特許 7456341 ハイブリッド車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20240319BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240319BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20240319BHJP

   B60W 20/15 20160101ALI20240319BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60K6/48 ZHV

B60K6/547

B60W20/15

B60L50/16

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020158751

(22)【出願日】2020-09-23

(65)【公開番号】P2022052383

(43)【公開日】2022-04-04

【審査請求日】2023-07-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 芳輝

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２９２３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１５３２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－００１４７１７（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／２０－ ６／５４７

Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドライバが手動で任意の変速段に選択が可能な手動変速機と、
前記手動変速機を介して駆動輪を駆動させるエンジンと、
前記エンジンと前記手動変速機との間の動力伝達を解放または接続するクラッチと、
電動機と、
前記電動機のみを駆動源として走行を行なうＥＶモードと、前記エンジンと前記電動機とを駆動源として走行を行なうＨＥＶモードと、を切り替える制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御部は、前記ＥＶモード時に、前記ＨＥＶモード時のドライバのアクセル操作、クラッチ操作、変速操作に応じた駆動力に相当する駆動力を前記電動機により発生させ、
前記ＨＥＶモード時に前記エンジンが前記駆動輪を駆動する場合の駆動振動に対応する仮想駆動振動と、前記ＨＥＶモード時に前記エンジンの慣性力により発生する振動に対応する仮想エンジン振動と、を前記電動機により発生させるハイブリッド車両の制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記ＥＶモード時に、前記手動変速機がギアインかつクラッチペダルが係合相当に操作されている場合には、前記仮想駆動振動と前記仮想エンジン振動とを前記電動機により発生させ、前記手動変速機がニュートラルの場合または前記クラッチペダルが切断相当に操作されている場合には、前記仮想エンジン振動のみを前記電動機により発生させる請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記ＥＶモード時に、車両状態から仮想エンジン回転速度を算出し、前記仮想エンジン回転速度が所定回転速度以上の回転速度である場合には、前記仮想駆動振動を前記仮想エンジン回転速度が高いほど小さく算出し、前記仮想エンジン振動を前記仮想エンジン回転速度が高いほど大きく算出する請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記仮想駆動振動をアクセル開度が大きいほど大きく算出し、前記仮想エンジン振動をアクセル開度によらず前記仮想エンジン回転速度のみに基づいて算出する請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、手動変速機を備えるハイブリッド車両において、ＥＶモード時に、エンジンによって車輪を駆動する場合を想定したときの駆動振動に応じた振動を発生させるように、電動機の駆動トルクに変動を与えることで、適切な変速段への変速操作を促す技術が開示されている。

【0003】

ドライバは、ＨＥＶモードにて変速操作を行う際、エンジンの回転速度表示だけでなく、エンジンの音や振動によりエンジン回転速度を推測して操作を行なうのが一般的である。

【0004】

また、クラッチを切断した状態でエンジンを駆動しているときであっても、ピストンやクランクシャフト等の慣性力による振動がエンジンマウントを経由して車体を振動させている。これをエンジンの起振力という。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－２９２３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載のハイブリッド車両では、エンジンの起振力について考慮されていないため、前述の制御により発生させる音や振動のみでは、ＨＥＶモード時と同様の変速操作をドライバに促すことができない。

【0007】

そこで、本発明は、ＥＶモード時であっても、音や振動でＨＥＶモードと同様の変速操作をドライバに促すことができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため本発明は、ドライバが手動で任意の変速段に選択が可能な手動変速機と、前記手動変速機を介して駆動輪を駆動させるエンジンと、前記エンジンと前記手動変速機との間の動力伝達を解放または接続するクラッチと、電動機と、前記電動機のみを駆動源として走行を行なうＥＶモードと、前記エンジンと前記電動機とを駆動源として走行を行なうＨＥＶモードと、を切り替える制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記制御部は、前記ＥＶモード時に、前記ＨＥＶモード時のドライバのアクセル操作、クラッチ操作、変速操作に応じた駆動力に相当する駆動力を前記電動機により発生させ、前記ＨＥＶモード時に前記エンジンが前記駆動輪を駆動する場合の駆動振動に対応する仮想駆動振動と、前記ＨＥＶモード時に前記エンジンの慣性力により発生する振動に対応する仮想エンジン振動と、を前記電動機により発生させるものである。

