JP7143742B2 - 電動車両およびその制御方法 - Google Patents

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Description

本開示は、第１電動機および第２電動機を含む電動車両およびその制御方法に関する。
従来、エンジンと、第１モータと、エンジンからの動力を第１モータ側と出力軸側とに分割する動力分割機構と、出力軸に連結された第２モータとを含むハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの運転が停止された状態で第２モータからの動力でハイブリッド車両が走行しており、かつ動力分割機構の回転要素（車輪）に連れ回る第１モータの回転数が所定回転数まで低下した際に、第１、第２および第３制御を順番に実行する。第１制御は、第１モータに通電して第１モータの回転数を第２モータの回転方向で所定回転数よりも高回転数にするものである。第２制御は、第１制御による第１モータの回転数の増加に合わせて第２モータのトルクを補正するものである。第３制御は、ハイブリッド車両が停止した後に第１モータの回転数をゼロにするものである。そして、上記所定回転数は、第１モータのコギングトルク（反力トルク）による振動（共振）やそれに起因した歯打ち音等のノイズを低減するために、共振回転数あるいはそれに近い回転数に設定される。
特開２０１６－１５０６６７号公報
しかしながら、上記従来のハイブリッド車両のように、第１モータの回転数を増加させて共振やノイズの発生を抑制する場合、第１モータから出力されるトルクによりエンジンが回転し、当該エンジンの出力軸からの振動により別の共振やノイズが発生してしまうおそれがある。
そこで、本開示は、第２電動機から出力される駆動トルクのみで電動車両が走行している際に、車輪に連れ回る第１電動機のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することを主目的とする。
本開示の電動車両は、第１電動機および第２電動機を含み、前記第２電動機から出力される駆動トルクのみで走行している際に前記第１電動機が車輪に連れ回る電動車両において、前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで走行しており、かつ車速が予め定められた低車速域に含まれる際に、前記車速が前記低車速域から外れるように前記電動車両の走行状態に応じて前記第２電動機からの前記駆動トルクを増加または減少させる制御装置を含むものである。
本開示の電動車両では、当該電動車両が第２電動機からの駆動トルクのみで走行しており、かつ車速が予め定められた低車速域に含まれる際に、車速が低車速域から外れるように走行状態に応じて第２電動機からの駆動トルクが増加または減少させられる。これにより、第１電動機に連なる駆動系の一部が、低車速域で車輪に連れ回る当該第１電動機のコギングトルクによる振動と共振するおそれがある場合に、加速感や減速感の変化により電動車両の乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車速を当該低車速域から速やかに外して共振の発生や継続を抑制することができる。この結果、電動車両が第２電動機から出力される駆動トルクのみで走行している際に、車輪に連れ回る第１電動機のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することが可能となる。
従って、前記低車速域は、前記第１電動機のコギングトルクに起因した共振が顕在化する車速域であってもよい。そして、当該低車速域は、例えば時速０ｋｍから時速１ｋｍまでの範囲内に定められてもよい。すなわち、本開示の発明は、極低車速域で第１電動機のコギングトルクに起因した共振やノイズが発生するおそれのある電動車両に極めて有用である。
また、前記制御装置は、前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで減速せずに走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記第２電動機からの前記駆動トルクを徐々に増加させるものであってもよい。これにより、加速感の変化により電動車両の乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車速を低車速域から外れるように増加させて共振の発生や継続を抑制することが可能となる。
更に、前記電動車両は、制動力を発生する制動装置を含むものであってもよく、前記制御装置は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれた状態で前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで減速せずに走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記制動装置からの前記制動力を減少させるものであってもよい。これにより、第２電動機からの駆動トルクを増加させたにも拘わらず車速が上記低車速域に留まってしまうのを良好に抑制することが可能となる。
また、前記制御装置は、前記第２電動機から前記駆動トルクが出力された状態で前記電動車両が減速走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記第２電動機からの前記駆動トルクを徐々に減少させるものであってもよい。これにより、減速感の変化により電動車両の乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車速を低車速域から外れるように減少させて共振の発生や継続を抑制することが可能となる。
