JP3690244B2 - エンジンのトルク変動抑制装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの出力軸に発生するトルク変動を抑制する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの出力トルクは、吸気から圧縮の行程で小さく、あるいは負になり、燃焼から膨張の行程で大きくなる。そのため、エンジンの出力軸に吸気から膨張までの１サイクルを周期とするトルク変動が発生する。このトルク変動は反力としてエンジンブロックを振動させ、その振動が車体に伝わって騒音や振動となることがある。また、そのトルク変動は変速機を介して駆動輪にまで伝えられるので、駆動輪の懸架装置から車体に伝わり、騒音や振動の原因になることがある。
【０００３】
このようなエンジンのトルク変動を抑制する装置として、モーターをエンジンに連結するとともに、トルクセンサーによりエンジンの出力トルクを検出し、検出したエンジントルクに基づいてモーターの反力トルクを決定し、モーターから反力トルクを発生させてエンジンのトルク変動に起因する変速ショックを低減するようにしたトルク変動抑制装置が知られている（例えば、特開平１０−００４６０６号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトルク変動抑制装置では、トルクセンサーによりエンジントルクを検出してトルク変動抑制制御を行う構成となっているので、装置が高価になる上に、保守性と信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、安価で保守性と信頼性の高いエンジンのトルク変動抑制装置を提供することにある。
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンの出力とともに、またはそれ自身の出力だけで用いられるモータージェネレーターと、エンジンの出力だけを使用する第１出力形式、モータジェネレータの出力だけを使用する第２出力形式、およびエンジンとモータジェネレータの双方の出力を使用する第３出力形式のいずれかひとつを選択するために、エンジンの出力とモータージェネレーターの出力との結合を制御する入力結合機構と、入力結合機構の出力軸に接続される変速機の入力軸または出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、車速パルス信号）を出力する車速パルス信号発生器と、エンジンの出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、エンジン回転パルス信号）を出力するエンジン回転パルス信号発生器と、車速パルス信号から、エンジンの実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号を抽出する信号処理回路と、エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、信号処理回路で抽出された信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成する信号生成回路と、入力結合機構の動作により選択された第１〜第３出力形式に応じて、信号生成回路で生成されるトルク変動抑制信号を増減する増幅率可変型増幅器と、増幅率可変型増幅器で増減されたトルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動する駆動回路とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、エンジンの出力とともに、またはそれ自身の出力だけで用いられるモータージェネレーターと、エンジンの出力だけを使用する第１出力形式、モータジェネレータの出力だけを使用する第２出力形式、およびエンジンとモータジェネレータの双方の出力を使用する第３出力形式のいずれかひとつを選択するために、エンジンの出力とモータージェネレーターの出力との結合を制御する入力結合機構と、エンジンの出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、エンジン回転パルス信号）を出力するエンジン回転パルス信号発生器と、エンジン回転パルス信号から、エンジンの実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号を抽出する信号処理回路と、エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、信号処理回路で抽出された信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成する信号生成回路と、入力結合機構の動作により選択された第１〜第３出力形式に応じて、トルク変動抑制信号を増減する増幅率可変型増幅器と、増幅率可変型増幅器で増減されたトルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動する駆動回路とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のエンジンのトルク変動抑制装置において、信号処理回路は、車速パルス信号から直流成分を抽出して車速計用信号を生成することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項２に記載のエンジンのトルク変動抑制装置において、信号処理回路は、エンジン回転パルス信号から直流成分を抽出してエンジン回転計用信号を生成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、車速パルス信号あるいはエンジン回転パルス信号から抽出したエンジントルク変動の周波数と大きさを表す信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成し、トルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動するようにしたので、トルクセンサーを設けずに、車速計や車速制御に用いる車速パルス発生器やエンジン回転パルス信号発生器、もしくはエンジン回転パルス発生器を用いてトルク変動抑制制御を行うため、高価なトルクセンサーが不要になって装置が安価になる上に、保守性と信頼性を向上させることができる。
（２）また、入力結合機構の動作に応じてトルク変動抑制信号を増減するようにしたので、入力結合機構の動作に応じた最適なトルク変動抑制信号が得られ、モータージェネレーターのトルク変動抑制動作がすべて有効に活用される。
（３）請求項３や請求項４の発明によれば、車速パルス信号から直流成分を抽出して車速計用信号を生成し、あるいはエンジン回転パルス信号から直流成分を抽出してエンジン回転計用信号を生成するようにしたので、車速センサーとエンジン回転センサーを車速計またはエンジン回転計と、エンジンのトルク変動抑制用とに兼用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を、エンジンにモータージェネレーターを連結し、エンジンとモータージェネレーターのいずれか一方または両方で車両を駆動するハイブリッド自動車に適用した一実施の形態を説明する。
【００１０】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。
