混合动力车辆的控制装置制造方法
【专利摘要】混合动力车辆的控制装置（100）控制具备包括内燃机（200）、第一电动机（MG1）及第二电动机（MG2）的动力要素，及驱动轴（500）的混合动力车辆（1）。混合动力车辆的控制装置（100）具备：基于混合动力车辆的行驶所要求的总扭矩分别决定应从第一电动机及第二电动机各自输出的分担扭矩的扭矩决定单元（110）；对第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩分别进行修正，使驱动轴上的内燃机的脉动扭矩由从第一电动机及第二电动机各自输出的分担扭矩抵消、且第一电动机及第二电动机各自的分担扭矩相对于旋转轴互为反方向的扭矩修正单元（140）；及以分别输出修正后的分担扭矩的方式对第一电动机及第二电动机各自进行控制的控制单元（150）。
【专利说明】混合动力车辆的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如作为动力要素具备内燃机以及电动机的混合动力车辆的控制装置的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在这种混合动力车辆中，存在接受基于内燃机的燃烧循环在曲轴产生的扭矩脉动成分而朝驱动轴传递振动的情况。因此，例如在专利文献I中，提出有通过从电动机输出抵消扭矩脉动成分的扭矩来抑制驱动轴上的振动的技术。
[0003]另一方面，在专利文献2中，提出有通过对从电动机输出的扭矩进行控制来抑制当在可变气缸发动机中使一部分的气缸休止时产生的振动的技术。
[0004]专利文献1:日本特开2010 - 023790号公报
[0005]专利文献2:日本特开2006 - 067655号公报
[0006]如上述专利文献I和2所记载的那样，在想要利用从电动机输出的扭矩来抑制因内燃机的运转而产生的振动的情况下，不仅能够使用一个电动机，而且能够并用两个不同的电动机。
[0007]但是，在想要使用两个电动机来抑制振动的情况下，在动力传递机构的结构上，从旋转轴观察，从各电动机输出的输出扭矩互为相同方向。因此，各电动机中的定子反力沿相同方向产生，结果，存在支架的振动增大的忧虑。即，在上述技术中，存在即便能够抑制因内燃机的运转而产生的振动，也会因电动机的定子反力而产生新的振动的技术问题。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于提供一种混合动力车辆的控制装置，能够适当地抑制因扭矩脉动而产生的驱动轴的振动以及因定子反力而产生的支架的振动。
[0009]对于本发明的动力混合车辆的控制装置，为了解决上述课题，该混合动力车辆具备:动力要素，该动力要素包括内燃机、第一电动机以及第二电动机；以及驱动轴，该驱动轴将从上述动力要素各自输出的扭矩朝车轴传递，上述混合动力车辆的控制装置的特征在于，上述混合动力车辆的控制装置具备:扭矩决定单元，该扭矩决定单元基于上述混合动力车辆的行驶所要求的总扭矩，分别决定应从上述第一电动机以及上述第二电动机各自输出的分担扭矩；扭矩修正单元，该扭矩修正单元对上述第一电动机以及上述第二电动机各自的上述分担扭矩分别进行修正，使得上述驱动轴上的上述内燃机的脉动扭矩由从上述第一电动机以及上述第二电动机各自输出的上述分担扭矩抵消，且上述第一电动机以及上述第二电动机各自的上述分担扭矩相对于上述旋转轴互为反方向；以及控制单元，该控制单元对上述第一电动机以及上述第二电动机各自进行控制，使上述第一电动机以及上述第二电动机分别输出修正后的上述分担扭矩。
[0010]本发明所涉及的混合动力车辆是作为能够对驱动轴供给动力的动力要素至少具备如下部件的车辆:例如不论燃料种别、燃料的供给方式、燃料的燃烧方式、进排气系统的结构以及气缸排列等而能够采用各种方式的内燃机；以及马达发电机等能够构成电动发动机的第一电动机以及第二电动机。内燃机、第一电动机以及第二电动机各自经由包括例如多个旋转要素(优选为齿轮)的动力传递机构与驱动轴连结。
[0011]本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置是对上述混合动力车辆的动作进行控制的装置，例如能够采用适当地包含一个或多个CPlXCentral Processing Unit,中央处理单元)、MPU (Micro Processing Unit,微处理单元)、各种处理器或各种控制器、或者还包含ROM (Read Only Memory,只读存储器)、RAM (Random Access Memory,随机访问存储器)、缓存或者闪存等各种存储单元等的、单体的或者多个EQJ (Electronic Controlled Unit,电子控制单元)等各种处理单元、各种控制器或者微机装置等各种计算机系统等的方式。