更に、前記電動車両は、制動力を発生する制動装置を更に含むものであってもよく、前記制御装置は、前記第２電動機から前記駆動トルクが出力されると共に運転者によりブレーキペダルが踏み込まれた状態で前記電動車両が減速走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記制動装置からの前記制動力を増加させるものであってもよい。これにより、第２電動機からの駆動トルクを減少させたにも拘わらず車速が上記低車速域に留まってしまうのを良好に抑制することが可能となる。
更に、前記電動車両は、エンジンと、前記エンジンの出力軸、前記第１電動機および前記車輪に連結されるトランスアクスルとを含むものであってもよく、前記第２電動機は、前記車輪または該車輪とは異なる他の車輪に前記駆動トルクを出力するものであってもよい。かかる電動車両では、第２電動機から出力される駆動トルクのみで低速走行している際に、トランスアクスルでの共振の発生や継続を抑制し、当該トランスアクスルに含まれるギヤ列等で歯打ち音が発生するのを良好に抑制することが可能となる。
本開示の電動車両の制御方法は、第１電動機および第２電動機を含み、前記第２電動機から出力される駆動トルクのみで走行している際に前記第１電動機が車輪に連れ回る電動車両の制御方法において、前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで走行しており、かつ車速が予め定められた低車速域に含まれる際に、前記車速が前記低車速域から外れるように前記電動車両の走行状態に応じて前記第２電動機からの前記駆動トルクを増加または減少させるものである。
かかる方法によれば、電動車両が第２電動機から出力される駆動トルクのみで走行している際に、車輪に連れ回る第１電動機のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することが可能となる。
本開示の電動車両を示す概略構成図である。 本開示の電動車両において用いられる要求トルク設定マップを例示する説明図である。 本開示の電動車両において実行されるＥＶ走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 図３のルーチンが実行された際の車速の変化を例示する図表である。 本開示の他の電動車両を示す概略構成図である。 本開示の更に他の電動車両を示す概略構成図である。
次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本開示の電動車両であるハイブリッド車両１を示す概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両１は、エンジン１０と、シングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、何れも同期発電電動機（三相交流電動機）であるモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２と、蓄電装置（バッテリ）４０と、当該蓄電装置４０に接続されると共にモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動する電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）５０と、車輪Ｗに摩擦制動力を付与可能な電子制御式の油圧制動装置６０と、車両全体を制御するハイブリッド電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを含む。
エンジン１０は、ガソリンや軽油、ＬＰＧといった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を発生する内燃機関である。エンジン１０は、図示しないＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータを含むエンジン電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１５により制御される。
プラネタリギヤ３０は、サンギヤ（第１要素）３１と、リングギヤ（第２要素）３２と、複数のピニオンギヤ３３を回転自在に支持するプラネタリキャリヤ（第３要素）３４とを含む差動回転機構である。サンギヤ３１には、モータジェネレータＭＧ１のロータが連結され、プラネタリキャリヤ３４には、ダンパ機構１４を介してエンジン１０のクランクシャフト（出力軸）が連結される。リングギヤ３２は、出力部材としてのカウンタドライブギヤ３５と一体化されており、両者は、同軸かつ一体に回転する。
カウンタドライブギヤ３５は、当該カウンタドライブギヤ３５に噛合するカウンタドリブンギヤ３６、当該カウンタドリブンギヤ３６と一体に回転するファイナルドライブギヤ（ドライブピニオンギヤ）３７、ファイナルドライブギヤ３７に噛合するファイナルドリブンギヤ（デフリングギヤ）３９ｒ、デファレンシャルギヤ３９およびドライブシャフトＤＳを介して左右の車輪Ｗ（駆動輪）に連結される。これにより、プラネタリギヤ３０、カウンタドライブギヤ３５からファイナルドリブンギヤ３９ｒまでのギヤ列およびデファレンシャルギヤ３９は、エンジン１０およびモータジェネレータＭＧ１を車輪Ｗに連結すると共に、エンジン１０とモータジェネレータＭＧ１とを互いに連結するトランスアクスル２０を構成する。
また、モータジェネレータＭＧ２のロータには、ドライブギヤ３８が固定される。当該ドライブギヤ３８は、カウンタドリブンギヤ３６よりも少ない歯数を有し、カウンタドリブンギヤ３６に噛合する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、ドライブギヤ３８、カウンタドリブンギヤ３６、ファイナルドライブギヤ３７、ファイナルドリブンギヤ３９ｒ、デファレンシャルギヤ３９およびドライブシャフトＤＳを介して左右の車輪Ｗ（駆動輪）に連結される。