この一実施の形態のパワートレインは、エンジン１、モータージェネレーター２、トルクコンバーター３および変速機４から構成される。なお、図１ではトルクコンバーター３の入出力軸と変速機４の入出力軸を明記するために、それらをエンジン１およびモータージェネレーター２から分離して記載しているが、それらはエンジン１およびモータージェネレーター２と直結されて一体的に形成される。また、モータージェネレーター２には同期機や誘導機などの交流電動機の他に、直流電動機を用いることができる。
【００１１】
エンジン１とモータージェネレーター２の出力は出力軸２ａを介してトルクコンバーター３に伝達され、トルクコンバーター３の出力はさらに出力軸３ａを介して変速機４に伝達される。また、変速機４の出力は出力軸４ａを介して差動装置（不図示）に入力され、駆動輪（不図示）に伝達される。車両の加速時にはモータージェネレーター２を力行モードで運転し、エンジン１の出力にモータージェネレーター２の出力を付加する。車両の減速時にはモータージェネレーター２を回生モードで運転し、車両減速時のエネルギーを回生してバッテリー（不図示）を充電する。
【００１２】
エンジンコントローラー５はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、アクセルセンサー８により検出したアクセルペダルの踏み込み量Ａccと、車速センサー１０により検出した車速Ｖspとに基づいて目標エンジントルクＴe*と目標ＭＧトルクＴmg*を演算し、エンジン１のトルクが目標値Ｔe*となるようにエンジン１を制御する。
【００１３】
ＭＧコントローラー６はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、エンジンコントローラー５により演算した目標ＭＧトルクＴmg*に、後述するトルク変動抑制装置７により生成したトルク変動抑制信号Ｔcを加算し、適応制御やフィードバック制御によってモータージェネレーター２の出力トルクを制御するとともに、エンジン１のトルク変動を抑制する。
【００１４】
トルク変動抑制装置７はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、エンジン１のトルク変動を抑制するための信号Ｔcを生成する。トルク変動抑制装置７は、信号処理回路７ａとトルク変動抑制信号生成回路７ｂとを備えている。
【００１５】
信号処理回路７ａは、車速センサー１０により検出した車速パルス信号Ｖspの周波数に応じた電圧信号を生成し、さらにその電圧信号を直流成分ｖdcと交流成分ｖacに分離する。なお、車速パルス信号Ｖspの直流成分ｖdcは車速メーターユニット（不図示）へ送られ、車速計を駆動する。
【００１６】
トルク変動抑制信号生成回路７ｂは、信号処理回路７ａにより抽出した車速パルス信号Ｖspの交流成分ｖacと、エンジン回転センサー９により検出したエンジン回転パルス信号Ｎeとに基づいて、エンジン１のトルク変動を抑制するための信号Ｔcを生成する。これら信号処理回路７ａとトルク変動抑制信号生成回路７ｂについては詳細を後述する。
【００１７】
エンジン回転センサー９はエンジン出力軸２ａの１回転当たり所定数のパルス信号Ｎeを出力する。また、車速センサー１０は変速機出力軸４ａの１回転当たり所定数のパルス信号Ｖspを出力する。
【００１８】
車両自体は重いのでエンジン１のトルク変動がそのまま車速の変動となることはなく、上述したように反力としてエンジンブロックを振動させたり、駆動輪の懸架装置を振動させる。トルク変動によってエンジンブロックが振動するか、懸架装置が振動するかは車両の構造により決まるが、振動レベルが小さかったり、車両構造が振動周波数を伝えにくい特性であれば、エンジンブロックや懸架装置の振動は乗員が不快に感じないレベルに収まる。しかし、エンジン１にトルク変動が発生している限り、エンジンブロックや懸架装置の振動がなくなるということはない。
【００１９】
したがって、エンジン１のトルク変動により車速自体は変動しなくても、変速機出力軸４ａの回転速度はエンジンブロックやそれに連結された変速機４に対して相対的に変動し、車速センサー１０により検出される車速パルス信号Ｖspはエンジン１のトルク変動に応じて周波数が変化する。つまり、車速パルス信号Ｖspの周波数はエンジン１のトルク変動の大きさに比例する。
【００２０】
図２は、トルク変動抑制装置７の信号処理回路７ａの詳細を示すブロック図である。また、図３は信号処理回路７ａの各部の信号波形を示す図であり、上段の（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）、（ｉ）は車速が高い場合の波形を示し、下段の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）、（ｊ）は車速が低い場合の波形を示す。これらの図により、信号処理回路７ａの動作を説明する。
【００２１】
ローパスフィルター１１は、車速センサー１０の車速パルス信号Ｖsp（図３ａ、図３ｂ）から高調波成分を除去し、図３ｃ、図３ｄに示すような信号を出力する。増幅器１２は、信号の周波数に応じて増幅率が変化する増幅率可変型増幅器であり、図３ｃに示す周波数が高い信号は図３ｅに示すように振幅が大きくなり、逆に図３ｄに示す周波数の低い信号は図３ｆに示すように振幅が小さくなる。もちろん、同一の信号でも周波数が高い部分の振幅は大きくなり、周波数が低い部分の振幅は小さくなる。上述したように車速パルス信号Ｖspの周波数はエンジン１のトルク変動の大きさに比例するので、増幅器１２の出力信号の振幅はエンジン１のトルク変動の大きさに比例することになる。
【００２２】
整流検波器１３は、増幅器１２から出力される信号を全波整流し、図３ｇ、図３ｈに示すような全波整流波形の包絡線の信号を出力する。交流成分抽出回路１４および直流成分抽出回路１５はそれぞれ、整流検波器１３の出力信号から図３ｉ、図３ｊに示す交流成分ｖacと直流成分ｖdc（不図示）を抽出する。直流成分ｖdcは、上述したように車速メーターユニットの車速計へ送られる。交流成分ｖacは、エンジン１の実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号であり、後述するトルク変動抑制信号生成回路７ｂでトルク変動抑制信号Ｔcを生成するために用いられる。
【００２３】
図４はトルク変動抑制信号生成回路７ｂの詳細を示すブロック図である。この図により、トルク変動抑制信号Ｔcの生成方法を説明する。
【００２４】
エンジン１のトルク変動を抑制するには、エンジン１のトルク変動成分の逆相のトルクをモータージェネレーター２から出力させ、エンジン１の実際のトルク変動成分と相殺すればよい。
【００２５】
エンジン１のトルク変動は間歇的な燃焼工程により発生するので、トルク変動の周期は燃焼工程と同じ周期となる。エンジン１の燃焼工程の周期はエンジン１の回転速度に比例するので、エンジン回転センサー９により検出したパルス信号Ｎeに基づいてエンジン１のトルク変動の周期を割り出し、トルク変動を抑制するための正弦波基準信号を生成する。
【００２６】
具体的には、４サイクルエンジンではエンジン出力軸が１回転する間に（気筒数／２）回の燃焼工程が含まれるから、４気筒エンジンでは出力軸１回転当たり２回の燃焼工程がある。エンジン回転センサー９からクランク角２度ごとにパルス信号が発生する場合には、クランク角１８０度が燃焼工程の周期に相当するから、９０パルス周期を燃焼工程の周期と見なして正弦波基準信号を生成する。