【発明の効果】

【0009】

このように、本発明によれば、ＥＶモード時であっても、音や振動でＨＥＶモードと同様の変速操作をドライバに促すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のＭＧトルク指令値算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の仮想エンジン回転速度算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のトルク変動成分算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】図５は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の起振力成分算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のドライバ要求トルク算出マップの例を示す図である。

【図7】図７は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のトルク変動成分の振幅マップの例を示す図である。

【図8】図８は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の起振力成分の振幅テーブルの例を示す図である。

【図9】図９は、本発明の一実施例に係るエンジンとマニュアルトランスミッションとの間の動力伝達経路にモータジェネレータを設けたハイブリッド車両の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、ドライバが手動で任意の変速段に選択が可能な手動変速機と、手動変速機を介して駆動輪を駆動させるエンジンと、エンジンと手動変速機との間の動力伝達を解放または接続するクラッチと、電動機と、電動機のみを駆動源として走行を行なうＥＶモードと、エンジンと電動機とを駆動源として走行を行なうＨＥＶモードと、を切り替える制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、制御部は、ＥＶモード時に、ＨＥＶモード時のドライバのアクセル操作、クラッチ操作、変速操作に応じた駆動力に相当する駆動力を電動機により発生させ、ＨＥＶモード時にエンジンが駆動輪を駆動する場合の駆動振動に対応する仮想駆動振動と、ＨＥＶモード時にエンジンの慣性力により発生する振動に対応する仮想エンジン振動と、を電動機により発生させるよう構成されている。

【0012】

これにより、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、ＥＶモード時であっても、音や振動でＨＥＶモードと同様の変速操作をドライバに促すことができる。

【実施例】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両について詳細に説明する。

【0014】

図１において、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両１は、エンジン２と、電動機としてのモータジェネレータ３と、手動変速機としてのマニュアルトランスミッション４と、ディファレンシャル５と、駆動輪６と、制御部としてのＥＣＵ（Electric Control Unit）１０と、を含んで構成されている。

【0015】

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行なうように構成されている。

【0016】

エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０が連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２１などを介してエンジン２のクランクシャフトに連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を回転駆動させる電動機の機能と、クランクシャフトから入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。

【0017】

モータジェネレータ３は、インバータ３０を介してバッテリ３１から供給される電力によって駆動する電動機としての機能と、ディファレンシャル５から入力される逆駆動力によって発電を行う発電機としての機能とを有する。

【0018】

インバータ３０は、ＥＣＵ１０の制御により、バッテリ３１から供給された直流電力を三相の交流電力に変換してモータジェネレータ３に供給したり、モータジェネレータ３によって生成された三相の交流電力を直流電力に変換してバッテリ３１を充電したりする。バッテリ３１は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池によって構成されている。

【0019】

マニュアルトランスミッション４は、エンジン２から出力された回転を複数の変速段のいずれかに応じた変速比で変速して出力する手動変速機によって構成されている。マニュアルトランスミッション４の出力軸は、ディファレンシャル５を介して左右の駆動輪６に接続されている。モータジェネレータ３の出力軸は、マニュアルトランスミッション４の出力軸に接続されている。

【0020】

マニュアルトランスミッション４で成立可能な変速段としては、例えば低速段である１速段から高速段である５速段までの走行用の変速段と、後進段とがある。走行用の変速段の段数は、ハイブリッド車両１の諸元により異なり、上述の１速段から５速段に限られるものではない。