[0012]在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置动作时，首先，利用决定单元基于混合动力车辆的行驶所要求的总扭矩分别决定应从第一电动机以及第二电动机各自输出的分担扭矩。具体而言，例如基于油门开度、车速等决定混合动力车辆的行驶所要求的总扭矩，从该总扭矩减去内燃机的输出扭矩，在此基础上决定第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩。
[0013]如果在决定单元中决定了分担扭矩，则利用修正单元以使得驱动轴上的内燃机的脉动扭矩由所决定的第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩抵消的方式进行修正。具体而言，对第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩追加用于抵消内燃机的脉动扭矩的消除扭矩(例如具有与内燃机的脉动扭矩相反相位的扭矩)。另外，此处的“抵消”不仅意味着内燃机的脉动扭矩与第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩相互完全相抵的情况，是包含利用第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩使内燃机的脉动扭矩多少变小的情况的广义的概念。
[0014]并且，在本发明中，特别是，第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩以相对于第一电动机以及第二电动机的旋转轴互为反方向的方式被分别修正。即，以在从沿着第一电动机以及第二电动机的旋转轴的方向观察的情况下，从第一电动机以及第二电动机各自输出的扭矩互为反方向的方式进行修正。
[0015]如果在修正单元中对分担扭矩进行了修正，则利用控制单元对第一电动机以及第二电动机各自进行控制，使第一电动机以及第二电动机分别输出修正后的分担扭矩。此处，修正后的分担扭矩如上述那样被追加消除扭矩，因此，能够抵消内燃机的脉动扭矩，能够抑制驱动轴上的振动。并且，由于以第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩相对于旋转轴互为反方向的方式进行修正，因此，在第一电动机以及第二电动机各自产生的定子反力相互抵消，能够抑制因定子反力引起的支架振动。
[0016]如以上说明的那样，根据本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置，能够适当地抑制因扭矩脉动而引起的驱动轴的振动以及因定子反力而引起的支架振动。
[0017]在本发明的混合动力车辆的控制装置的一个方式中，上述混合动力车辆的控制装置具备行驶检测单元，该行驶检测单元检测上述混合动力车辆是否处于行驶中，当上述混合动力车辆未处于行驶中的情况下，上述决定单元以从上述第一电动机以及上述第二电动机双方输出扭矩的方式决定上述分担扭矩，当上述混合动力车辆处于行驶中的情况下，上述决定单兀以从上述第一电动机以及上述第二电动机的任一方输出扭矩的方式决定上述分担扭矩，当上述混合动力车辆并未正在行驶的情况下，上述修正单元以使得上述驱动轴上的上述内燃机的脉动扭矩由从上述第一电动机以及上述第二电动机的任一方输出的上述分担扭矩抵消的方式进行修正。
[0018]根据该方式，在决定第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩之前，利用行驶检测单元检测混合动力车辆是否处于行驶中。行驶检测单元典型地使用档位的范围来检测混合动力车辆是否处于行驶中。但是，也可以使用车速等其他参数检测混合动力车辆是否处于行驶中。
[0019]在检测出混合动力车辆未处于行驶中(即停车)的情况下，利用决定单元以从第一电动机以及第二电动机双方输出扭矩的方式决定分担扭矩。在该情况下，在修正单元中，以使得驱动轴上的内燃机的脉动扭矩由第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩抵消、且第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩相对于旋转轴互为反方向的方式进行修正。
[0020]另一方面，在检测出混合动力车辆处于行驶中的情况下，利用决定单元以从第一电动机以及第二电动机的任一方输出扭矩的方式决定分担扭矩。在该情况下，在修正单元中，进行使得驱动轴上的内燃机的脉动扭矩由从第一电动机以及第二电动机的任一方输出的扭矩抵消的修正。即，在第一电动机以及第二电动机中，输出扭矩的是任一方，因此，仅进行抵消脉动扭矩的消除扭矩的修正，不进行用于抑制因定子反力而引起的振动的修正。