【００２７】
ところが、トルク変動抑制信号ＴcをＭＧコントローラー６へ入力してから、モータージェネレーター２からトルク変動抑制のためのトルクが実際に出力されるまでには、位相遅れがある。エンジン１のトルク変動の周波数は、エンジン１の燃焼と同じ周波数、例えば４気筒エンジンを１５００rpmで運転しているときは５０Hz、３０００rpmで運転しているときは１００Hz、６気筒エンジンを１５００rpmで運転しているときは７５Hz、３０００rpmで運転しているときは１５０Hzと、周波数が高いので、ＭＧコントローラー６とモータージェネレーター２の前記位相遅れは、小さくてもエンジン１のトルク変動周波数に対して無視できない値となる。
【００２８】
また、一般にＭＧコントローラー６およびモータージェネレーター２の応答特性は、指令信号の周波数に依存するから、エンジン回転速度に応じてトルク変動抑制信号Ｔcの周波数を変えると、ＭＧコントローラー６およびモータージェネレーター２の位相特性および振幅特性が変化する。
【００２９】
そこでこの一実施の形態では、トルク変動抑制信号生成回路７ｂにおいて、エンジン回転パルス信号Ｎeから求めたトルク変動と同一周期の正弦波基準信号を、車速パルス信号Ｖspから求めた実際のエンジントルク変動に合わせて位相特性と振幅特性を変更し、エンジン１のトルク変動抑制信号Ｔcとする。
【００３０】
図４において、基準信号生成回路２１はエンジン回転センサー９からエンジン回転パルス信号Ｎeを入力し、パルス信号Ｎeのパルス周期と同一周期の正弦波基準信号ｘを生成する。
【００３１】
ディジタルフィルター２２は、ＭＧコントローラー６からパワートレイン（エンジン１、モータージェネレーター２、トルクコンバーター３および変速機４）と車速センサー１０を経て信号処理回路７ａに至るまでの伝達関数を、有限インパルス応答関数の形でモデル化、すなわち位相特性と振幅特性をモデル化した伝達関数フィルターであり、フィルター係数と基準信号ｘとを畳み込んで基準処理信号ｒを生成する。
【００３２】
フィルター係数更新回路２３は、ディジタルフィルター２２からの基準処理信号ｒと、実際のエンジントルク変動を表す車速パルス信号Ｖspの交流成分ｖacとに基づいて、エンジン１のトルク変動が低減するように適応型ディジタルフィルター２４の各フィルター係数ｗiを更新する。
【００３３】
この実施の形態では、フィルター係数更新回路２３により、適応型ディジタルフィルター２４のフィルター係数ｗiを更新するのに好適なアルゴリズムの１つであるＬＭＳアルゴリズムにしたがって、適応型ディジタルフィルター２４の各フィルター係数ｗiを更新するが、特に基準信号ｘを伝達関数フィルター２２でフィルター処理した値ｒを用いていることから、いわゆるＦilterec−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムが実行されることになり、適応型ディジタルフィルター２４のフィルター係数ｗiの更新式は次式のようになる。
【数１】
Ｗｉ（ｎ＋１）＝λ・Ｗｉ（ｎ）−α・ｒ（ｎ−１） ・・・（１）
（１）式において、λは発散抑制係数であって、１以下の値をとる。また、αは収束係数と呼ばれる係数であり、フィルターが最適に収束する速度やその安定性に関与する。なお、（ｎ）が付されている項はサンプリング時刻ｎにおける値であることを示す。
【００３４】
なお、Ｆiltered−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムの詳細については、Ｗidrowらによる”Ａdaptive Ｓignal Ｐrocessing”（Ｐrentice Ｈall、Ｅnglewood Ｃliffs、１９８５）などに紹介されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３５】
このように、エンジン回転パルス信号Ｎeからエンジン１のトルク変動周期と同一周期の正弦波基準信号ｘを生成するとともに、車速パルス信号Ｖspから交流成分ｖacを抽出して実際のトルク変動信号とし、正弦波基準信号ｘの位相特性と振幅特性を実際のトルク変動信号ｖacにより変更し、トルク変動抑制信号Ｔcを生成する。ＭＧコントローラー６は、トルク変動抑制信号Ｔcを目標ＭＧトルクＴmg*に加算し、モータージェネレーター２の出力トルクがその目標値（Ｔmg*＋Ｔc）となるようにモータージェネレーター２を駆動制御する。これにより、エンジン１のトルク変動と逆相のトルクがモータージェネレーター２から出力され、両者が相殺されてトルク変動が抑制される。
【００３６】
この一実施の形態によれば、トルクセンサーを設置し、トルクセンサーによりエンジントルクを検出してトルク変動抑制制御を行う従来のトルク変動抑制装置と異なり、トルクセンサーを設けずに、車速計や車速制御に用いる車速センサー１０とエンジン回転センサー９を用いてトルク変動抑制制御を行うので、高価なトルクセンサーが不要になって装置が安価になる上に、保守性と信頼性を向上させることができる。
【００３７】
《発明の一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では、本発明をエンジン１にモータージェネレーター２を直結したパワートレインを備えたハイブリッド自動車に適用した例を説明したが、パワートレインの構成の変形例を説明する。
【００３８】
図５は変形例のパワートレインの構成を示す図である。なお、図５では、この変形例のパワートレインの一部分のみを図示し、図１に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【００３９】
この変形例のパワートレインは、２つの入力軸と１つの出力軸を有する入力結合機構３１を備え、エンジン１の出力軸とモータージェネレーター２の出力軸を入力軸に接続し、出力軸をトルクコンバーター３に接続する。この入力結合機構３１を制御することによって、エンジン１とモータージェネレーター２のいずれか一方または両方の駆動力がトルクコンバーター３へ出力される。特に、モータージェネレーター２のみで走行するモードにおいては、エンジン１を連れ回ることがないため、上述した一実施の形態に比べてモータージェネレーター２の駆動力をすべて有効にトルクコンバーター３へ出力することができる。
【００４０】
図６は、この変形例のトルク変動抑制装置７のトルク変動抑制信号生成回路７ｃの詳細を示すブロック図である。
この変形例では、入力結合機構３１の動作に応じてモータージェネレーター２によるエンジン１のトルク変動抑制効果が変化する。そこでこの変形例では、適応型ディジタルフィルター２４の出力に増幅率可変型増幅器３２を設け、入力結合機構３１の動作状態に応じて増幅率を変え、トルク変動抑制信号Ｔcを増減する。これにより、入力結合機構３１の動作に応じた最適なトルク変動抑制信号Ｔcが得られ、モータージェネレーター２のトルク変動抑制動作がすべて有効に活用される。
【００４１】
なお、この変形例は、パワートレインにエンジン１とモータージェネレーター２の入力結合機構３１を設けるとともに、トルク変動抑制信号生成回路７ｃの出力に入力結合機構３１の動作に応じて増幅率が変化する増幅率可変型増幅器３２を設けた構成以外は、上述した一実施の形態と同様である。
【００４２】
《発明の一実施の形態の他の変形例》