モータジェネレータＭＧ１（第１電動機）は、主に、負荷運転されるエンジン１０からの動力の少なくとも一部を用いて電力を生成する発電機として動作する。モータジェネレータＭＧ２（第２電動機）は、主に、蓄電装置４０からの電力およびモータジェネレータＭＧ１からの電力の少なくとも何れか一方により駆動されて駆動トルクを発生する電動機として動作すると共に、ハイブリッド車両１の制動に際して回生制動トルクを出力する。モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、ＰＣＵ５０を介して蓄電装置４０と電力をやり取りすると共に、当該ＰＣＵ５０を介して相互に電力をやり取りすることができる。
蓄電装置４０は、例えばリチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池であり、図示しないＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータを含む電源管理電子制御装置（以下、「電源管理ＥＣＵ」という）４５により管理される。電源管理ＥＣＵ４５は、蓄電装置４０の電圧センサからの端子間電圧ＶＢや、電流センサからの充放電電流ＩＢ、温度センサからの電池温度Ｔｂ等に基づいて、蓄電装置４０のＳＯＣ（充電率）や、許容充電電力Ｗｉｎ、許容放電電力Ｗｏｕｔ等を導出する。なお、ハイブリッド車両１は、蓄電装置４０を家庭用電源やスタンドに設置された急速充電器といった外部電源からの電力により充電可能なプラグインハイブリッド車両として構成されてもよい。
ＰＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する第１インバータ５１や、モータジェネレータＭＧ２を駆動する第２インバータ５２、蓄電装置４０からの電力を昇圧すると共にモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２側からの電力を降圧することができる昇圧コンバータ（電圧変換モジュール）５３等を含む。ＰＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータを含むモータ電子制御装置（以下、「ＭＧＥＣＵ」という）５５により制御される。ＭＧＥＣＵ５５は、ＨＶＥＣＵ７０からの指令信号や、昇圧コンバータ５３の昇圧前電圧および昇圧後電圧、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のロータの回転位置を検出する図示しないレゾルバの検出値、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等を入力する。ＭＧＥＣＵ５５は、これらの信号に基づいて第１および第２インバータ５１，５２や昇圧コンバータ５３をスイッチング制御する。また、ＭＧＥＣＵ５５は、レゾルバの検出値に基づいてモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２のロータの回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を算出する。
油圧制動装置６０は、マスタシリンダ、各車輪Ｗに取り付けられたブレーキディスクを挟持して対応する車輪に制動トルク（摩擦制動トルク）を付与する複数のブレーキパッド、対応するブレーキパッドを駆動する複数のホイールシリンダ（何れも図示省略）、各ホイールシリンダに油圧を供給する油圧式のブレーキアクチュエータ６１、ブレーキアクチュエータ６１を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）６５等を含む。ブレーキＥＣＵ６５は、図示しないＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータを含む。ブレーキＥＣＵ６５は、ＨＶＥＣＵ７０からの指令信号や、ブレーキペダルストロークセンサ６３により検出されるブレーキペダルストロークＢＳ（ブレーキペダル６４の踏み込み量）、図示しない車速センサにより検出される車速等を入力し、これらの信号に基づいてブレーキアクチュエータ６１を制御する。
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力装置等を有するマイクロコンピュータを含む。ＨＶＥＣＵ７０は、ＬｏおよびＨｉの２本の通信線（ワイヤーハーネス）を含むＣＡＮバスである図示しない共用通信線（多重通信バス）を介してＥＣＵ１５，４５，５５，６５等と相互に情報（通信フレーム）をやり取りする。また、ＨＶＥＣＵ７０は、ＥＣＵ１５，４５，５５，６５の各々とＬｏおよびＨｉの２本の通信線（ワイヤーハーネス）を含むＣＡＮバスである専用通信線（ローカル通信バス）を介して個別に接続されており、対応する専用通信線を介してＥＣＵ１５，４５，５５，６５の各々と個別に情報（通信フレーム）をやり取りする。更に、ＨＶＥＣＵ７０は、例えば、ハイブリッド車両１のシステム起動を指示するための図示しないスタートスイッチからの信号や、シフトポジションセンサ８１により検出されるシフトレバー８２のシフトポジションＳＰ、アクセルペダルポジションセンサ８３により検出されるアクセル開度Ａｃｃ（アクセルペダル８４の踏み込み量）、図示しない車速センサにより検出される車速、ＭＧＥＣＵ５５からのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２等を入力する。
ＨＶＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１の走行に際し、図２に例示する要求トルク設定マップから、アクセル開度Ａｃｃおよび車速に対応したドライブシャフトＤＳに出力されるべき要求トルクＴｒ＊（要求制動トルクを含む）を導出すると共に、当該要求トルクＴｒ＊やドライブシャフトＤＳの回転数Ｎｄｓに基づいてハイブリッド車両１の走行に要求される要求走行パワーＰｄ＊を設定する。また、ＨＶＥＣＵ７０は、要求トルクＴｒ＊や要求走行パワーＰｄ＊、蓄電装置４０の目標充放電電力Ｐｂ＊や許容放電電力Ｗｏｕｔ等に基づいてエンジン１０を負荷運転させるか否かを判定する。エンジン１０を負荷運転させる場合、ＨＶＥＣＵ７０は、要求走行パワーＰｄ＊や別途設定した蓄電装置４０の目標充放電電力Ｐｂ＊等に基づいてエンジン１０が効率よく運転されるように当該エンジン１０の目標パワーＰｅ＊を設定すると共に、目標パワーＰｅ＊に応じたエンジン１０の目標回転数Ｎｅ＊を設定する。更に、ＨＶＥＣＵ７０は、要求トルクＴｒ＊や目標回転数Ｎｅ＊等に応じたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。一方、エンジン１０の運転を停止させる場合、ＨＶＥＣＵ７０は、目標パワーＰｅ＊、目標回転数Ｎｅ＊およびトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定すると共に、要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがモータジェネレータＭＧ２からドライブシャフトＤＳに出力されるようにトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。
そして、ＨＶＥＣＵ７０は、目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ１５に送信すると共に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をＭＧＥＣＵ５５に送信する。エンジンＥＣＵ１５は、目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊に基づいて吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行し、ＭＧＥＣＵ５５は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいて第１および第２インバータ５１，５２や昇圧コンバータ５３をスイッチング制御する。エンジン１０が負荷運転される場合、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、エンジン１０から出力されるパワーの一部（充電時）またはすべて（放電時）をプラネタリギヤ３０と共にトルク変換してドライブシャフトＤＳに出力するように制御される。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン１０からの動力（直達トルク）およびモータジェネレータＭＧ２からの動力により走行（ＨＶ走行）する。これに対して、エンジン１０の運転が停止される場合、ハイブリッド車両１は、モータジェネレータＭＧ２からの動力（駆動トルク）のみにより走行（ＥＶ走行）する。また、運転者によりアクセルペダル８４の踏み込みが解除された際には、図２の要求トルク設定マップからアクセル開度０％および車速に対応した要求トルクＴｒ＊が導出され、モータジェネレータＭＧ２から当該要求トルクＴｒ＊に応じたクリープトルク（駆動トルク）がドライブシャフトＤＳに出力される。
続いて、図３等を参照しながら、モータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクのみにより低速で前進または後進走行するハイブリッド車両１の制御手順について説明する。
図３は、ハイブリッド車両１が低速でＥＶ走行する際にＨＶＥＣＵ７０により微小時間おきに実行されるＥＶ走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図３のルーチンは、例えば、運転者によりアクセルペダル８４の踏み込みが解除され、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルク（クリープトルク）で低速走行する際や、登坂路において運転者により緩くアクセルペダル８４が踏み込まれ、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクで低速走行する際等に実行される。また、モータジェネレータＭＧ２から駆動トルクが出力され、かつ運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれた状態でハイブリッド車両１が走行する際には、油圧制動装置６０から各車輪Ｗに制動トルクが付与される。
ＥＶ走行制御ルーチンの開始タイミングが到来すると、ＨＶＥＣＵ７０は、当該ルーチンの実行に必要な各種データを入力した上で、図２に例示した要求トルク設定マップからアクセル開度Ａｃｃおよび車速に対応した要求トルクＴｒ＊を導出・設定する（ステップＳ１００）。次いで、ＨＶＥＣＵ７０は、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてハイブリッド車両１の車速が予め定められた共振車速域（低車速域）に含まれているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
ここで、本実施形態のハイブリッド車両１では、モータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクのみにより走行する際、トルクを出力しないモータジェネレータＭＧ１が、ドライブシャフトＤＳ、デファレンシャルギヤ３９、カウンタドライブギヤ３５からファイナルドリブンギヤ３９ｒまでのギヤ列、およびプラネタリギヤ３０を介して車輪Ｗに連れ回ることになる。また、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクのみにより例えば時速１ｋｍ以下の極低速で走行する際、ダンパ機構１４の構成部材やドライブシャフトＤＳが、励磁されていないモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクによる振動と共振することがある。更に、かかる共振が発生すると、コギングトルクがゼロを跨ぐ際に例えばカウンタドライブギヤ３５とカウンタドリブンギヤ３６との噛合部等で歯打ち音（ノイズ）が発生することがある。