【0021】

マニュアルトランスミッション４における変速段は、運転者により操作されるシフトレバー４０の操作位置に応じて切り替えられるようになっている。シフトレバー４０の操作位置は、シフトポジションセンサ４１により検出される。シフトポジションセンサ４１は、ＥＣＵ１０に接続されており、検出結果をＥＣＵ１０に送信するようになっている。

【0022】

マニュアルトランスミッション４には、ニュートラルスイッチ４２が設けられている。ニュートラルスイッチ４２は、ＥＣＵ１０に接続されている。ニュートラルスイッチ４２は、マニュアルトランスミッション４においていずれの変速段も成立していない状態、つまりニュートラル状態であることを検出するもので、マニュアルトランスミッション４がニュートラル状態にあるときにＯＮされるスイッチである。

【0023】

エンジン２とマニュアルトランスミッション４との間の動力伝達経路には、クラッチ７が設けられている。クラッチ７としては、例えば摩擦クラッチを用いることができる。エンジン２とマニュアルトランスミッション４とは、クラッチ７を介して接続されている。

【0024】

クラッチ７は、クラッチアクチュエータ７０によって作動され、エンジン２とモータジェネレータ３との間で動力を伝達する係合状態と、動力を伝達しない解放状態と、回転差のある状態でトルクが伝達される半クラッチ状態と、のいずれかに切り替えられるようになっている。クラッチアクチュエータ７０は、ＥＣＵ１０に接続され、ＥＣＵ１０によって制御されるようになっている。

【0025】

ＥＣＵ１０は、運転者により操作されるクラッチペダル７１の踏み込み量に応じてクラッチアクチュエータ７０を制御し、マニュアルクラッチと同等の動作となるように制御する。

【0026】

クラッチペダル７１の踏み込み量は、クラッチペダルセンサ７２によって検出される。クラッチペダルセンサ７２は、ＥＣＵ１０に接続されており、クラッチペダル７１の踏み込み量に応じた信号をＥＣＵ１０に送信するようになっている。

【0027】

ハイブリッド車両１は、運転者により操作されるアクセルペダル９０を備えている。アクセルペダル９０の踏み込み量は、アクセル開度センサ９１によって検出される。アクセル開度センサ９１は、ＥＣＵ１０に接続されており、アクセルペダル９０の踏み込み量をアクセル開度として検出し、当該アクセル開度に応じた信号をＥＣＵ１０に送信するようになっている。

【0028】

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

【0029】

コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ１０として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、コンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ１０として機能する。

【0030】

ＥＣＵ１０には、上述したセンサ類のほか、車速センサ１１が接続されている。車速センサ１１は、ハイブリッド車両１の車速を検出し、検出結果をＥＣＵ１０に送信するようになっている。

【0031】

ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の制御モードを切り替えるようになっている。本実施例における制御モードとしては、ＥＶモードとＨＥＶモードとが設定されている。

【0032】

ＥＶモードは、クラッチ７を解放状態とし、モータジェネレータ３の動力によりハイブリッド車両１を走行させる制御モードである。ＨＥＶモードは、クラッチ７を係合状態とし、エンジン２、又はエンジン２及びモータジェネレータ３の動力によりハイブリッド車両１を走行させる制御モードである。

【0033】

ＥＣＵ１０は、例えば、アクセル開度とエンジン回転速度に基づいてＥＶモードとＨＥＶモードとを切り替える。

【0034】

ＥＣＵ１０は、ＥＶモード時に、ＨＥＶモード時に同様のアクセル操作、クラッチ操作、変速操作を行なった場合のエンジン回転速度を想定して仮想エンジン回転速度を算出する。

【0035】

ＥＣＵ１０は、例えば、ドライバ要求トルク、クラッチ操作量、シフト位置、エンジン慣性モーメントに基づいて仮想エンジン回転速度を算出する。

【0036】

ＥＣＵ１０は、ＥＶモード時に、ＨＥＶモード時にエンジン２が駆動輪６を駆動する場合の駆動振動を模擬する仮想駆動振動と、ＨＥＶモード時にエンジン２の慣性力により発生する振動を模擬する仮想エンジン振動と、をモータジェネレータ３により発生させる。