[0021]此处，在混合动力车辆处于行驶中的情况下，因内燃机的脉动扭矩而引起的振动比较大，所以因定子反力而引起的支架振动的影响相对变小。另一方面，在混合动力车辆未处于行驶中的情况下，动力传递机构锁止，因此，因内燃机的脉动扭矩而产生的振动比较小，因定子反力而产生的支架振动的影响相对变大。因此，如上所述，如果仅在车辆未处于行驶中的情况下并用第一电动机以及第二电动机的话，则能够更高效地抑制振动，并且能够减少因从第一电动机以及第二电动机双方输出消除扭矩而引起的电力损耗。
[0022]在本发明的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述混合动力车辆的控制装置具备温度检测单元，该温度检测单元检测将上述动力要素固定于上述混合动力车辆的车身的支架的温度，当上述支架的温度小于第一阈值的情况下，上述决定单元以从上述第一电动机以及上述第二电动机双方输出扭矩的方式决定上述分担扭矩，当上述支架的温度在第一阈值以上的情况下，上述决定单元以从上述第一电动机以及上述第二电动机的任一方输出扭矩的方式决定上述分担扭矩，当上述支架的温度在第一阈值以上的情况下，上述修正单元以使得上述驱动轴上的上述内燃机的脉动扭矩由从上述第一电动机以及上述第二电动机的任一方输出的上述分担扭矩抵消的方式进行修正。
[0023]根据该方式，在决定第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩之前，利用温度检测单元检测将动力要素固定于混合动力车辆的车身的支架的温度。温度检测单元也可以是直接检测支架的温度的温度传感器，也可以是使用其他参数(例如内燃机的起动时间、夕卜部气温、发动机水温等)间接地检测支架的温度的传感器。
[0024]此处，在检测出的支架的温度小于第一阈值的情况下，利用决定单元以从第一电动机以及第二电动机双方输出扭矩的方式决定分担扭矩。在该情况下，在修正单元中，以驱动轴上的内燃机的脉动扭矩由第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩抵消、且第一电动机以及第二电动机各自的分担扭矩相对于旋转轴互为反向的方式进行修正。
[0025]另一方面，在检测出的支架的温度在第一阈值以上的情况下，利用决定单元以从第一电动机以及第二电动机的任一方输出扭矩的方式决定分担扭矩。在该情况下，在修正单元中，进行使得驱动轴上的内燃机的脉动扭矩由从第一电动机以及第二电动机的任一方输出的扭矩抵消的修正。即，在第一电动机以及第二电动机中，输出扭矩的是任一方，因此，仅进行对抵消脉动扭矩的消除扭矩的修正，不进行用于抑制因定子反力而引起的振动的修正。
[0026]此处，在支架的温度比较低的情况下，支架硬化，因此振动的传递特性变大。即，在支架的温度为低温时，与支架的温度为高温时相比，支架振动的影响相对变大。上述的“第一阈值”是用于判定支架的温度是低温还是高温(换言之，支架振动的影响是否增大至应当进行修正)的阈值，基于振动的传递特性等，通过实验、理论或经验求出并设定。
[0027]以上的结果，如上所述，如果仅在支架的温度小于第一阈值的情况下并用第一电动机以及第二电动机，能够更高效地抑制振动，并且能够减少因从第一电动机以及第二电动机双方输出消除扭矩而引起的电力损耗。
[0028]在本发明的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述混合动力车辆的控制装置具备旋转变动检测单元，该旋转变动检测单元检测上述驱动轴的旋转变动，当尽管对上述分担扭矩进行修正但上述驱动轴的旋转变动仍在第二阈值以上的情况下，上述修正单元以提高对上述内燃机的脉动扭矩的抵消效果的方式进一步对上述分担扭矩进行修正。
[0029]根据该方式,利用旋转变动检测单元检测驱动轴的旋转变动。旋转变动检测单元可以直接检测驱动轴的旋转变动，也可以使用其他部位(例如输入轴等)的旋转变动等间接检测驱动轴的旋转变动。
[0030]在本方式中，当尽管对分担扭矩进行修正但驱动轴的旋转变动仍在第二阈值以上的情况下，利用修正单元以提高对内燃机的脉动扭矩的抵消效果的方式进一步对分担扭矩进行修正。另外，“第二阈值”是用于判定是否利用修正单元进行进一步的修正的阈值，预先通过实验、理论或者经验求出并设定。
[0031]如上所述，如果在驱动轴的旋转变动在第二阈值以上的情况下，利用修正单元进行进一步的修正，则即便是在通过一次修正无法充分抑制振动的情况下，也能够通过再次的修正可靠地抑制振动。
[0032]在具备上述的旋转变动检测单元的方式中，当尽管对上述分担扭矩进行修正但上述驱动轴的旋转变动仍在第三阈值以上的情况下，上述修正单元中止上述分担扭矩的修正，上述控制单元对上述第一电动机以及上述第二电动机各自进行控制，使上述第一电动机以及上述第二电动机输出未修正的上述分担扭矩。
[0033]在该情况下，在尽管对分担扭矩进行修正但驱动轴的旋转变动仍在第三阈值以上的情况下，暂时中止由修正单元进行的修正。另外，“第三阈值”是用于判定由修正单元进行的修正的异常的阈值，预先通过实验、理论或者经验求出并设定。