これを踏まえて、ハイブリッド車両１では、実験・解析等を経て、モータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振やノイズが発生するおそれのある車速域が例えば時速０ｋｍから時速１ｋｍの範囲内で共振車速域として予め定められる。更に、当該共振車速域の上限および下限をモータジェネレータＭＧ２の回転数に換算することで、当該モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と比較される上側閾値（例えば、２０ｒｐｍ）および下限閾値（例えば、５０ｒｐｍ）が予め定められている。そして、ステップＳ１１０において、ＨＶＥＣＵ７０は、ＭＧＥＣＵ５５により算出されたモータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を当該上側閾値および下限閾値と比較してハイブリッド車両１の車速が当該共振車速域に含まれるか否かを判定する。
ステップＳ１１０にて車速が共振車速域に含まれていないと判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１００に設定した要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがモータジェネレータＭＧ２からドライブシャフトＤＳに出力されるようにトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１１５）。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、設定したトルク指令Ｔｍ２＊（およびトルク指令Ｔｍ１＊＝０）をＭＧＥＣＵ５５に送信し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを一旦終了させる。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したＭＧＥＣＵ５５は、当該トルク指令Ｔｍ２＊等に基づいてＰＣＵ５０を制御する。
これに対して、ステップＳ１１０にてハイブリッド車両１の車速が共振車速域に含まれていると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ７０は、運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０にて運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれていないと判定した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ＨＶＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１が減速しているか否かを判定する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１にてハイブリッド車両１が減速していると判定した場合（ステップＳ１２１：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ７０は、実験・解析を経て予め定められた値－Ｔｄ１（負の値）をモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクの単位時間（本ルーチンの実行周期）あたりの変化量（減少量）である変化レートΔＴに設定する（ステップＳ１２３）。また、ステップＳ１２１にて、ハイブリッド車両１が減速しておらず、緩やかに加速または定速走行していると判定した場合（ステップＳ１２１：ＮＯ）、実験・解析を経て予め定められた値Ｔｕ１（正の値）をモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクの変化レートΔＴに設定する（ステップＳ１２５）。
一方、ステップＳ１２０にて運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれており、油圧制動装置６０から各車輪Ｗに制動トルクが付与されていると判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１が減速しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０にてハイブリッド車両１が減速していると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ７０は、実験・解析を経て予め定められた値－Ｔｄ２（負の値）をモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクの変化レートΔＴに設定する（ステップＳ１４０）。値－Ｔｄ２は、例えば上述の値－Ｔｄ１よりも小さい（絶対値が大きい）値であってもよく、値－Ｔｄ１と同一の値であってもよい。更に、ＨＶＥＣＵ７０は、油圧制動装置６０からの制動トルクを増加させるべく、ブレーキＥＣＵ６５に対してブレーキ圧増加要求を送信する（ステップＳ１５０）。ブレーキ圧増加要求を受信したブレーキＥＣＵ６５は、各車輪Ｗに付与される制動トルクが増加するように、ブレーキアクチュエータ６１から各ホイールシリンダに供給される油圧を例えば予め定められた一定値まで増加させる。
また、ステップＳ１３０にてハイブリッド車両１が減速しておらず、緩やかに加速または定速走行していると判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、実験・解析を経て予め定められた値Ｔｕ２（正の値）をモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクの変化レートΔＴに設定する（ステップＳ１４５）。値Ｔｕ２は、例えば上述の値Ｔｕ１よりも大きい値であってもよく、値Ｔｕ１と同一の値であってもよい。更に、ＨＶＥＣＵ７０は、油圧制動装置６０からの制動トルクを減少させるべく、ブレーキＥＣＵ６５に対してブレーキ圧減少要求を送信する（ステップＳ１５５）。ブレーキ圧減少要求を受信したブレーキＥＣＵ６５は、各車輪Ｗに付与される制動トルクが減少するように、ブレーキアクチュエータ６１から各ホイールシリンダに供給される油圧を例えば予め定められた一定値まで減少させる。