【0037】

ＥＣＵ１０は、例えば、仮想駆動振動を発生させるため、仮想エンジン回転速度に基づいてトルク変動成分を算出し、エンジン２のクランク軸におけるドライバ要求トルクに加算する。

【0038】

ＥＣＵ１０は、例えば、仮想エンジン振動を発生させるため、仮想エンジン回転速度に基づいて起振力成分を算出し、マニュアルトランスミッション４の出力軸に相当するトルクに加算する。

【0039】

なお、ＥＶモードにおいては、クラッチ７は常に開放状態に制御しているが、説明が煩雑になるため特に断りのない限りクラッチペダル操作に応じた仮想的なクラッチ７の係合状態を単にクラッチ７の係合状態（係合、半クラッチ、解放）として実施例の説明に用いる。

【0040】

以上のように構成された本実施例に係る制御装置によるＥＶモードでのモータジェネレータ３へのトルク指令値であるＭＧトルク指令値の算出処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明するＭＧトルク指令値算出処理は、制御モードがＥＶモードに移行すると開始され、予め設定された時間間隔で実行され、制御モードがＨＥＶモードに移行すると終了される。

【0041】

ステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、車速、シフト位置、アクセル開度、クラッチペダルの踏み込み量などのハイブリッド車両１の各種センサ情報を取得する。ステップＳ１の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２の処理を実行する。

【0042】

ステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、後述する方法により仮想エンジン回転速度を計算する。ステップＳ２の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３の処理を実行する。

【0043】

ステップＳ３において、ＥＣＵ１０は、アクセル開度とエンジン回転速度（仮想エンジン回転速度）に基づき、図６に示すマップを補間演算してドライバ要求トルク（Ｔｄｒ）を算出する。図中「ＡＳＰ」はアクセル開度を示している。ステップＳ３の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ４の処理を実行する。

【0044】

図６に示すドライバ要求トルクマップは、アイドル回転以下の所定の回転速度域（自立運転ができない領域）ではアクセル開度に関わらず負の値となるように設定し、ＥＶモードにおいて仮想エンジン回転速度が低下した場合にエンストを模擬するようにしている。

【0045】

また、エンジン２の過回転防止のため燃料カット等によりエンジントルクを低減させる高回転速度領域でも、アクセル開度に関わらず負の値となるように設定し、ＥＶモードにおいて仮想エンジン回転速度が過回転となった場合に、燃料カット等によりエンジントルクを低減させている状態を模擬するようにしている。

【0046】

ステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、後述する方法により、燃焼に起因するトルク変動を模擬するためのトルク変動成分（ΔＴｃｂ）を算出する。ステップＳ４の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ５の処理を実行する。

【0047】

このトルク変動成分は、エンジン２のトルク変動が駆動輪６のトルク変動となり、車体を前後に振動させる状況を模擬する。したがって、ギアインかつクラッチ７が係合した操作状態時のみトルク変動を印加させ、半クラッチ状態やクラッチ解放操作状態のときには印加しない。

【0048】

このトルク変動成分は、仮想エンジン回転速度が低い状態で大きくなるように設定しており、クラッチ係合、かつギアイン状態でのＥＶモードでの走行中に、選択された変速段が適切な変速段より高速段である場合に、振動が大きくなり低速段への変速操作を促す。

【0049】

ステップＳ５において、ＥＣＵ１０は、ドライバ要求トルク（Ｔｄｒ）とトルク変動成分（ΔＴｃｂ）を加算してマニュアルトランスミッション４のインプットシャフトの入力トルクに相当する仮想インプットシャフトトルク（Ｔｉｎ）を算出する。ステップＳ５の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ６の処理を実行する。

【0050】

ステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、後述する方法により、エンジン２の起振力に起因する振動を模擬するために、起振力成分（ΔＴｖ）を算出する。ステップＳ６の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ７の処理を実行する。