上述した一実施の形態では、変速機４の出力軸４ａ側に車速センサー１０を設け、変速機出力軸４ａの回転速度、すなわち車速に応じた車速パルス信号Ｖspを出力する例を示したが、図７に示すように、車速センサー１０を変速機４の入力軸３ａ側に設け、変速機入力軸３ａの回転速度に応じた車速パルス信号Ｖspを出力して、エンジン１のトルク変動を抑制するようにしてもよい。なお、図７ではこの変形例のパワートレインの一部分のみを図示し、図１に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【００４３】
図８は、この変形例のトルク変動抑制装置７の信号処理回路７ｄの詳細を示すブロック図である。
この変形例では、変速機入力軸３ａ側に車速センサー１０を設け、変速機入力軸３ａの回転速度に応じたパルス信号Ｖspを出力する。この場合、パルス信号Ｖspの交流成分ｖacは上述したようにエンジン１のトルク変動に比例するから、交流成分ｖacを用いてトルク変動抑制信号Ｔcを生成することができ、上述した一実施の形態と同様な効果が得られる。
【００４４】
ところが、変速機入力軸３ａ側の車速センサー１０で検出したパルス信号Ｖspの直流成分は車速に比例しないので、パルス信号Ｖspの直流成分を変速機４の変速比に応じて増幅しなければならない。可変増幅率の増幅器３３は変速機４の変速比に応じて増幅率を変え、直流成分を増減することによって車速に応じた直流成分ｖdcを得ることができる。
【００４５】
なおこの変形例は、変速機入力軸３ａ側に車速センサー１０を設けるとともに、信号処理回路７ｄのパルス信号Ｖspの直流成分ｖdcの出力段に、変速機４の変速比に応じて増幅率を変える増幅率可変型増幅器３３を設けた構成以外は、上述した一実施の形態と同様である。
【００４６】
《発明の一実施の形態の他の変形例》
上述した一実施の形態では車速センサー１０から出力されるパルス信号Ｖspの交流成分ｖacを実際のエンジン１のトルク変動分とし、トルク変動抑制信号生成回路７ｂでこの交流成分ｖacが小さくなるようなトルク変動抑制信号Ｔcを生成する例を示した。この変形例では、車速センサー１０のパルス信号交流成分ｖacの代わりに、エンジン回転センサー９のパルス信号Ｎeの交流成分ｖac’を実際のエンジン１のトルク変動分とし、トルク変動抑制信号生成回路７ｆでこの交流成分ｖac’が小さくなるようなトルク変動抑制信号Ｔcを生成するようにしてもよい。
【００４７】
図９にこの変形例の全体構成を示し、図１０にこの変形例の信号処理回路７ｅの詳細を示す。
信号処理回路７ｅでは、上述した一実施の形態の車速パルス信号Ｖspの代わりに、エンジン回転センサー９からエンジン回転パルス信号Ｎeを入力する。カウンター４１は、エンジン回転パルス信号Ｎeのパルスの立ち上がり間隔、すなわちパルス周期をカウントし、デジタル値として出力する。平均値回路４２は、エンジン回転パルス信号Ｎeのパルス周期の平均値ｖdc’を演算する。この平均値ｖdc’はＤ／Ａコンバーター４５によりアナログ値に変換され、エンジン回転速度計へ出力される。
【００４８】
一方、差分値回路４３は、エンジン回転パルス信号Ｎeのパルス周期とその平均値との差を演算する。この差はエンジン回転パルス信号Ｎeの交流成分ｖacであり、交流成分ｖacはＤ／Ａコンバーター４４によりアナログ値に変換され、エンジン１の実際のトルク変動を表す信号としてトルク変動抑制信号生成回路７ｆへ出力される。
【００４９】
この変形例では、車速センサー１０の代わりにエンジン回転センサー９を用い、信号処理回路７ｅによりエンジン回転パルス信号Ｎeから交流成分ｖac’を抽出し、トルク変動抑制信号生成回路７ｆでエンジン回転パルス信号Ｎeとその交流成分ｖac’とに基づいてトルク変動抑制信号Ｔcを生成する。これ以外の構成は上述した一実施の形態と同様である。
【００５０】
なお、上述した一実施の形態とその変形例では、トルク変動抑制装置７にデジタル信号処理による適応型ディジタルフィルターを用いた例を示したが、アナログ信号処理によるフィードバック回路で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】 一実施の形態の信号処理回路の詳細を示す図である。
【図３】 信号処理回路各部の信号波形を示す図である。
【図４】 一実施の形態のトルク変動抑制信号生成回路の詳細を示す図である。
【図５】 一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図６】 一実施の形態の変形例のトルク変動抑制信号生成回路の詳細を示す図である。
【図７】 一実施の形態の他の変形例の構成を示す図である。
【図８】 一実施の形態の他の変形例の信号処理回路の詳細を示す図である。
【図９】 一実施の形態の他の変形例の構成を示す図である。
【図１０】 一実施の形態の他の変形例の信号処理回路の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータージェネレーター
２ａ エンジン出力軸
３ トルクコンバーター
３ａ 変速機入力軸
４ 変速機
４ａ 変速機出力軸
５ エンジンコントローラー
６ ＭＧコントローラー
７ トルク変動抑制装置
７ａ、７ｅ 信号処理回路
７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｆ トルク変動抑制信号生成回路
１１ ローパスフィルター
１２ 増幅器
１３ 検波器
１４ 交流成分抽出回路
１５ 直流成分抽出回路
２１ 基準信号生成回路
２２ ディジタルフィルター
２３ フィルター係数更新回路
２４ 適応型ディジタルフィルター
３１ 入力結合機構
３２，３３ 増幅器
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの出力軸に発生するトルク変動を抑制する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの出力トルクは、吸気から圧縮の行程で小さく、あるいは負になり、燃焼から膨張の行程で大きくなる。そのため、エンジンの出力軸に吸気から膨張までの１サイクルを周期とするトルク変動が発生する。このトルク変動は反力としてエンジンブロックを振動させ、その振動が車体に伝わって騒音や振動となることがある。また、そのトルク変動は変速機を介して駆動輪にまで伝えられるので、駆動輪の懸架装置から車体に伝わり、騒音や振動の原因になることがある。
【０００３】
このようなエンジンのトルク変動を抑制する装置として、モーターをエンジンに連結するとともに、トルクセンサーによりエンジンの出力トルクを検出し、検出したエンジントルクに基づいてモーターの反力トルクを決定し、モーターから反力トルクを発生させてエンジンのトルク変動に起因する変速ショックを低減するようにしたトルク変動抑制装置が知られている（例えば、特開平１０−００４６０６号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトルク変動抑制装置では、トルクセンサーによりエンジントルクを検出してトルク変動抑制制御を行う構成となっているので、装置が高価になる上に、保守性と信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、安価で保守性と信頼性の高いエンジンのトルク変動抑制装置を提供することにある。