[0034]进而，在控制单元中，以输出未修正的分担扭矩(即由扭矩决定单元决定的分担扭矩)的方式对第一电动机以及第二电动机各自进行控制。这样，能够适当地检测由修正单元进行的修正的异常(例如因冷态时的内燃机的燃烧偏差而引起的控制异常等)，在修正存在异常的情况下中止修正。因此，能够防止因持续进行异常的修正而引起的不良情况。
[0035]从以下说明的用于实施发明的方式能够明确本发明的作用以及其他优点。【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是示出搭载有实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的车辆的整体结构的概略图。
[0037]图2是示意性地示出实施方式所涉及的混合动力驱动装置的结构的概略结构图。
[0038]图3是示出实施方式所涉及的E⑶的结构的框图。
[0039]图4是示出实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的动作的流程图(其一)。
[0040]图5是示出从发动机朝车辆主体的振动的传递路径的示意图。
[0041]图6是示出发动机转速与车辆的振动传递特性之间的关系的图表。
[0042]图7是示出基于修正的MG的扭矩的算出方法的图表。
[0043]图8是示出比较例以及实施方式所涉及的各MG的扭矩与振动的产生之间的关系的图。
[0044]图9是示出实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的动作的流程图(其二)。
[0045]图10是示出比较例以及实施方式所涉及的驱动轴的旋转变动的图表。
[0046]图11是示出比较例以及实施方式所涉及的输入轴的旋转变动的图表。
【具体实施方式】
[0047]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0048]首先，参照图1对搭载有本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的车辆的整体结构进行说明。此处，图1是示出搭载有本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的车辆的整体结构的概略图。
[0049]在图1中，本实施方式所涉及的车辆I构成为具备混合动力驱动装置10、P⑶(Power Control Unit,动力控制单元)11、电池12、油门开度传感器13、车速传感器14以及ECU 100。
[0050]E⑶100具备CPU、ROM以及RAM等，是构成为能够对混合动力车辆I的各部的动作进行控制的电子控制单元，是本发明的“混合动力车辆的控制装置”的一例。ECU 100例如构成为能够根据存储于ROM等的控制程序执行混合动力车辆I的各种控制。
[0051]P⑶11将从电池12取出的直流电转换成交流电并朝电动发电机MGl以及电动发电机MG 2供给。并且，包括能够将由电动发电机MGl以及电动发电机MG 2发电而得的交流电转换成直流电并朝电池12供给的未图示的逆变器。即，PCU 11是构成为能够对电池12与各电动发电机之间的电力的输入输出、或者各电动发电机相互间的电力的输入输出(即，在该情况下，不经由电池12而在各电动发电机相互间进行电力的发送接收)进行控制的电子控制单元。P⑶11与E⑶100电连接，由E⑶100对P⑶11的动作进行控制。
[0052]电池12是作为用于对电动发电机MG I以及电动发电机MG 2进行牵引驱动的电力所涉及的电力供给源发挥功能的可充电的蓄电单元。电池12的蓄电量能够在ECU 100等中被检测。
[0053]油门开度传感器13是构成为能够对混合动力车辆I的未图示的油门踏板的操作量亦即油门开度Ta进行检测的传感器。油门开度传感器13与ECU 100电连接，利用ECU100以恒定或者不定的周期参照检测出的油门开度Ta。
[0054]车速传感器14是构成为能够对混合动力车辆I的车速V进行检测的传感器。车速传感器14与ECU 100电连接，利用ECU 100以恒定或者不定的周期参照检测出的车速V。
[0055]混合动力驱动装置10是作为混合动力车辆I的动力传递系统发挥功能的动力单元。此处，参照图2对混合动力驱动装置10的详细结构进行说明。此处，图2是示意性地示出本实施方式所涉及的混合动力驱动装置的结构的概略结构图。
[0056]在图2中，混合动力驱动装置10构成为主要具备发动机200、MG I侧动力传递机构310、MG 2侧动力传递机构320、减震器410、电动发电机MG 1(以下适当简称为“MG I”)、电动发电机MG 2 (以下适当简称为“MG 2”)、输入轴420以及驱动轴500。
[0057]发动机200是作为本发明所涉及的“内燃机”的一例的汽油机，构成为作为混合动力车辆I的主要动力源发挥功能。另外，本发明中的“内燃机”典型的是直列二缸发动机，但只要是产生后述的脉动扭矩的发动机即可，例如也可以是直列四缸发动机等不同的结构。
