャフト、２０…駆動回路、２０ａ…電流検出器、２１…クランク角センサ、２２…モータ回転角センサ、２３…アクセルポジションセンサ、２４…ストロークセンサ、２５…シフトポジションセンサ、３０…制御装置、３１…制振要否判定部、３２…周波数算出部、３３…制振制御内容切替部、３４…ゲイン算出部、３４−１…第一調整ゲイン算出部、３４−２…第二調整ゲイン算出部、３４−３…第三調整ゲイン算出部、３５…トルク算出部、３５−１…第一トルク算出部、３５−２…第二トルク算出部、３５−３…第三トルク算出部、３６…フィルタ処理部、３７…指令トルク決定部、３８…駆動制御部、Ｆ（ｓ）…バンドパスフィルタ、Ｇ１…第一ゲイン、Ｇ２…第二ゲイン、Ｇ３…第三ゲイン、Ｇ４…第四ゲイン、Ｉｄ…目標電流値、Ｍ…シフトポジション、Ｎｅ…エンジン回転数、Ｎｍ…モータ回転数、Ｐａ…アクセル開度、Ｓｃ…クラッチストローク量、Ｓｃ０…所定値、Ｔｄａｍｐ…捩れトルク、Ｔｄ…Ｄ／Ｓトルク、Ｔｅ＿ｄ…トルク低減成分、Ｔｅ＿ｍ…モータトルク低減成分、Ｔｍ…トルク指令、Ｔｍ＿ｂｐｆ…フィルタ後トルク指令、Ｔｍ＿ｒｅｑ…制振制御トルク指令、Ｔｍｇ…モータトルク、Ｔｖ…制振制御用トルク、Ｘ…第一所定値、Ｙ…第二所定値、ｆ１…第一周波数、ｆ２…第二周波数、ｆｅ…エンジン脈動周波数、ｆｓ…ダンパ共振周波数、θ１…クランク角、θ２…モータ回転角
DESCRIPTION OF
Claims (5)
トランスミッションと、
前記エンジンのクランクシャフト及び前記トランスミッションのインプットシャフトを断接するクラッチと、
前記クラッチの接続状態において前記クランクシャフト及び前記インプットシャフトの相対回転を捩れ変形によって許容するトーションダンパと、
前記トランスミッションのドライブシャフトに接続された車輪と、
前記エンジンの動力を前記車輪に伝達するパワートレーンを構成する前記インプットシャフト、前記トランスミッション及び前記ドライブシャフトの何れかに接続された電動モータと、を有する車両に適用されて、
前記電動モータの駆動を制御する車両の制御装置であって、
前記エンジンの回転数に比例して前記エンジンに発生するトルク脈動の周波数を表すエンジン脈動周波数を算出するとともに、前記トーションダンパが前記エンジン脈動周波数と捩れ方向にて共振するダンパ共振周波数を算出する周波数算出部と、
前記エンジン脈動周波数及び前記ダンパ共振周波数を用いて、前記エンジン脈動周波数が前記ダンパ共振周波数から第一所定値を減じた第一周波数よりも小さい場合、前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数以上であり、且つ、前記ダンパ共振周波数に第二所定値を加えた第二周波数以下である場合、及び、前記エンジン脈動周波数が前記第二周波数よりも大きい場合を判別して、前記パワートレーンに発生する振動を制振する制振制御内容を切り替える制振制御内容切替部と、
前記制振制御内容切替部によって切り替えられた前記制振制御内容に応じて、前記電動モータを駆動させるためのトルク指令に用いられるゲインを、前記エンジン脈動周波数及び前記ダンパ共振周波数を用いて算出するゲイン算出部と、
前記トーションダンパが発生する捩れトルクに対して逆相の捩れトルク低減成分及び前記電動モータの回転に伴って発生するモータトルクに対して逆相のモータトルク低減成分のうちの少なくとも一方と、算出された前記ゲインと、を乗算して、前記トルク指令を算出するトルク算出部と、
前記電動モータに前記パワートレーンに発生した振動を制振するための制振制御用トルクを発生させる制振制御トルク指令を前記トルク指令に基づいて決定する指令トルク決定部と、
前記制振制御トルク指令に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記電動モータに前記制振制御用トルクを発生させる駆動制御部と、を備えた車両の制御装置。 Engine,
Transmission,
A clutch for connecting and disconnecting the crankshaft of the engine and the input shaft of the transmission;
A torsion damper that allows relative rotation of the crankshaft and the input shaft by torsional deformation in the engaged state of the clutch;
Wheels connected to the drive shaft of the transmission;
Applied to a vehicle having the input shaft constituting the power train for transmitting the power of the engine to the wheels, the electric motor connected to any of the transmission and the drive shaft,
A vehicle control device for controlling the driving of the electric motor,
A frequency for calculating an engine pulsation frequency representing a frequency of torque pulsation generated in the engine in proportion to the engine speed, and for calculating a damper resonance frequency at which the torsion damper resonates with the engine pulsation frequency in a torsional direction. A calculation unit;
When the engine pulsation frequency and the damper resonance frequency are smaller than the first frequency obtained by subtracting the first predetermined value from the damper resonance frequency, the engine pulsation frequency is not less than the first frequency. The vibration generated in the power train is determined by determining whether the frequency is equal to or lower than a second frequency obtained by adding a second predetermined value to the damper resonance frequency, and when the engine pulsation frequency is higher than the second frequency. Vibration suppression control content switching unit for switching the vibration suppression control content to suppress vibration,
A gain used for a torque command for driving the electric motor is calculated using the engine pulsation frequency and the damper resonance frequency according to the vibration suppression control content switched by the vibration suppression control content switching unit. A gain calculator;
Calculated as at least one of a torsional torque reduction component having a phase opposite to that of the torsional torque generated by the torsion damper and a motor torque reduction component having a phase opposite to that of the motor torque generated by the rotation of the electric motor. A torque calculating unit that calculates the torque command by multiplying the gain,
A command torque determining unit for determining a vibration control torque command for generating vibration control torque for controlling vibration generated in the power train in the electric motor based on the torque command;
A vehicle control device comprising: a drive control unit that drives and controls the electric motor based on the vibration suppression control torque command, and causes the electric motor to generate the vibration suppression control torque.