【0051】

この起振力成分は、エンジン２のピストンやクランクシャフト等の慣性力による振動がエンジンマウントを経由して車体を振動させる状況を模擬する。したがって、クラッチ操作が解放か係合か、マニュアルトランスミッション４がギアインかニュートラルかには関係なく、エンジン回転速度により振動の大きさが定まり、慣性力が大きい高回転で振動が大きくなる傾向としている。

【0052】

ステップＳ７において、ＥＣＵ１０は、仮想インプットシャフトトルク（Ｔｉｎ）に、マニュアルトランスミッション４で選択されている変速段に応じたギア比（ニュートラルの場合はキア比をゼロとみなす）を乗算した値に、起振力成分（ΔＴｖ）を加算し、ＭＧトルク指令値とする。ステップＳ７の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ＭＧトルク指令値算出処理を終了する。

【0053】

このようなＭＧトルク指令値算出処理のステップＳ２における仮想エンジン回転速度算出処理について図３を参照して説明する。

【0054】

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１０は、シフト位置がニュートラルであるか否かを判定する。シフト位置がニュートラルであると判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０２の処理を実行する。

【0055】

シフト位置がニュートラルでないと判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０３の処理を実行する。

【0056】

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１０は、ドライバ要求トルクとエンジン慣性モーメントに基づき仮想エンジン回転速度を算出する。ステップＳ１０２の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度算出処理を終了する。

【0057】

シフト位置がニュートラルの場合、ＨＥＶモードであればエンジントルクとエンジン慣性モーメントによりエンジン回転速度の変化率が決まる。そこで、ＥＶモードの場合には、ドライバ要求トルクとエンジン慣性モーメントから以下の式（１）により仮想エンジン回転速度を算出する。
Ne(n)=Ne(n-1)+(Te/Ie)×tp・・・（１）

【0058】

ここで、
Ne(n)：仮想エンジン回転速度[rad/s]
Ne(n-1)：仮想エンジン回転速度（前回値）[rad/s]
Ie：エンジンイナーシャ[kg・m²]
Te：ドライバ要求トルク[Nm]
tp：演算周期[s]

【0059】

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１０は、クラッチ７が係合状態であるか否かを判定する。クラッチ７が係合状態であると判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０４の処理を実行する。

【0060】

クラッチ７が係合状態でないと判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０５の処理を実行する。

【0061】

ここでは、以下の条件１及び条件２が両方成立した場合に、クラッチ７が係合状態であると判定する。条件１だけでは、クラッチ７が係合状態への移行中（クラッチ７の差回転がゼロへ向けて減少している状態）の場合があるため、条件２（クラッチ７の差回転がほぼゼロ）も成立した場合にクラッチ７が係合していると判定する。
条件１・・・|Te|＜Tc
条件２・・・Ni-α＜Ne(n-1)＜Ni+α

【0062】

ここで、
Ne(n-1)：仮想エンジン回転速度（前回値）[rad/s]
Te：ドライバ要求トルク[Nm]
Tc：クラッチ伝達トルク上限[Nm]
Ni：インプット回転速度[rad/s]
α：クラッチ係合判定回転差閾値[rad/s]

【0063】

なお、インプット回転速度(Ni)は、モータジェネレータ３の回転速度であるＭＧ回転速度と選択された変速段のギア比から算出する。

【0064】

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１０は、ＭＧ回転速度とシフト位置に基づき仮想エンジン回転速度を算出する。ステップＳ１０４の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度算出処理を終了する。

【0065】

クラッチ７が係合状態である場合、ＨＥＶモードであれば、エンジン回転速度はマニュアルトランスミッション４のインプットシャフト回転速度に等しい。そこで、ＥＶモードでは、ＭＧ回転速度と、シフト位置から選択された変速段のギア比から、以下の式（２）により仮想エンジン回転速度を算出する。
Ne(n)=Nmg×ギア比・・・（２）

