车辆用控制装置的制作方法

文档序号:18253454发布日期:2019-07-24 09:57阅读:162来源:国知局
车辆用控制装置的制作方法

本发明涉及车辆用控制装置,特别是,涉及考虑到减振装置等旋转构件的旋转特性而进行各种控制的车辆用控制装置的改进。



背景技术:

已知有具备发动机、电动机及旋转构件的车辆,所述旋转构件设置于上述发动机与电动机之间,且具有与输入转矩相关联的旋转特性。旋转构件例如为吸收发动机的旋转振动的减振装置、具有规定的刚性的动力传递轴等,其旋转特性为刚性值(扭转刚性)、滞后、间隙尺寸等,所述刚性值相当于输入转矩的变化相对于扭转角的变化的比例,所述滞后为扭转角增加时与减少时的输入转矩之差,所述间隙尺寸为输入转矩正负反转时的扭转角的变化量。存在着动力性能、振动、噪音等因这样的旋转构件的旋转特性而受到影响的情况。在专利文献1中提出了如下技术:在将电动机用作驱动力源进行行驶时,为了防止起因于减振装置的刚性而在车辆中产生共振,基于减振装置的输入转矩与刚性值的关系(旋转特性),变更电动机的转矩,以使该减振装置的刚性值变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-107673号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

不过,在根据旋转构件的扭转刚性确定的共振频率区域,由于与因爆燃等引起的旋转振动相伴的发动机旋转速度因共振而大幅地进行旋转振动,因此,例如,可以设想,从表示检测出的发动机旋转速度的信号中利用滤波器等使共振频率的振动成分衰减,并用于之后的控制。但是,由于当因旋转构件的个体差异及随时间的变化等而使扭转刚性波动时,共振频率变化,因此,存在着不能根据发动机旋转速度信号恰当地使由共振引起的振动成分衰减的情况。

本发明是以上述情况为背景而做出的,其目的在于,无论由旋转构件的个体差异等引起的旋转特性(特别是扭转刚性)的波动如何,都可以获得使根据旋转构件的扭转刚性确定的共振频率的振动成分恰当地降低的发动机旋转速度信号。

解决课题的手段

为了达到这种目的,第一个发明为一种车辆用控制装置,所述车辆配置有发动机、电动机和旋转构件,所述旋转构件设置在上述发动机与电动机之间,具有与输入转矩相关联的旋转特性,其特征在于,(a)所述车辆配备有旋转锁定机构和发动机旋转速度传感器,所述旋转锁定机构阻止所述旋转构件的所述发动机侧的连接部在至少一个方向上的旋转,所述发动机旋转速度传感器检测所述发动机的旋转速度,所述车辆用控制装置具有:(b)特性检测部,在利用所述旋转锁定机构阻止了所述连接部的旋转的状态下,所述特性检测部通过利用所述电动机对所述旋转构件施加转矩并计测该旋转构件的扭转角,作为所述旋转特性而至少对扭转刚性进行检测,和(c)发动机旋转滤波部,所述发动机旋转滤波部基于由所述特性检测部检测出的所述扭转刚性来计算实际共振频率,对该发动机旋转速度信号进行滤波,以便使从所述发动机旋转速度传感器供应的发动机旋转速度信号中的所述实际共振频率的振动成分衰减。

第二个发明,其特征在于,在第一个发明的车辆用控制装置中,(a)具有滤波修正部,所述滤波修正部基于所述实际共振频率与预定的设定共振频率的频率差,对根据该设定共振频率而被预定的与衰减频带以及衰减增益相关的基准滤波特性进行修正,(b)所述发动机旋转滤波部根据所述基准滤波特性被所述滤波修正部修正后的滤波特性,对所述发动机旋转速度信号进行滤波。

第三个发明,在其特征在于,在所述第二个发明的车辆用控制装置中,在所述实际共振频率与所述设定共振频率的频率差在预定的大小判定值以上的情况下,所述滤波修正部将所述基准滤波特性的所述衰减频带向共振频率的偏移方向进行移动修正,在所述频率差比所述大小判定值小的情况下,所述滤波修正部进行加大所述基准滤波特性的所述衰减增益并且将所述衰减频带变窄的强调修正。

第四个发明,其特征在于,在第一个发明~第三个发明的任一个发明的车辆用控制装置中,具有发动机旋转驱动部,在利用所述电动机经由所述旋转构件旋转驱动所述发动机时,所述发动机旋转驱动部利用被所述发动机旋转滤波部滤波之后的所述发动机旋转速度信号进行规定的控制。

第五个发明,其特征在于,在第一个发明~第三个发明的任一个发明的车辆用控制装置中,具有失火检测部,在所述发动机的工作中,所述失火检测部基于被所述发动机旋转滤波部滤波之后的所述发动机旋转速度信号的旋转变动,进行所述发动机的失火判定。