ステップＳ１２３，Ｓ１２５，Ｓ１５０またはＳ１５５の処理の後、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１００にて設定した要求トルクＴｒ＊を用いることなく、本ルーチンの前回実行に設定されたトルク指令Ｔｍ２＊（前回値）とステップＳ１２３，Ｓ１２５，Ｓ１４０またはＳ１４５にて設定された変化レートΔＴとの和をモータジェネレータＭＧ２へのトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ１６０）。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、設定したトルク指令Ｔｍ２＊（およびトルク指令Ｔｍ１＊＝０）をＭＧＥＣＵ５５に送信し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを一旦終了させる。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したＭＧＥＣＵ５５は、当該トルク指令Ｔｍ２＊等に基づいてＰＣＵ５０を制御する。
上述のような図３のルーチンが繰り返し実行される結果、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクのみで走行しており、かつ車速が上記共振車速域に含まれる際には、車速が当該共振車速域から外れるように走行状態に応じてモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクが増加または減少させられる。すなわち、運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれておらず、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクで減速せずに緩やかに加速または定速走行しており、かつ車速が共振車速域に含まれる際には（ステップＳ１２０：ＮＯ、ステップＳ１２１：ＮＯ）、上述のステップＳ１２５，Ｓ１６０－Ｓ１７０の処理が繰り返し実行され、モータジェネレータＭＧ２が駆動トルクを徐々に増加させるように制御される。
これにより、図４に示すように、上述のような処理が実行されない場合（図中点線参照）に比べて車速を比較的急峻に増加させ、当該車速を速やかに共振車速域から外すことができる（図中実線参照）。従って、モータジェネレータＭＧ１に連なる駆動系（トランスアクスル２０）の一部、すなわちプラネタリギヤ３０周辺のスプライン嵌合部等での共振の発生や継続を抑制し、カウンタドライブギヤ３５を含むギヤ列等で歯打ち音が発生するのを良好に抑制することができる。更に、共振車速域における車速は極低く、当該共振車速域で車速を比較的急峻に増加させても、加速感の変化によりハイブリッド車両１の乗員に違和感を生じさせるおそれは極めて少ない。この結果、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクのみで走行している際に、加速感の変化により乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車輪Ｗに連れ回るモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することが可能となる。
また、運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれておらず、モータジェネレータＭＧ２から駆動トルクが出力された状態でハイブリッド車両１が減速走行しており、かつ車速が共振車速域に含まれる際には（ステップＳ１２０：ＮＯ、ステップＳ１２１：ＹＥＳ）、上述のステップＳ１２３，Ｓ１６０－Ｓ１７０の処理が繰り返し実行され、モータジェネレータＭＧ２が駆動トルクを徐々に減少させるように制御される。これにより、上述のような処理が実行されない場合に比べて車速を比較的急峻に減少させ、当該車速を速やかに共振車速域から外すことができる。従って、この場合も、モータジェネレータＭＧ１に連なる駆動系（トランスアクスル２０）の一部での共振の発生や継続を抑制し、カウンタドライブギヤ３５の周辺等で歯打ち音が発生するのを良好に抑制することができる。更に、共振車速域で車速を比較的急峻に減少させても、減速感の変化により乗員に違和感を生じさせるおそれは極めて少ない。この結果、ハイブリッド車両１がモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクのみで走行している際に、減速感の変化により乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車輪Ｗに連れ回るモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することが可能となる。
更に、モータジェネレータＭＧ２から駆動トルクが出力されると共に運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれた状態でハイブリッド車両１が緩やかに加速または定速走行しており、かつ車速が共振車速域に含まれる際には（ステップＳ１３０：ＮＯ）、上述のステップＳ１４５，Ｓ１５５，Ｓ１６０－Ｓ１７０の処理が繰り返し実行される。この場合、モータジェネレータＭＧ２が駆動トルクを徐々に増加させるように制御されると共に、油圧制動装置６０のブレーキアクチュエータ６１が制動トルクを減少させるようにブレーキＥＣＵ６５により制御される。これにより、加速感の変化により乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車速を低車速域から外れるように増加させて共振の発生や継続を抑制することが可能となる。加えて、油圧制動装置６０からの制動トルクを減少させることで、モータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクを増加させたにも拘わらず車速が共振車速域に留まってしまうのを良好に抑制することができる。