[0058]发动机200构成为，在气缸内借助火花塞的一部分露出到燃烧室而成的点火装置所进行的点火动作使混合气体燃烧，并且能够将与因所述燃烧产生的爆发力对应地产生的活塞的往复运动经由连杆转换成曲轴的旋转运动。
[0059]在曲轴附近设置有对曲轴的旋转位置(即曲轴转角)进行检测的曲轴位置传感器。该曲轴位置传感器与ECU 100电连接，在ECU 100中，基于从该曲轴位置传感器输出的曲轴转角信号，算出发动机200的内燃机转速NE。
[0060]发动机200构成为能够经由减震器410以及输入轴420朝MG I侧动力传递机构310输出动力。
[0061]MG I侧动力传递机构310具备:设置于中心部的太阳轮SI ;以与太阳轮SI呈同心圆状的方式设置于太阳轮SI的外周的齿圈Rl ;配置在太阳轮SI和齿圈Rl之间，且在太阳轮SI的外周边自转边公转的多个小齿轮Pl ;以及对上述各小齿轮的旋转轴进行轴支承的行星架Cl。
[0062]太阳轮SI经由太阳轮轴与MG I的转子连结。并且，齿圈Rl与驱动轴500连结。此外，行星架Cl与发动机200的输入轴420连结。
[0063]MG 2侧动力传递机构320具备:设置于中心部的太阳轮S2 ;以与该太阳轮S2呈同心圆状的方式设置于太阳轮S2的外周的齿圈R2 ；以及配置在太阳轮S2和齿圈R2之间，且在太阳轮S2的外周边自转边公转的多个小齿轮P2。
[0064]太阳轮S2经由太阳轮轴与MG 2的转子连结。并且，齿圈R2与驱动轴500连结。
[0065]电动发电机MG I是具备将电能转换成动能的牵引驱动功能、以及将动能转换成电能的再生功能的电动发电机。电动发电机MG 2与电动发电机MG I同样，是具备将电能转换成动能的牵引驱动功能、以及将动能转换成电能的再生功能的电动发电机。
[0066]另外，电动发电机MG I以及MG 2例如构成同步电动发电机，例如具有具备在外周面具有多个永磁铁的转子、以及卷绕有形成旋转磁场的三相线圈的定子的结构，但也可以具有其他结构。电动发电机MG I以及MG 2分别是本发明所涉及的“第一电动机”以及“第二电动机”的一例。
[0067]电动发电机MG I以及MG 2典型地相互以旋转轴对齐的方式配置。此处的“旋转轴对齐”不仅意味着旋转轴完全相同，而且是包含越是产生因定子反力而引起的振动则相互的旋转轴越接近的状态的广义的概念。在这种情况下，尤其能够显著地发挥抑制本实施方式所涉及的定子反力的振动这样的效果。[0068]驱动轴500是本发明的“驱动轴”的一例，与分别驱动作为混合动力车辆I的驱动轮的右前轮FR以及左前轮FL的驱动轴SFR以及SFL (参照图1)连结。
[0069]其次，参照图3对本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置亦即E⑶100的具体结构进行说明。此处，图3是示出本实施方式所涉及的ECU的结构的框图。
[0070]在图3中，本实施方式所涉及的ECU 100构成为具备扭矩算出部110、档位判定部120、支架温度检测部130、扭矩修正部140、MG控制部150以及旋转变动检测部160。
[0071]扭矩算出部110是本发明的“扭矩决定单元”的一例，例如与根据油门操作量、车速等求出的对混合动力车辆I的要求功率对应地、算出应从MG I以及MG 2输出的扭矩。由扭矩算出部110算出的扭矩值朝扭矩修正部140输出。
[0072]档位判定部120是本发明的“行驶检测单元”的一例，对混合动力车辆的档位的状态进行判定。具体而言，判定档位是行驶中的范围即D范围或者R范围，或者是停车中的P范围。档位判定部120的判定结果朝扭矩算出部110输出。
[0073]支架温度检测部130是本发明的“温度检测单元”的一例，对混合动力车辆I的支架的温度进行检测。支架温度检测部130例如使用内燃机的起动时间、外部气温、发动机水温等推定支架的温度。由支架温度检测部130检测出的支架温度朝扭矩算出部110输出。
[0074]扭矩修正部140是本发明的“扭矩修正单元”的一例，对在扭矩算出部110中算出的应由MG I以及MG 2输出的扭矩值进行修正。扭矩修正部140中的修正的详细情况将在后面叙述。由扭矩修正部140修正后的扭矩值朝MG控制部150输出。
[0075]MG控制部150是本发明的“控制单元”的一例，对MG I以及MG 2各自进行控制，以使MGl以及MG 2各自输出由扭矩修正部140修正后的扭矩。
[0076]旋转变动检测部160是本发明的“旋转变动检测单元”的一例,检测输入轴420(参照图2)的旋转变动，并朝扭矩修正部140输出。旋转变动检测部160例如基于设置于MG I的解析器等的值来检测输入轴420的旋转变动。
[0077]包括上述各部位而构成的E⑶100是一体构成的电子控制单元，上述各部位所涉及的动作全部由ECU 100执行。但是，本发明所涉及的上述部位的物理、机械以及电气结构并不限定于此，例如上述各部位也可以作为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或者微机装置等各种计算机系统等而构成。