【0066】

ここで、
Ne(n)：仮想エンジン回転速度[rad/s]
Nmg：ＭＧ回転速度[rad/s]
ギア比：インプットシャフトとモータジェネレータ３との間のギア比

【0067】

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１０は、ドライバ要求トルクとクラッチトルクとエンジン慣性モーメントに基づき仮想エンジン回転速度を算出する。ステップＳ１０５の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度算出処理を終了する。

【0068】

クラッチ７が係合状態でない場合には、クラッチ７が滑った状態でトルクを伝達する状態と、クラッチ７が完全に解放されている状態とがあるが、クラッチ解放状態はクラッチ伝達トルクがゼロの状態であるため、同じ計算方法で取り扱うことができる。

【0069】

ＨＥＶモードであれば、エンジン回転速度はエンジントルクとエンジン慣性モーメントとクラッチ伝達トルク上限によりエンジン回転速度の変化率が決まる。そこで、ＥＶモードでは、ドライバ要求トルクと、エンジン慣性モーメントと、クラッチ伝達トルク上限とから以下の式（３）により仮想エンジン回転速度を算出する。
Ne(n)=Ne(n-1)+((Te-Tc)/Ie)×tp・・・（３）
ただし、Tcは、
Ne(n-1)＞インプット回転速度の場合は正の値
Ne(n-1)＜インプット回転速度の場合は負の値
とする。

【0070】

ここで、
Ne(n)：仮想エンジン回転速度[rad/s]
Ne(n-1)：仮想エンジン回転速度（前回値）[rad/s]
Te：ドライバ要求トルク[Nm]
Ie：エンジンイナーシャ[kg・m²]
Tc：クラッチ伝達トルク上限[Nm]
tp：演算周期[s]

【0071】

次に、ＭＧトルク指令値算出処理のステップＳ４におけるトルク変動成分（ΔＴｃｂ）の算出処理について図４を参照して説明する。

【0072】

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１０は、シフト位置がニュートラルであるか否かを判定する。シフト位置がニュートラルでないと判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０２の処理を実行する。

【0073】

シフト位置がニュートラルであると判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０３の処理を実行する。

【0074】

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１０は、クラッチ７が係合状態であるか否かを判定する。クラッチ７が係合状態であると判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０４の処理を実行する。

【0075】

クラッチ７が係合状態でないと判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０３の処理を実行する。

【0076】

ここで、クラッチ７の係合状態の判定は、図３のステップＳ１０３と同様の方法により判定する。

【0077】

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１０は、トルク変動成分（ΔＴｃｂ）をゼロとする。クラッチ７が係合状態でない場合（半クラッチ状態または解放状態）、クラッチ７の滑りによりトルク変動が吸収され駆動輪６には伝わらないため、トルク変動成分（ΔＴｃｂ）をゼロとする。ステップＳ２０３の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、トルク変動成分算出処理を終了する。

【0078】

ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度とアクセル開度に基づき、図７に示すマップを検索してトルク変動成分の振幅（Ａｃｂ）を算出する。ステップＳ２０４の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０５の処理を実行する。

【0079】

図７において、振幅は、燃焼によるトルク変動のため、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向としている。また、エンジン２と駆動輪６との間には、ねじりダンパーが存在しており、エンジン回転速度の高回転域ではトルク変動が減衰するため、低回転で大きくなる傾向としている。

【0080】

ステップＳ２０５において、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度に対応した周期のトルク変動成分（ΔＴｃｂ）を算出する。ステップＳ２０５の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、トルク変動成分算出処理を終了する。

【0081】

トルク変動成分の振幅（Ａｃｂ）から、以下の式（４）によりトルク変動成分（ΔＴｃｂ）を算出する。
ΔＴｃｂ＝Ａｃｂ×ｓｉｎθ・・・（４）

【0082】

ここで、
θ(n)=θ(n-1)+Ne(n)×(気筒数/m)×tp
ΔＴｃｂ：トルク変動成分[Nm]
Ａｃｂ：トルク変動成分の振幅（マップ検索値）[Nm]
Ne(n)：仮想エンジン回転速度[rad/s]
tp：演算周期
m：１回転あたりの燃焼回数を求めるための係数（４サイクルエンジンの場合「２」、２サイクルエンジンの場合「１」）