第六个发明,其特征在于,在第一个发明~第三个发明的任一个发明的车辆用控制装置中,具有异响检测部,在所述发动机的工作中,所述异响检测部基于被所述发动机旋转滤波部滤波之后的所述发动机旋转速度信号的旋转变动,进行动力传递路径的异响判定。

第七个发明为一种车辆用控制装置,所述车辆配备有发动机、电动机和旋转构件,所述旋转构件设置在上述发动机与电动机之间,具有与输入转矩相关联的旋转特性,其特征在于,(a)所述车辆配备有旋转锁定机构和发动机旋转速度传感器,所述旋转锁定机构阻止所述旋转构件的所述发动机侧的连接部在至少一个方向上的旋转,所述发动机旋转速度传感器检测所述发动机的旋转速度,所述车辆用控制装置具有(b)特性检测部,在利用所述旋转锁定机构阻止了所述连接部的旋转的状态下,所述特性检测部通过利用所述电动机对所述旋转构件施加转矩并计测该旋转构件的扭转角,作为所述旋转特性而至少对扭转刚性进行检测,和(c)电动机旋转变动赋予部,所述电动机旋转变动赋予部,基于由所述特性检测部检测出的所述扭转刚性,计算实际共振频率,在利用所述电动机经由所述旋转构件使所述发动机旋转时,根据所述实际共振频率使所述电动机的目标旋转速度周期性变动,以便使由于所述实际共振频率的原因而产生的所述发动机的旋转振动被抑制。

第八个发明,其特征在于,在第七个发明的车辆用控制装置中,(a)具有变动特性修正部,所述变动特性修正部基于所述实际共振频率与预定的设定共振频率的频率差,与对所述目标旋转速度赋予的周期变动的振幅及变动频带相关地对根据所述设定共振频率而被预定的基准变动特性进行修正,(b)所述电动机旋转变动赋予部根据所述基准变动特性被所述变动特性修正部修正后的变动特性,使所述目标旋转速度周期性变动。

第九个发明,其特征在于,在第八个发明的车辆用控制装置中,在所述实际共振频率与所述设定共振频率的频率差在预定的大小判定值以上的情况下,所述变动特性修正部将所述基准变动特性的所述变动频带向共振频率的偏移方向进行移动修正,在所述频率差比所述大小判定值小的情况下,所述变动特性修正部进行加大所述基准变动特性的所述振幅并且将所述变动频带变窄的强调修正。

发明效果

在这种车辆用控制装置中,在利用旋转锁定机构阻止了旋转构件的发动机侧的连接部的旋转的状态下,通过利用电动机对旋转构件施加转矩并计测旋转构件的扭转角,对旋转构件的扭转刚性进行检测,基于检测出的扭转刚性来计算实际共振频率。因此,无论由旋转构件的个体差异等引起的扭转刚性的波动如何,都可以基于实际的扭转刚性恰当地计算出实际共振频率。并且,在第一个发明中,该发动机旋转速度信号被滤波,以使得从发动机旋转速度传感器供应的发动机旋转速度信号中的实际共振频率的振动成分被衰减,由此,获得恰当地降低了由共振引起的振动成分的发动机旋转速度信号。另外,在第七个发明中,由于在利用电动机使发动机旋转时,根据实际共振频率使电动机的目标旋转速度周期性变动,以便使由于实际共振频率的原因而产生的发动机的旋转振动被抑制,由此,由共振引起的发动机的旋转振动本身被抑制,因此,获得恰当地降低了由共振引起的振动成分的发动机旋转速度信号。因此,在第一个发明、第七个发明的任一发明的情况下,都可以恰当地进行利用该发动机旋转速度信号的之后的控制。

第二个发明,由于基于实际共振频率与设定共振频率的频率差,对根据该设定共振频率而被预定的与衰减频带以及衰减增益相关的基准滤波特性进行修正,根据该修正后的滤波特性,对发动机旋转速度信号进行滤波,因此,由共振引起的振动成分被恰当地降低。

第三个发明,由于在实际共振频率与设定共振频率的频率差大的情况下,基准滤波特性的衰减频带被向共振频率的偏移方向进行移动修正,因此,即使频率差大,由共振引起的振动成分也被从发动机旋转速度信号中恰当地降低。另一方面,由于在实际共振频率与设定共振频率的频率差小的情况下,进行加大基准滤波特性的衰减增益并且将衰减频带变窄的强调修正,因此,可以从发动机旋转速度信号中更加恰当地降低由共振引起的振动成分。

第四个发明,在利用电动机经由旋转构件旋转驱动发动机的情况下,通过采用滤波之后的发动机旋转速度信号,可以不受由共振引起的发动机旋转振动的影响,而高精度地控制发动机旋转速度,或者对发动机旋转速度达到规定的判定值的情况高精度地进行判定等,恰当地进行利用发动机旋转速度信号的控制。