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンの出力とともに、またはそれ自身の出力だけで用いられるモータージェネレーターと、エンジンの出力だけを使用する第１出力形式、モータジェネレータの出力だけを使用する第２出力形式、およびエンジンとモータジェネレータの双方の出力を使用する第３出力形式のいずれかひとつを選択するために、エンジンの出力とモータージェネレーターの出力との結合を制御する入力結合機構と、入力結合機構の出力軸に接続される変速機の入力軸または出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、車速パルス信号）を出力する車速パルス信号発生器と、エンジンの出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、エンジン回転パルス信号）を出力するエンジン回転パルス信号発生器と、車速パルス信号から、エンジンの実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号を抽出する信号処理回路と、エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、信号処理回路で抽出された信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成する信号生成回路と、入力結合機構の動作により選択された第１〜第３出力形式に応じて、信号生成回路で生成されるトルク変動抑制信号を増減する増幅率可変型増幅器と、増幅率可変型増幅器で増減されたトルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動する駆動回路とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、エンジンの出力とともに、またはそれ自身の出力だけで用いられるモータージェネレーターと、エンジンの出力だけを使用する第１出力形式、モータジェネレータの出力だけを使用する第２出力形式、およびエンジンとモータジェネレータの双方の出力を使用する第３出力形式のいずれかひとつを選択するために、エンジンの出力とモータージェネレーターの出力との結合を制御する入力結合機構と、エンジンの出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、エンジン回転パルス信号）を出力するエンジン回転パルス信号発生器と、エンジン回転パルス信号から、エンジンの実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号を抽出する信号処理回路と、エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、信号処理回路で抽出された信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成する信号生成回路と、入力結合機構の動作により選択された第１〜第３出力形式に応じて、トルク変動抑制信号を増減する増幅率可変型増幅器と、増幅率可変型増幅器で増減されたトルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動する駆動回路とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のエンジンのトルク変動抑制装置において、信号処理回路は、車速パルス信号から直流成分を抽出して車速計用信号を生成することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項２に記載のエンジンのトルク変動抑制装置において、信号処理回路は、エンジン回転パルス信号から直流成分を抽出してエンジン回転計用信号を生成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、車速パルス信号あるいはエンジン回転パルス信号から抽出したエンジントルク変動の周波数と大きさを表す信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成し、トルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動するようにしたので、トルクセンサーを設けずに、車速計や車速制御に用いる車速パルス発生器やエンジン回転パルス信号発生器、もしくはエンジン回転パルス発生器を用いてトルク変動抑制制御を行うため、高価なトルクセンサーが不要になって装置が安価になる上に、保守性と信頼性を向上させることができる。
（２）また、入力結合機構の動作に応じてトルク変動抑制信号を増減するようにしたので、入力結合機構の動作に応じた最適なトルク変動抑制信号が得られ、モータージェネレーターのトルク変動抑制動作がすべて有効に活用される。
（３）請求項３や請求項４の発明によれば、車速パルス信号から直流成分を抽出して車速計用信号を生成し、あるいはエンジン回転パルス信号から直流成分を抽出してエンジン回転計用信号を生成するようにしたので、車速センサーとエンジン回転センサーを車速計またはエンジン回転計と、エンジンのトルク変動抑制用とに兼用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を、エンジンにモータージェネレーターを連結し、エンジンとモータージェネレーターのいずれか一方または両方で車両を駆動するハイブリッド自動車に適用した一実施の形態を説明する。
【００１０】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。
この一実施の形態のパワートレインは、エンジン１、モータージェネレーター２、トルクコンバーター３および変速機４から構成される。なお、図１ではトルクコンバーター３の入出力軸と変速機４の入出力軸を明記するために、それらをエンジン１およびモータージェネレーター２から分離して記載しているが、それらはエンジン１およびモータージェネレーター２と直結されて一体的に形成される。また、モータージェネレーター２には同期機や誘導機などの交流電動機の他に、直流電動機を用いることができる。
【００１１】
エンジン１とモータージェネレーター２の出力は出力軸２ａを介してトルクコンバーター３に伝達され、トルクコンバーター３の出力はさらに出力軸３ａを介して変速機４に伝達される。また、変速機４の出力は出力軸４ａを介して差動装置（不図示）に入力され、駆動輪（不図示）に伝達される。車両の加速時にはモータージェネレーター２を力行モードで運転し、エンジン１の出力にモータージェネレーター２の出力を付加する。車両の減速時にはモータージェネレーター２を回生モードで運転し、車両減速時のエネルギーを回生してバッテリー（不図示）を充電する。
【００１２】
エンジンコントローラー５はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、アクセルセンサー８により検出したアクセルペダルの踏み込み量Ａccと、車速センサー１０により検出した車速Ｖspとに基づいて目標エンジントルクＴe*と目標ＭＧトルクＴmg*を演算し、エンジン１のトルクが目標値Ｔe*となるようにエンジン１を制御する。
【００１３】
ＭＧコントローラー６はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、エンジンコントローラー５により演算した目標ＭＧトルクＴmg*に、後述するトルク変動抑制装置７により生成したトルク変動抑制信号Ｔcを加算し、適応制御やフィードバック制御によってモータージェネレーター２の出力トルクを制御するとともに、エンジン１のトルク変動を抑制する。