また、モータジェネレータＭＧ２から駆動トルクが出力されると共に運転者によりブレーキペダル６４が踏み込まれた状態でハイブリッド車両１が減速走行しており、かつ車速が共振車速域に含まれる際には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、上述のステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０－Ｓ１７０の処理が繰り返し実行される。この場合、モータジェネレータＭＧ２が駆動トルクを徐々に減少させるように制御されると共に、油圧制動装置６０のブレーキアクチュエータ６１が制動トルクを増加させるようにブレーキＥＣＵ６５により制御される。これにより、減速感の変化により乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、車速を低車速域から外れるように減少させて共振の発生や継続を抑制することが可能となる。加えて、油圧制動装置６０からの制動トルクを増加させることで、モータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクを減少させたにも拘わらず車速が共振車速域に留まってしまうのを良好に抑制することができる。
そして、本実施形態において、共振車速域は、時速０ｋｍから時速１ｋｍまでの範囲内に定められる。すなわち、本開示の発明は、極低車速域でモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振やノイズが発生するおそれのある車両に極めて有用である。ただし、車両によっては、時速０ｋｍから時速２－３ｋｍ程度までの範囲でモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振が発生することもある。このような場合、共振車速域は、例えば時速０ｋｍから時速２ｋｍまでの範囲、あるいは時速０ｋｍから時速３ｋｍまでの範囲内に定められてもよい。
なお、ハイブリッド車両１において、モータジェネレータＭＧ２は、減速機や変速機等を介してリングギヤ３２（カウンタドライブギヤ３５）に連結されてもよい。また、ハイブリッド車両１において、モータジェネレータＭＧ２は、図５に示すように、モータジェネレータＭＧ１が連れ回る車輪Ｗ１とは異なる車輪Ｗ２に連結されてもよい。この場合、エンジン１０のクランクシャフト、モータジェネレータＭＧ１および車輪Ｗ１に連結されるトランスアクスル２０は、有段変速機や無段変速機、デュアルクラッチトランスミッション等を含むものであってもよい。更に、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１にモータジェネレータＭＧ１が連結され、リングギヤ３２に出力部材が連結され、かつプラネタリキャリヤ３４にエンジン１０およびモータジェネレータＭＧ２が連結されてもよい。また、ハイブリッド車両１において、プラネタリギヤ３０が２つの遊星歯車を含む４要素式複合遊星歯車機構で置き換えられてもよい。この場合、複合遊星歯車機構の入力要素にエンジン１０が連結され、出力要素に出力部材が連結され、残余の２つの回転要素の一方にモータジェネレータＭＧ１が連結され、他方にモータジェネレータＭＧ２が連結されてもよい。更に、当該複数遊星歯車機構には、４つの回転要素の何れか２つを連結するクラッチや、何れか１つを回転不能に固定する可能なブレーキが設けられてもよい。
図６は、本開示の他の電動車両１Ｂを示す概略構成図である。同図に示す電動車両１Ｂは、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２と、図示しない減速機やデファレンシャルギヤ等を含むと共にモータジェネレータＭＧ１および対応する一対の車輪Ｗ１に連結される第１トランスアクスル２１と、図示しない減速機やデファレンシャルギヤ等を含むと共にモータジェネレータＭＧ２および対応する一対の車輪Ｗ２に連結される第２トランスアクスル２２とを含むものである。かかる電動車両１Ｂにおいても、図３のＥＶ走行制御ルーチンを実行することで、モータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクのみで走行している際に、加速感または減速感の変化により乗員に違和感を生じさせるのを抑えつつ、第１トランスアクスル２１等での共振の発生や継続を抑制し、当該第１トランスアクスル２１に含まれるギヤ列等で歯打ち音が発生するのを良好に抑制することができる。この結果、電動車両１ＢがモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクのみで走行している際に、車輪Ｗに連れ回るモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することが可能となる。なお、電動車両１Ｂでは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも何れか一方の代わりに、対応する車輪Ｗ１またはＷ２のハブ内に配置される２体のインホイールモータが採用されてもよい。