[0078]其次，参照图4对本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置进行说明。此处，图4是示出本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的动作的流程图(其一)。
[0079]在图4中，当本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置动作时，首先，在档位判定部120中检测混合动力车辆I的档位是否在P范围(步骤SlOl )。进而，当混合动力车辆I的档位不在P范围(例如在D范围、R范围等)的情况下(步骤SlOl:否)，在支架温度检测部130中，检测混合动力车辆I的支架的温度，并判定检测出的支架温度是否小于第一阈值(步骤S102)。另外，此处的第一阈值作为用于判定检测出的支架温度是否是应进行后述的MG并用控制的温度的阈值而预先设定。
[0080]此处，在检测出的支架温度并不小于第一阈值的情况下(步骤S102:否)，将MG并用控制置于OFF(步骤S103)，在扭矩算出部110中，算出MG 2单独的扭矩(步骤S104)。在该情况下，在扭矩修正部130中，进行对所算出的MG 2的扭矩值追加抵消驱动轴500上的扭矩脉动的消除扭矩的修正(步骤S105)。[0081]另一方面，在混合动力车辆I的档位在P范围的情况下(步骤SlOl:是)，或者在支架温度小于第一阈值的情况下(步骤S102:是)，将MG并用控制置于ON(步骤S106)，在扭矩算出部110中，算出MG I以及MG 2各自的扭矩(步骤S107)。
[0082]此处，参照图5以及图6对切换上述的MG并用控制的0N/0FF的效果进行详细说明。此处，图5是示出从发动机朝车辆主体的振动的传递路径的示意图。并且，图6是示出发动机转速与车辆的振动传递特性之间的关系的图表。
[0083]如图5所示，作为从发动机200朝车辆主体传递的振动，能够举出因经由驱动轴500传递的脉动扭矩而引起的振动、以及因MG I以及MG 2的定子反力而引起的支架振动。进而，尤其在混合动力车辆I的档位在D范围(B卩，行驶中)的情况下，经由驱动轴500传递的振动相对较大。另一方面，在混合动力车辆I的档位在P范围(即，停车中)的情况下，混合动力驱动装置10锁定，因此支架振动相对较大。
[0084]因此，如后所述那样，如果仅在混合动力车辆I不处于行驶中的情况下进行具有抑制驱动轴500上的振动并且抑制支架振动的效果的MG并用控制，则能够更高效地抑制振动，并且能够减少因从MG I以及MG 2双方输出消除扭矩而引起的电力损耗。
[0085]并且，如图6所示，混合动力车辆I的振动的传递特性(换言之，振动的传递容易度)根据支架的温度而变化。具体而言，如图所示，怠速转速以上的振动传递特性在支架温度为低温时比支架温度为高温时大。即，在支架温度低的情况下，支架硬化而容易传递振动。
[0086]因此，如后所述那样，如果仅在支架温度为低温时的情况下(S卩，支架温度小于第一阈值的情况下)进行具有抑制驱动轴500的振动并且抑制支架振动的效果的MG并用控制，则能够更高效地抑制振动，并且能够减少因从MG I以及MG 2双方输出消除扭矩而引起的电力损耗。
[0087]返回图4，在将MG并用控制置于ON的情况下，在扭矩修正部130中，以下述方式进行修正:对所算出的MG I以及MG 2各自的扭矩值追加抵消驱动轴500上的扭矩脉动的消除扭矩，并且使MG I以及MG2的扭矩从各自的旋转轴观察互为反方向(步骤S108)。
[0088]此处，参照图7，对将MG并用控制置于ON时的扭矩修正部130的具体的扭矩的修正方法进行说明。此处，图7是示出基于修正的MG的扭矩的算出方法的图表。
[0089]在图7中，在扭矩修正部130中，为了算出抵消因MG I以及MG 2的定子反力而引起的支架振动的扭矩值，存储有以下的数学式(I)。
[0090]Tm= — Tg......(I)
[0091]其中，数学式中的“Tm”表示MG I的扭矩，“Tg”表示MG 2的扭矩。
[0092]并且，在扭矩修正部130中，为了算出抵消因驱动轴500上的脉动扭矩而引起的振动的扭矩值，存储有以下的数学式(2)。
[0093]Tm= — (a/b) XTg+a......(2)
[0094]其中，式中的“a”以及“b”的标号分别与在单独利用MG I以及MG 2抵消振动的情况下求出的扭矩值对应。因此，数学式(2)根据混合动力车辆I的运转状况而变化。另夕卜，对于“a”以及“b”，从附图可知，a < b。
[0095]扭矩修正部130使用上述的数学式(I)以及数学式(2)，将由表示两个数学式的直线的交点示出的扭矩值作为修正后的扭矩值算出。根据以这种方式求出的扭矩值，能够抑制因驱动轴500上的脉动扭矩而引起的振动、以及因MG I以及MG 2定子反力而引起的支架振动双方。