前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数よりも小さい場合において、前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数と一致するときに最小値となる第一ゲインを算出する第一調整ゲイン算出部と、
前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数以上であり、且つ、前記第二周波数以下である場合において、前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数から前記第二周波数に向けて増大するにつれて減少する第二ゲイン、及び、前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数から前記第二周波数に向けて増大するにつれて増大する第三ゲインを算出する第二調整ゲイン算出部と、
前記エンジン脈動周波数が前記第二周波数よりも大きい場合において、前記エンジン脈動周波数が前記第二周波数と一致するときに最大値となる第四ゲインを算出する第三調整ゲイン算出部と、から構成され、
前記トルク算出部は、
前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数よりも小さい場合において、前記モータトルク低減成分と前記第一ゲインとを乗算して前記トルク指令を算出する第一トルク算出部と、
前記エンジン脈動周波数が前記第一周波数以上であり、且つ、前記第二周波数以下である場合において、前記モータトルク低減成分と前記第二ゲインとを乗算した値、及び、前記捩れトルク低減成分と前記第三ゲインとを乗算した値を合算して前記トルク指令を算出する第二トルク算出部と、
前記エンジン脈動周波数が前記第二周波数よりも大きい場合において、前記捩れトルク低減成分と前記第四ゲインとを乗算して前記トルク指令を算出する第三トルク算出部と、から構成される、請求項１に記載の車両の制御装置。 The gain calculator is
A first adjustment gain calculation unit that calculates a first gain that is a minimum value when the engine pulsation frequency matches the first frequency when the engine pulsation frequency is smaller than the first frequency;
A second gain that decreases as the engine pulsation frequency increases from the first frequency toward the second frequency when the engine pulsation frequency is greater than or equal to the first frequency and less than or equal to the second frequency. And a second adjustment gain calculation unit that calculates a third gain that increases as the engine pulsation frequency increases from the first frequency toward the second frequency;
A third adjustment gain calculating unit that calculates a fourth gain that is maximum when the engine pulsation frequency matches the second frequency when the engine pulsation frequency is greater than the second frequency; ,
The torque calculator
A first torque calculator that calculates the torque command by multiplying the motor torque reduction component and the first gain when the engine pulsation frequency is lower than the first frequency;
When the engine pulsation frequency is not less than the first frequency and not more than the second frequency, a value obtained by multiplying the motor torque reduction component and the second gain, and the torsion torque reduction component and the A second torque calculator for calculating the torque command by adding a value multiplied by a third gain;
The third torque calculation unit configured to calculate the torque command by multiplying the torsion torque reduction component and the fourth gain when the engine pulsation frequency is higher than the second frequency. The vehicle control device according to claim 1.
前記指令トルク決定部は、
前記制振要否判定部によって前記制振制御用トルクの発生が不要であると判定された場合、前記制振制御トルク指令をゼロと決定する、請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。 A vibration suppression necessity determination unit that determines whether or not to generate the vibration suppression control torque in the electric motor according to a clutch stroke amount toward the clutch connection direction;
The command torque determining unit
3. The vehicle according to claim 1, wherein the vibration suppression control torque command is determined to be zero when the vibration suppression necessity determination unit determines that generation of the vibration suppression control torque is unnecessary. Control device.
前記トルク指令を上下限処理して前記制振制御トルク指令を決定する、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の車両の制御装置。 The command torque determining unit
4. The vehicle control device according to claim 1, wherein upper and lower limits of the torque command are processed to determine the vibration suppression control torque command. 5.
前記指令トルク決定部は、
前記フィルタ後トルク指令に基づいて前記制振制御トルク指令を算出する、請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載の車両の制御装置。 A band processing filter that sets a band pass filter having the engine pulsation frequency as a pass band;
The command torque determining unit
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration suppression control torque command is calculated based on the post-filter torque command.
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|---|---|---|---|
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| CN113415282B (en) * | 2021-07-27 | 2023-03-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Active control system for torsional vibration of hybrid electric vehicle and design method |
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