【0083】

次に、ＭＧトルク指令値算出処理のステップＳ６における起振力成分（ΔＴｖ）の算出処理について図５を参照して説明する。

【0084】

ステップＳ３０１において、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度に基づき、図８に示すテーブルを検索して起振力成分の振幅（Ａｖ）を算出する。ステップＳ３０１の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３０２の処理を実行する。

【0085】

図８において、起振力による振動は、慣性力による振動なので、振幅は、エンジン回転速度が高いほど大きい値となるが、アイドル回転以下の低回転ではエンジンマウントの共振域となるので、低回転域でも大きくなる領域があるようにしている。

【0086】

ステップＳ３０２において、ＥＣＵ１０は、仮想エンジン回転速度に対応した周期の起振力成分（ΔＴｖ）を算出する。ステップＳ３０２の処理を実行した後、ＥＣＵ１０は、起振力成分算出処理を終了する。

【0087】

起振力成分の振幅（Ａｖ）から、以下の式（５）により起振力成分（ΔＴｖ）を算出する。なお、ここでは直列４気筒を例にしており、１次振動は打ち消しあうので、エンジン回転速度の２倍の周波数の振動である２次振動を模擬している。
ΔＴｖ＝Ａｖ×ｓｉｎθ・・・（５）
ここで、
θ(n)=θ(n-1)+Ne(n)×l×tp
ΔＴｖ：起振力成分[Nm]
Ａｖ：起振力成分の振幅（テーブル検索値）[Nm]
Ne(n)：仮想エンジン回転速度[rad/s]
tp：演算周期
l：２次振動を模擬するための係数（１次振動の場合は、「１」を使用する）

【0088】

このように、本実施例では、ＥＣＵ１０は、ＥＶモード時に、ＨＥＶモード時にエンジン２が駆動輪６を駆動する場合の駆動振動に対応する仮想駆動振動と、ＨＥＶモード時にエンジン２の慣性力により発生する振動に対応する仮想エンジン振動と、をモータジェネレータ３により発生させる。

【0089】

これにより、仮想駆動振動だけでなく仮想エンジン振動も考慮した振動をモータジェネレータ３により発生させることにより、ＥＶモード時であっても音や振動でＨＥＶモードと同様の変速操作をドライバに促すことができる。

【0090】

また、ＥＣＵ１０は、ＥＶモード時に、ギアインかつクラッチ７が締結されている場合には、仮想エンジン振動と仮想駆動振動とをモータジェネレータ３により発生させ、ニュートラルまたはクラッチ７が切断されている場合には、仮想エンジン振動のみをモータジェネレータ３により発生させる。

【0091】

駆動振動は、エンジン２の燃焼に起因するトルク変動によって発生する振動であり、ニュートラルやクラッチ７が切断された状態では振動が駆動輪６に伝達しない。一方、エンジン振動は、エンジン２の起振力による振動であり、エンジン２のピストンやクランクシャフト等の慣性力による振動であるため、ギアインの有無やクラッチ７の断接によらず発生する。そのため、このような状況を考慮してモータジェネレータ３により振動を発生させることで、より正確にＥＶモード時であっても音や振動でＨＥＶモードと同様の変速操作をドライバに促すことができる。

【0092】

また、ＥＣＵ１０は、ＥＶモード時に、車両状態から仮想エンジン回転速度を算出し、仮想エンジン回転速度が所定回転速度以上の回転速度である場合には、仮想駆動振動を仮想エンジン回転速度が高いほど小さく算出し、仮想エンジン振動を仮想エンジン回転速度が高いほど大きく算出する。