【００１４】
トルク変動抑制装置７はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、エンジン１のトルク変動を抑制するための信号Ｔcを生成する。トルク変動抑制装置７は、信号処理回路７ａとトルク変動抑制信号生成回路７ｂとを備えている。
【００１５】
信号処理回路７ａは、車速センサー１０により検出した車速パルス信号Ｖspの周波数に応じた電圧信号を生成し、さらにその電圧信号を直流成分ｖdcと交流成分ｖacに分離する。なお、車速パルス信号Ｖspの直流成分ｖdcは車速メーターユニット（不図示）へ送られ、車速計を駆動する。
【００１６】
トルク変動抑制信号生成回路７ｂは、信号処理回路７ａにより抽出した車速パルス信号Ｖspの交流成分ｖacと、エンジン回転センサー９により検出したエンジン回転パルス信号Ｎeとに基づいて、エンジン１のトルク変動を抑制するための信号Ｔcを生成する。これら信号処理回路７ａとトルク変動抑制信号生成回路７ｂについては詳細を後述する。
【００１７】
エンジン回転センサー９はエンジン出力軸２ａの１回転当たり所定数のパルス信号Ｎeを出力する。また、車速センサー１０は変速機出力軸４ａの１回転当たり所定数のパルス信号Ｖspを出力する。
【００１８】
車両自体は重いのでエンジン１のトルク変動がそのまま車速の変動となることはなく、上述したように反力としてエンジンブロックを振動させたり、駆動輪の懸架装置を振動させる。トルク変動によってエンジンブロックが振動するか、懸架装置が振動するかは車両の構造により決まるが、振動レベルが小さかったり、車両構造が振動周波数を伝えにくい特性であれば、エンジンブロックや懸架装置の振動は乗員が不快に感じないレベルに収まる。しかし、エンジン１にトルク変動が発生している限り、エンジンブロックや懸架装置の振動がなくなるということはない。
【００１９】
したがって、エンジン１のトルク変動により車速自体は変動しなくても、変速機出力軸４ａの回転速度はエンジンブロックやそれに連結された変速機４に対して相対的に変動し、車速センサー１０により検出される車速パルス信号Ｖspはエンジン１のトルク変動に応じて周波数が変化する。つまり、車速パルス信号Ｖspの周波数はエンジン１のトルク変動の大きさに比例する。
【００２０】
図２は、トルク変動抑制装置７の信号処理回路７ａの詳細を示すブロック図である。また、図３は信号処理回路７ａの各部の信号波形を示す図であり、上段の（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）、（ｉ）は車速が高い場合の波形を示し、下段の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）、（ｊ）は車速が低い場合の波形を示す。これらの図により、信号処理回路７ａの動作を説明する。
【００２１】
ローパスフィルター１１は、車速センサー１０の車速パルス信号Ｖsp（図３ａ、図３ｂ）から高調波成分を除去し、図３ｃ、図３ｄに示すような信号を出力する。増幅器１２は、信号の周波数に応じて増幅率が変化する増幅率可変型増幅器であり、図３ｃに示す周波数が高い信号は図３ｅに示すように振幅が大きくなり、逆に図３ｄに示す周波数の低い信号は図３ｆに示すように振幅が小さくなる。もちろん、同一の信号でも周波数が高い部分の振幅は大きくなり、周波数が低い部分の振幅は小さくなる。上述したように車速パルス信号Ｖspの周波数はエンジン１のトルク変動の大きさに比例するので、増幅器１２の出力信号の振幅はエンジン１のトルク変動の大きさに比例することになる。
【００２２】
整流検波器１３は、増幅器１２から出力される信号を全波整流し、図３ｇ、図３ｈに示すような全波整流波形の包絡線の信号を出力する。交流成分抽出回路１４および直流成分抽出回路１５はそれぞれ、整流検波器１３の出力信号から図３ｉ、図３ｊに示す交流成分ｖacと直流成分ｖdc（不図示）を抽出する。直流成分ｖdcは、上述したように車速メーターユニットの車速計へ送られる。交流成分ｖacは、エンジン１の実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号であり、後述するトルク変動抑制信号生成回路７ｂでトルク変動抑制信号Ｔcを生成するために用いられる。
【００２３】
図４はトルク変動抑制信号生成回路７ｂの詳細を示すブロック図である。この図により、トルク変動抑制信号Ｔcの生成方法を説明する。
【００２４】
エンジン１のトルク変動を抑制するには、エンジン１のトルク変動成分の逆相のトルクをモータージェネレーター２から出力させ、エンジン１の実際のトルク変動成分と相殺すればよい。
【００２５】
エンジン１のトルク変動は間歇的な燃焼工程により発生するので、トルク変動の周期は燃焼工程と同じ周期となる。エンジン１の燃焼工程の周期はエンジン１の回転速度に比例するので、エンジン回転センサー９により検出したパルス信号Ｎeに基づいてエンジン１のトルク変動の周期を割り出し、トルク変動を抑制するための正弦波基準信号を生成する。
【００２６】
具体的には、４サイクルエンジンではエンジン出力軸が１回転する間に（気筒数／２）回の燃焼工程が含まれるから、４気筒エンジンでは出力軸１回転当たり２回の燃焼工程がある。エンジン回転センサー９からクランク角２度ごとにパルス信号が発生する場合には、クランク角１８０度が燃焼工程の周期に相当するから、９０パルス周期を燃焼工程の周期と見なして正弦波基準信号を生成する。
【００２７】
ところが、トルク変動抑制信号ＴcをＭＧコントローラー６へ入力してから、モータージェネレーター２からトルク変動抑制のためのトルクが実際に出力されるまでには、位相遅れがある。エンジン１のトルク変動の周波数は、エンジン１の燃焼と同じ周波数、例えば４気筒エンジンを１５００rpmで運転しているときは５０Hz、３０００rpmで運転しているときは１００Hz、６気筒エンジンを１５００rpmで運転しているときは７５Hz、３０００rpmで運転しているときは１５０Hzと、周波数が高いので、ＭＧコントローラー６とモータージェネレーター２の前記位相遅れは、小さくてもエンジン１のトルク変動周波数に対して無視できない値となる。
【００２８】
また、一般にＭＧコントローラー６およびモータージェネレーター２の応答特性は、指令信号の周波数に依存するから、エンジン回転速度に応じてトルク変動抑制信号Ｔcの周波数を変えると、ＭＧコントローラー６およびモータージェネレーター２の位相特性および振幅特性が変化する。
【００２９】
そこでこの一実施の形態では、トルク変動抑制信号生成回路７ｂにおいて、エンジン回転パルス信号Ｎeから求めたトルク変動と同一周期の正弦波基準信号を、車速パルス信号Ｖspから求めた実際のエンジントルク変動に合わせて位相特性と振幅特性を変更し、エンジン１のトルク変動抑制信号Ｔcとする。
【００３０】
図４において、基準信号生成回路２１はエンジン回転センサー９からエンジン回転パルス信号Ｎeを入力し、パルス信号Ｎeのパルス周期と同一周期の正弦波基準信号ｘを生成する。
【００３１】
ディジタルフィルター２２は、ＭＧコントローラー６からパワートレイン（エンジン１、モータージェネレーター２、トルクコンバーター３および変速機４）と車速センサー１０を経て信号処理回路７ａに至るまでの伝達関数を、有限インパルス応答関数の形でモデル化、すなわち位相特性と振幅特性をモデル化した伝達関数フィルターであり、フィルター係数と基準信号ｘとを畳み込んで基準処理信号ｒを生成する。