[0096]返回图4，在扭矩值的修正结束后，利用MG控制部150对MG I以及MG 2分别进行控制，以实现修正后的扭矩值(步骤S109)。此处，参照图8，举出具体的例子对进行上述的MG并用控制的本实施方式与不进行MG并用控制的比较例之间的差异进行说明。此处，图8是示出比较例以及实施方式所涉及的各MG的扭矩与振动的产生之间的关系的图。
[0097]在图8中，在不进行MG并用控制的比较例(参照附图中的虚线)中，当想要单独利用MG I抑制驱动轴500上的振动时，如图7所示，求出需要输出bNm的扭矩。并且，当想要单独利用MG 2抑制驱动轴500上的振动时，求出需要输出aNm的扭矩。在该情况下，虽然能够抑制驱动轴500上的振动(B卩，因脉动扭矩而引起的扭矩振动)，但MG I以及MG 2的定子反力相互沿相同的方向发挥作用，由此产生支架振动。
[0098]另一方面，在进行MG并用控制的本实施方式(参照附图中的实线)中，如图7所示，从MG I以及MG 2各自输出强于aNm的扭矩。此处，尤其是由于从MG I以及MG 2输出的扭矩互为反方向(具体而言，与比较例相比，MG I的扭矩为反方向)，因此MG I以及MG 2的定子反力相互抵消，不但能够抑制驱动轴500上的振动，而且能够抑制支架振动的产生。
[0099]其次，参照图9对上述的MG并用控制中的混合动力车辆的控制装置的动作进行说明。此处，图9是示出本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置的动作的流程图(其二)。
[0100]在图9中，在实施MG扭矩的控制的过程中，利用旋转变动检测部160检测输入轴420的旋转变动。另外，为了推定驱动轴500的旋转变动，检测输入轴420的旋转变动。因此，例如代替输入轴420的旋转变动，也可以直接检测驱动轴500的旋转变动，也可以检测依存于驱动轴500的旋转变动的其他轴的旋转变动等。
[0101]在检测输入轴420的旋转变动后，判定检测出的旋转变动是否在第三阈值以上(步骤S201)。另外，此处的第三阈值作为用于判定MG I以及MG 2的扭矩控制是否产生异常的阈值而预先设定。
[0102]此处，当检测出的旋转变动在第三阈值以上的情况下(步骤S201:是)，判定为MGI以及MG 2的扭矩控制产生异常，暂时中止由扭矩修正部130进行的修正(步骤S202)。即，在MG控制部150中，进行输出在扭矩算出部110中算出的扭矩值的控制。由此，能够防止因持续进行异常的扭矩控制而引起的不良情况。另外，作为扭矩控制的异常，例如可举出因冷态时的发动机燃烧偏差而引起的异常等。
[0103]另一方面，在检测出的旋转变动小于第三阈值的情况下(步骤S201:否)，检测所检测出的旋转变动是否在第二阈值以上(步骤S203)。另外，此处的第二阈值作为用于判定是否进行后述的进一步的扭矩修正的阈值而预先设定。
[0104]此处,参照图10以及图11具体说明针对旋转变动的判定。此处，图10是示出比较例以及实施方式所涉及的驱动轴的旋转变动的图表。图11是示出比较例以及实施方式所涉及的输入轴的旋转变动的图表。
[0105]在图10中，在不进行用于抑制驱动轴500上的振动的扭矩修正的比较例、和进行扭矩修正的本实施方式中，在驱动轴500上的扭矩变动产生如图所示的差异。即,在本实施方式中，借助进行修正的效果，因发动机的脉动扭矩而引起的驱动轴500上的振动小于比较例中的驱动轴500上的振动。
[0106]在图11中，如上所述，驱动轴500的旋转驱动也与输入轴420的旋转驱动对应。因此，在不进行扭矩修正的比较例中，在输入轴420的扭矩变动中，存在多个与发动机200的旋转一次振动对应的峰值(图中的由圈包围的部分)。另一方面，在进行扭矩修正的本实施方式中，与发动机200的旋转一次振动对应的峰值被降低。
[0107]根据以上结果可知，例如能够通过提取出输入轴420的旋转变动中的旋转一次成分来判定是否能够抑制驱动轴500上的振动。该情况下的第二阈值是对所提取出的成分设定的阈值。
[0108]返回图9，在检测出的旋转变动小于第二阈值的情况下(步骤S203:否)，结束一系列的处理。即，判断为当前进行的扭矩控制不存在问题，继续进行控制。另一方面，当检测出的旋转变动小于第二阈值的情况下(步骤S203:是)，利用扭矩修正部130进行修正，使所追加的消除扭矩更大(步骤S204)。即，抑制驱动轴500上的振动的效果提高。这样，即便在利用一次的修正无法充分抑制振动的情况下，也能够利用再次的修正可靠地抑制驱动轴500上的振动。
[0109]另外，在增加消除扭矩之后，再次检测所检测出的旋转变动是否在第二阈值以上(步骤S205)。进而，在检测出的旋转变动小于第二阈值的情况下(步骤S205:是)，再次进行步骤S204的处理。即，利用扭矩修正部130再次进行修正，使所追加的消除扭矩更大。这样，直到检测出的旋转变动小于第二阈值为止，反复进行消除扭矩的增大。因此，能够极其可靠地抑制驱动轴的振动。