【0093】

駆動振動は、エンジン２と駆動輪６との間にあるダンパーによりエンジン２の回転速度が高いほど減衰して小さくなる。一方、エンジン２の起振力は、エンジン２のピストンやクランクシャフト等の慣性力による振動であるため、エンジン２の回転速度が高いほど大きくなる。そのため、このような状況を考慮して、ＥＶモード時に、車両状況に基づいて算出された仮想エンジン回転速度に基づいて仮想駆動振動及び仮想エンジン振動を算出することで、より正確な変速操作をドライバに促すことができる。

【0094】

また、ＥＣＵ１０は、仮想駆動振動をアクセル開度が大きいほど大きく算出し、仮想エンジン振動をアクセル開度によらず仮想エンジン回転速度のみに基づいて算出する。

【0095】

駆動振動は、燃焼に起因して発生するトルク変動であるため、仮想駆動振動は、アクセル開度が大きくなるほど大きく算出され、エンジン２の起振力は、エンジン２の慣性力による振動であるため、仮想エンジン振動は、仮想エンジン回転速度のみに基づいて算出される。これにより、さらに正確な変速操作をドライバに促すことができる。

【0096】

なお、エンジン２の起振力を模擬した仮想エンジン振動を発生させるのは「変速時」のみでも効果があるが、変速時以外でも仮想エンジン振動を発生させてもよい。これは、変速時のみ仮想エンジン振動を発生させるとドライバが違和感を覚える可能性があるからである。

【0097】

また、本実施例では、マニュアルトランスミッション４と駆動輪６との間の動力伝達経路にモータジェネレータ３を設けた構成を示したが、図９に示すように、エンジン２とマニュアルトランスミッション４との間の動力伝達経路にモータジェネレータ３を設ける構成でも同様に実施することができる。

【0098】

図９において、エンジン２とモータジェネレータ３の間の動力伝達経路には自動クラッチ８が設けられている。自動クラッチ８としては、例えば摩擦クラッチを用いることができる。エンジン２とモータジェネレータ３とは、自動クラッチ８を介して接続されている。

【0099】

自動クラッチ８は、クラッチアクチュエータ８０によって作動され、エンジン２とモータジェネレータ３との間で動力を伝達する係合状態と、動力を伝達しない解放状態とが切り替えられるようになっている。クラッチアクチュエータ８０は、ＥＣＵ１０に接続され、ＥＣＵ１０によって制御されるようになっている。

【0100】

この場合、仮想エンジン回転速度は不要となり、ＥＶモードにおいてモータジェネレータ３に発生させる駆動トルクの算出に使用する仮想エンジン回転速度に代えてＭＧ回転速度を用いればよい。図２のフローチャートのステップＳ２の仮想エンジン回転速度の計算を削除したものになる。

【0101】

また、ＥＶモードでのＭＧトルク指令値を算出する際に、選択された変速段のギア比を考慮する必要がなくなる。図２のフローチャートのステップＳ７において計算する計算式に代えて以下の式（６）を用いればよい。
ＭＧトルク指令値＝Ｔｉｎ＋ΔＴｖ・・・（６）

【0102】

また、クラッチ７が切断された状態や、マニュアルトランスミッション４がニュートラル状態の場合には、エンジン２のトルク変動は駆動輪６に伝達しなくなるので、モータジェネレータ３により発生させる仮想駆動振動の計算には、クラッチ操作量やマニュアルトランスミッション４がニュートラル状態の条件は不要となり、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の判定を削除して常にトルク変動成分を計算するようにすればよい。

【0103】

本実施例では、各種センサ情報に基づきＥＣＵ１０が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、ハイブリッド車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。

【0104】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0105】

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ モータジェネレータ（電動機）
４ マニュアルトランスミッション（手動変速機）
６ 駆動輪
７ クラッチ
１０ ＥＣＵ（制御部）
１１ 車速センサ
４１ シフトポジションセンサ
４２ ニュートラルスイッチ
７２ クラッチペダルセンサ
９１ アクセル開度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】