【００３２】
フィルター係数更新回路２３は、ディジタルフィルター２２からの基準処理信号ｒと、実際のエンジントルク変動を表す車速パルス信号Ｖspの交流成分ｖacとに基づいて、エンジン１のトルク変動が低減するように適応型ディジタルフィルター２４の各フィルター係数ｗiを更新する。
【００３３】
この実施の形態では、フィルター係数更新回路２３により、適応型ディジタルフィルター２４のフィルター係数ｗiを更新するのに好適なアルゴリズムの１つであるＬＭＳアルゴリズムにしたがって、適応型ディジタルフィルター２４の各フィルター係数ｗiを更新するが、特に基準信号ｘを伝達関数フィルター２２でフィルター処理した値ｒを用いていることから、いわゆるＦilterec−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムが実行されることになり、適応型ディジタルフィルター２４のフィルター係数ｗiの更新式は次式のようになる。
【数１】
Ｗｉ（ｎ＋１）＝λ・Ｗｉ（ｎ）−α・ｒ（ｎ−１） ・・・（１）
（１）式において、λは発散抑制係数であって、１以下の値をとる。また、αは収束係数と呼ばれる係数であり、フィルターが最適に収束する速度やその安定性に関与する。なお、（ｎ）が付されている項はサンプリング時刻ｎにおける値であることを示す。
【００３４】
なお、Ｆiltered−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムの詳細については、Ｗidrowらによる”Ａdaptive Ｓignal Ｐrocessing”（Ｐrentice Ｈall、Ｅnglewood Ｃliffs、１９８５）などに紹介されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３５】
このように、エンジン回転パルス信号Ｎeからエンジン１のトルク変動周期と同一周期の正弦波基準信号ｘを生成するとともに、車速パルス信号Ｖspから交流成分ｖacを抽出して実際のトルク変動信号とし、正弦波基準信号ｘの位相特性と振幅特性を実際のトルク変動信号ｖacにより変更し、トルク変動抑制信号Ｔcを生成する。ＭＧコントローラー６は、トルク変動抑制信号Ｔcを目標ＭＧトルクＴmg*に加算し、モータージェネレーター２の出力トルクがその目標値（Ｔmg*＋Ｔc）となるようにモータージェネレーター２を駆動制御する。これにより、エンジン１のトルク変動と逆相のトルクがモータージェネレーター２から出力され、両者が相殺されてトルク変動が抑制される。
【００３６】
この一実施の形態によれば、トルクセンサーを設置し、トルクセンサーによりエンジントルクを検出してトルク変動抑制制御を行う従来のトルク変動抑制装置と異なり、トルクセンサーを設けずに、車速計や車速制御に用いる車速センサー１０とエンジン回転センサー９を用いてトルク変動抑制制御を行うので、高価なトルクセンサーが不要になって装置が安価になる上に、保守性と信頼性を向上させることができる。
【００３７】
《発明の一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では、本発明をエンジン１にモータージェネレーター２を直結したパワートレインを備えたハイブリッド自動車に適用した例を説明したが、パワートレインの構成の変形例を説明する。
【００３８】
図５は変形例のパワートレインの構成を示す図である。なお、図５では、この変形例のパワートレインの一部分のみを図示し、図１に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【００３９】
この変形例のパワートレインは、２つの入力軸と１つの出力軸を有する入力結合機構３１を備え、エンジン１の出力軸とモータージェネレーター２の出力軸を入力軸に接続し、出力軸をトルクコンバーター３に接続する。この入力結合機構３１を制御することによって、エンジン１とモータージェネレーター２のいずれか一方または両方の駆動力がトルクコンバーター３へ出力される。特に、モータージェネレーター２のみで走行するモードにおいては、エンジン１を連れ回ることがないため、上述した一実施の形態に比べてモータージェネレーター２の駆動力をすべて有効にトルクコンバーター３へ出力することができる。
【００４０】
図６は、この変形例のトルク変動抑制装置７のトルク変動抑制信号生成回路７ｃの詳細を示すブロック図である。
この変形例では、入力結合機構３１の動作に応じてモータージェネレーター２によるエンジン１のトルク変動抑制効果が変化する。そこでこの変形例では、適応型ディジタルフィルター２４の出力に増幅率可変型増幅器３２を設け、入力結合機構３１の動作状態に応じて増幅率を変え、トルク変動抑制信号Ｔcを増減する。これにより、入力結合機構３１の動作に応じた最適なトルク変動抑制信号Ｔcが得られ、モータージェネレーター２のトルク変動抑制動作がすべて有効に活用される。
【００４１】
なお、この変形例は、パワートレインにエンジン１とモータージェネレーター２の入力結合機構３１を設けるとともに、トルク変動抑制信号生成回路７ｃの出力に入力結合機構３１の動作に応じて増幅率が変化する増幅率可変型増幅器３２を設けた構成以外は、上述した一実施の形態と同様である。
【００４２】
《発明の一実施の形態の他の変形例》
上述した一実施の形態では、変速機４の出力軸４ａ側に車速センサー１０を設け、変速機出力軸４ａの回転速度、すなわち車速に応じた車速パルス信号Ｖspを出力する例を示したが、図７に示すように、車速センサー１０を変速機４の入力軸３ａ側に設け、変速機入力軸３ａの回転速度に応じた車速パルス信号Ｖspを出力して、エンジン１のトルク変動を抑制するようにしてもよい。なお、図７ではこの変形例のパワートレインの一部分のみを図示し、図１に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。
【００４３】
図８は、この変形例のトルク変動抑制装置７の信号処理回路７ｄの詳細を示すブロック図である。
この変形例では、変速機入力軸３ａ側に車速センサー１０を設け、変速機入力軸３ａの回転速度に応じたパルス信号Ｖspを出力する。この場合、パルス信号Ｖspの交流成分ｖacは上述したようにエンジン１のトルク変動に比例するから、交流成分ｖacを用いてトルク変動抑制信号Ｔcを生成することができ、上述した一実施の形態と同様な効果が得られる。
【００４４】
ところが、変速機入力軸３ａ側の車速センサー１０で検出したパルス信号Ｖspの直流成分は車速に比例しないので、パルス信号Ｖspの直流成分を変速機４の変速比に応じて増幅しなければならない。可変増幅率の増幅器３３は変速機４の変速比に応じて増幅率を変え、直流成分を増減することによって車速に応じた直流成分ｖdcを得ることができる。
【００４５】
なおこの変形例は、変速機入力軸３ａ側に車速センサー１０を設けるとともに、信号処理回路７ｄのパルス信号Ｖspの直流成分ｖdcの出力段に、変速機４の変速比に応じて増幅率を変える増幅率可変型増幅器３３を設けた構成以外は、上述した一実施の形態と同様である。
【００４６】
《発明の一実施の形態の他の変形例》