[0110]如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的混合动力车辆的控制装置，能够利用扭矩修正部以追加消除扭矩、并且使MG I以及MG 2的扭矩互为反方向的方式进行修正，因此，能够适当地抑制因扭矩脉动而引起的驱动轴的振动以及因定子反力而引起的支架的振动。
[0111]本发明并不限定于上述实施方式，能够在不违背从权利要求的范围以及说明书整体读取的发明的主旨或者思想的范围内适当变更，伴随着这样的变更的混合动力车辆的控制装置也包含于本发明的技术范围。
[0112]标号说明:
[0113]I…混合动力车辆;10…混合动力驱动装置；100-ECU ;110…扭矩算出部;120...档位判定部；130…支架温度检测部；140…扭矩修正部；150…MG控制部；160…旋转变动检测部;200…发动机;310…MG I侧动力传递机构;320…MG 2侧动力传递机构;410…减震器；420…输入轴;500…驱动轴；MG 1>MG 2…电动发电机。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具备:动力要素，该动力要素包括内燃机、第一电动机以及第二电动机；以及驱动轴，该驱动轴将从所述动力要素各自输出的扭矩朝车轴传递， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于， 所述混合动力车辆的控制装置具备: 扭矩决定单元，该扭矩决定单元基于所述混合动力车辆的行驶所要求的总扭矩，分别决定应从所述第一电动机以及所述第二电动机各自输出的分担扭矩； 扭矩修正单元，该扭矩修正单元对所述第一电动机以及所述第二电动机各自的所述分担扭矩分别进行修正，使得所述驱动轴上的所述内燃机的脉动扭矩由从所述第一电动机以及所述第二电动机各自输出的所述分担扭矩抵消，且所述第一电动机以及所述第二电动机各自的所述分担扭矩相对于所述旋转轴互为反方向；以及 控制单元，该控制单元对所述第一电动机以及所述第二电动机各自进行控制，使所述第一电动机以及所述第二电动机分别输出修正后的所述分担扭矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述混合动力车辆的控制装置具备行驶检测单元，该行驶检测单元检测所述混合动力车辆是否处于行驶中， 当所述混合动力车辆未处于行驶中的情况下，所述决定单元以从所述第一电动机以及所述第二电动机双方输出扭矩的方式决定所述分担扭矩，当所述混合动力车辆处于行驶中的情况下，所述决定单元以从所述第一电动机以及所述第二电动机的任一方输出扭矩的方式决定所述分担扭矩， 当所述混合动力车辆并未正在行驶的情况下，所述修正单元以使得所述驱动轴上的所述内燃机的脉动扭矩由从所述第一电`动机以及所述第二电动机的任一方输出的所述分担扭矩抵消的方式进行修正。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述混合动力车辆的控制装置具备温度检测单元，该温度检测单元检测将所述动力要素固定于所述混合动力车辆的车身的支架的温度， 当所述支架的温度小于第一阈值的情况下，所述决定单元以从所述第一电动机以及所述第二电动机双方输出扭矩的方式决定所述分担扭矩，当所述支架的温度在第一阈值以上的情况下，所述决定单元以从所述第一电动机以及所述第二电动机的任一方输出扭矩的方式决定所述分担扭矩， 当所述支架的温度在第一阈值以上的情况下，所述修正单元以使得所述驱动轴上的所述内燃机的脉动扭矩由从所述第一电动机以及所述第二电动机的任一方输出的所述分担扭矩抵消的方式进行修正。
4.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述混合动力车辆的控制装置具备旋转变动检测单元，该旋转变动检测单元检测所述驱动轴的旋转变动， 当尽管对所述分担扭矩进行修正但所述驱动轴的旋转变动仍在第二阈值以上的情况下，所述修正单元以提高对所述内燃机的脉动扭矩的抵消效果的方式进一步对所述分担扭矩进行修正。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 当尽管对所述分担扭矩进行修正但所述驱动轴的旋转变动仍在第三阈值以上的情况下，所述修正单元中止所述分担扭矩的修正， 所述控制单元对所述第一电动机以及所述第二电动机各自进行控制，使所述第一电动机以及所述第二电动机输出未修正的`所述分担扭矩。
【文档编号】B60W20/00GK103874613SQ201180011632
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2011年10月17日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】加藤玄 申请人:丰田自动车株式会社