以上説明したように、本開示の電動車両である車両１，１Ｂは、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を含み、モータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクのみで走行している際にモータジェネレータＭＧ１が車輪Ｗ，Ｗ１に連れ回るものである。そして、車両１，１ＢがモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクのみで走行しており、かつ車速が予め定められた共振車速域に含まれる際、制御装置としてのＨＶＥＣＵ７０およびＭＧＥＣＵ５５は、車速が共振車速域から外れるように車両１，１Ｂの走行状態に応じてモータジェネレータＭＧ２からの駆動トルクを増加または減少させる。これにより、車両１，１ＢがモータジェネレータＭＧ２から出力される駆動トルクのみで走行している際に、車輪Ｗ，Ｗ１に連れ回るモータジェネレータＭＧ１のコギングトルクに起因した共振やノイズの顕在化を良好に抑制することが可能となる。
なお、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
本開示の発明は、電動車両の製造産業等において利用可能である。
１ ハイブリッド車両，１Ｂ 電動車両、１０ エンジン、１４ ダンパ機構、１５ エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、２０ トランスアクスル、２１ 第１トランスアクスル、２２ 第２トランスアクスル、３０ プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ ピニオンギヤ、３４ プラネタリキャリヤ、３５ カウンタドライブギヤ、３６ カウンタドリブンギヤ、３７ ファイナルドライブギヤ、３８ ドライブギヤ、３９ デファレンシャルギヤ、３９ｒ ファイナルドリブンギヤ、４０ 蓄電装置、４５ 電源管理電子制御装置（電源管理ＥＣＵ）、５０ 電力制御装置（ＰＣＵ）、５１ 第１インバータ、５２ 第２インバータ、５３ 昇圧コンバータ、５５ モータ電子制御装置（ＭＧＥＣＵ）、６０ 油圧制動装置、６１ ブレーキアクチュエータ、６３ ブレーキペダルストロークセンサ、６４ ブレーキペダル、６５ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、７０ ハイブリッド電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８１ シフトポジションセンサ、８２ シフトレバー、８３ アクセルペダルポジションセンサ、８４ アクセルペダル、ＤＳ ドライブシャフト、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ 車輪。

Claims (7)

  1. 第１電動機および第２電動機を含み、前記第２電動機から出力される駆動トルクのみで走行している際に前記第１電動機が車輪に連れ回る電動車両において、
    前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで前進走行または後進走行しており、かつ前記車輪に連れ回る前記第１電動機のコギングトルクに起因した共振が顕在化する予め定められた低車速域に車速が含まれる際に、前記車速が前記低車速域から外れるように前記電動車両の走行状態に応じて前記第２電動機からの前記駆動トルクを増加または減少させる制御装置を備える電動車両。
  2. 請求項１に記載の電動車両において、
    前記制御装置は、前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで減速せずに走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記第２電動機からの前記駆動トルクを徐々に増加させる電動車両。
  3. 請求項２に記載の電動車両において、
    制動力を発生する制動装置を更に備え、
    前記制御装置は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれた状態で前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで減速せずに走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記制動装置からの前記制動力を減少させる電動車両。
  4. 請求項１から３の何れか一項に記載の電動車両において、
    前記制御装置は、前記第２電動機から前記駆動トルクが出力された状態で前記電動車両が減速走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記第２電動機からの前記駆動トルクを徐々に減少させる電動車両。
  5. 請求項４に記載の電動車両において、
    制動力を発生する制動装置を更に備え、
    前記制御装置は、前記第２電動機から前記駆動トルクが出力されると共に運転者によりブレーキペダルが踏み込まれた状態で前記電動車両が減速走行しており、かつ前記車速が前記低車速域に含まれる際に、前記制動装置からの前記制動力を増加させる電動車両。
  6. 請求項１から５の何れか一項に記載の電動車両において、
    エンジンと、前記エンジンの出力軸、前記第１電動機および前記車輪に連結されるトランスアクスルとを更に備え、前記第２電動機は、前記車輪または該車輪とは異なる他の車輪に前記駆動トルクを出力する電動車両。
  7. 第１電動機および第２電動機を含み、前記第２電動機から出力される駆動トルクのみで走行している際に前記第１電動機が車輪に連れ回る電動車両の制御方法において、
    前記電動車両が前記第２電動機からの前記駆動トルクのみで前進走行または後進走行しており、かつ前記車輪に連れ回る前記第１電動機のコギングトルクに起因した共振が顕在化する予め定められた低車速域に車速が含まれる際に、前記車速が前記低車速域から外れるように前記電動車両の走行状態に応じて前記第２電動機からの前記駆動トルクを増加または減少させる電動車両の制御方法。
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