上述した一実施の形態では車速センサー１０から出力されるパルス信号Ｖspの交流成分ｖacを実際のエンジン１のトルク変動分とし、トルク変動抑制信号生成回路７ｂでこの交流成分ｖacが小さくなるようなトルク変動抑制信号Ｔcを生成する例を示した。この変形例では、車速センサー１０のパルス信号交流成分ｖacの代わりに、エンジン回転センサー９のパルス信号Ｎeの交流成分ｖac’を実際のエンジン１のトルク変動分とし、トルク変動抑制信号生成回路７ｆでこの交流成分ｖac’が小さくなるようなトルク変動抑制信号Ｔcを生成するようにしてもよい。
【００４７】
図９にこの変形例の全体構成を示し、図１０にこの変形例の信号処理回路７ｅの詳細を示す。
信号処理回路７ｅでは、上述した一実施の形態の車速パルス信号Ｖspの代わりに、エンジン回転センサー９からエンジン回転パルス信号Ｎeを入力する。カウンター４１は、エンジン回転パルス信号Ｎeのパルスの立ち上がり間隔、すなわちパルス周期をカウントし、デジタル値として出力する。平均値回路４２は、エンジン回転パルス信号Ｎeのパルス周期の平均値ｖdc’を演算する。この平均値ｖdc’はＤ／Ａコンバーター４５によりアナログ値に変換され、エンジン回転速度計へ出力される。
【００４８】
一方、差分値回路４３は、エンジン回転パルス信号Ｎeのパルス周期とその平均値との差を演算する。この差はエンジン回転パルス信号Ｎeの交流成分ｖacであり、交流成分ｖacはＤ／Ａコンバーター４４によりアナログ値に変換され、エンジン１の実際のトルク変動を表す信号としてトルク変動抑制信号生成回路７ｆへ出力される。
【００４９】
この変形例では、車速センサー１０の代わりにエンジン回転センサー９を用い、信号処理回路７ｅによりエンジン回転パルス信号Ｎeから交流成分ｖac’を抽出し、トルク変動抑制信号生成回路７ｆでエンジン回転パルス信号Ｎeとその交流成分ｖac’とに基づいてトルク変動抑制信号Ｔcを生成する。これ以外の構成は上述した一実施の形態と同様である。
【００５０】
なお、上述した一実施の形態とその変形例では、トルク変動抑制装置７にデジタル信号処理による適応型ディジタルフィルターを用いた例を示したが、アナログ信号処理によるフィードバック回路で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】 一実施の形態の信号処理回路の詳細を示す図である。
【図３】 信号処理回路各部の信号波形を示す図である。
【図４】 一実施の形態のトルク変動抑制信号生成回路の詳細を示す図である。
【図５】 一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図６】 一実施の形態の変形例のトルク変動抑制信号生成回路の詳細を示す図である。
【図７】 一実施の形態の他の変形例の構成を示す図である。
【図８】 一実施の形態の他の変形例の信号処理回路の詳細を示す図である。
【図９】 一実施の形態の他の変形例の構成を示す図である。
【図１０】 一実施の形態の他の変形例の信号処理回路の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータージェネレーター
２ａ エンジン出力軸
３ トルクコンバーター
３ａ 変速機入力軸
４ 変速機
４ａ 変速機出力軸
５ エンジンコントローラー
６ ＭＧコントローラー
７ トルク変動抑制装置
７ａ、７ｅ 信号処理回路
７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｆ トルク変動抑制信号生成回路
１１ ローパスフィルター
１２ 増幅器
１３ 検波器
１４ 交流成分抽出回路
１５ 直流成分抽出回路
２１ 基準信号生成回路
２２ ディジタルフィルター
２３ フィルター係数更新回路
２４ 適応型ディジタルフィルター
３１ 入力結合機構
３２，３３ 増幅器
Claims (4)
- エンジンの出力とともに、またはそれ自身の出力だけで用いられるモータージェネレーターと、
前記エンジンの出力だけを使用する第１出力形式、前記モータジェネレータの出力だけを使用する第２出力形式、および前記エンジンと前記モータジェネレータの双方の出力を使用する第３出力形式のいずれかひとつを選択するために、前記エンジンの出力と前記モータージェネレーターの出力との結合を制御する入力結合機構と、
前記入力結合機構の出力軸に接続される変速機の入力軸または出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、車速パルス信号）を出力する車速パルス信号発生器と、
前記エンジンの出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、エンジン回転パルス信号）を出力するエンジン回転パルス信号発生器と、
前記車速パルス信号から、前記エンジンの実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号を抽出する信号処理回路と、
前記エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、前記信号処理回路で抽出された信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成する信号生成回路と、
前記入力結合機構の動作により選択された前記第１〜第３出力形式に応じて、前記信号生成回路で生成される前記トルク変動抑制信号を増減する増幅率可変型増幅器と、
前記増幅率可変型増幅器で増減されたトルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動する駆動回路とを備えることを特徴とするエンジンのトルク変動抑制装置。 - エンジンの出力とともに、またはそれ自身の出力だけで用いられるモータージェネレーターと、
前記エンジンの出力だけを使用する第１出力形式、前記モータジェネレータの出力だけを使用する第２出力形式、および前記エンジンと前記モータジェネレータの双方の出力を使用する第３出力形式のいずれかひとつを選択するために、前記エンジンの出力と前記モータージェネレーターの出力との結合を制御する入力結合機構と、
前記エンジンの出力軸１回転当たり所定数のパルス（以下、エンジン回転パルス信号）を出力するエンジン回転パルス信号発生器と、
前記エンジン回転パルス信号から、前記エンジンの実際のトルク変動の周波数と大きさを表す信号を抽出する信号処理回路と、
前記エンジン回転パルス信号に基づいてエンジンのトルク変動を抑制するための基準信号を生成し、この基準信号の位相特性と振幅特性を、前記信号処理回路で抽出された信号により変更してエンジンのトルク変動抑制信号を生成する信号生成回路と、
前記入力結合機構の動作により選択された前記第１〜第３出力形式に応じて、前記トルク変動抑制信号を増減する増幅率可変型増幅器と、
前記増幅率可変型増幅器で増減された前記トルク変動抑制信号にしたがってモータージェネレーターを駆動する駆動回路とを備えることを特徴とするエンジンのトルク変動抑制装置。 - 請求項１に記載のエンジンのトルク変動抑制装置において、
前記信号処理回路は、前記車速パルス信号から直流成分を抽出して車速計用信号を生成することを特徴とするエンジンのトルク変動抑制装置。 - 請求項２に記載のエンジンのトルク変動抑制装置において、
前記信号処理回路は、前記エンジン回転パルス信号から直流成分を抽出してエンジン回転計用信号を生成することを特徴とするエンジンのトルク変動抑制装置。
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