第五个发明,在发动机的工作中,在基于发动机旋转速度信号的旋转变动进行发动机的失火判定的情况下,通过采用滤波之后的发动机旋转速度信号,不受由共振引起的发动机旋转振动的影响,而高精度地恰当地进行失火判定。

第六个发明,在发动机的工作中,在基于发动机旋转速度信号的旋转变动进行动力传递路径的异响判定的情况下,通过采用滤波之后的发动机旋转速度信号,不受由共振引起的发动机旋转振动的影响,而高精度地恰当地进行异响判定。

第八个发明,由于基于实际共振频率与设定共振频率的频率差,对根据该设定共振频率而被预定的与振幅以及变动频带相关的基准变动特性进行修正,根据该修正后的变动特性使电动机的目标旋转速度周期性变动,因此,由共振引起的发动机的旋转振动本身被恰当地抑制,获得由共振引起的振动成分被恰当地降低的发动机旋转速度信号。

第九个发明,在实际共振频率与设定共振频率的频率差大的情况下,由于基准变动特性的变动频带被向共振频率的偏移方向移动修正,因此,即使频率差大,由共振引起的发动机的旋转振动也被恰当地抑制。另一方面,在实际共振频率与设定共振频率的频率差小的情况下,由于进行加大基准变动特性的振幅并且将变动频带变窄的强调修正,因此,可以更加恰当地抑制由共振引起的发动机的旋转振动。

附图说明

图1是说明应用本发明的混合动力车辆的驱动系统的架构图,是一并表示出控制系统的要部的图。

图2是图1的混合动力车辆的差动机构的共线图的一个例子。

图3是表示图1的减振装置的输入转矩Tin与扭转角Φ的关系的一个例子的图。

图4是举例表示由图3的关系求出的刚性值K1、K2、K3的图。

图5是通过滤波使当旋转驱动发动机并使旋转上升时由振引起的发动机旋转速度信号SNe的旋转振动衰减的情况下的时间图的一个例子。

图6是具体地说明由图1的特性学习部实施的信号处理的流程图。

图7是在图6的步骤S4、S5中使减振装置的输入转矩Tin变化、并且计测扭转角Φ时的原理图。

图8是说明由图1的滤波修正部及发动机旋转滤波部实施的发动机旋转速度信号SNe的滤波处理的流程图。

图9是说明在图8的步骤F1-6中频率差Δfr大的情况下,修正对发动机旋转速度信号SNe进行滤波的基准滤波特性(带阻滤波器)时的一个例子的图。

图10是说明在图8的步骤F1-6中频率差Δf小的情况下,修正对发动机旋转速度信号SNe进行滤波的基准滤波特性(带阻滤波器)时的一个例子的图。

图11是说明在图8的步骤F1-6中频率差Δfr大的情况下,修正与图9不同的基准滤波特性(低通滤波器)时的一个例子的图。

图12是说明在图8的步骤F1-6中频率差Δfr小的情况下,修正与图10不同的基准滤波特性(低通滤波器)时的一个例子的图。

图13是说明图1的发动机旋转驱动部利用发动机旋转速度信号SNe旋转驱动发动机时的动作(信号处理)的流程图。

图14是说明图1的失火·异响检测部基于发动机旋转速度信号SNe进行发动机的失火判定、以及动力传递路径的异响判定时的动作(信号处理)的流程图。

图15是说明本发明的其它的实施例的图,是对应于图1的混合动力车辆的架构图。

图16是说明利用图15的变动特性修正部根据减振装置的实际的扭转刚性对预定的基准变动特性进行修正时的动作(信号处理)的流程图。

图17是说明在图16的步骤F2-6中频率差Δfr大的情况下,对与对第一电动发电机的目标旋转速度Nmg1t赋予的周期变动相关的基准变动特性进行修正时的一个例子的图。

图18是说明在图16的步骤F2-6中频率差Δfr小的情况下,对与对第一电动发电机的目标旋转速度Nmg1t赋予的周期变动相关的基准变动特性进行修正时的一个例子的图。

图19是说明图15的发动机旋转驱动部旋转驱动发动机时的动作(信号处理)的流程图。

图20是表示根据图19的流程图进行发动机的旋转驱动控制的情况下的各个部分的旋转速度的变化的时间图的一个例子。

图21是举例表示因减振装置的扭转刚性的波动而使得由实际的共振引起的振动特性相对于用于从发动机旋转速度信号中使由共振引起的振动成分衰减的滤波器的设定特性偏移的情况的图。

图22是说明由于图21所示的设定滤波特性的偏移的原因而产生的发动机旋转速度信号SNe的滞后及旋转振动的图。

具体实施方式

发动机是汽油发动机或者柴油发动机等通过燃料的燃烧产生动力的内燃机,通过爆燃等产生旋转振动,存在着因减振装置等具有扭转刚性的旋转构件的共振而使该旋转振动扩大的情况。作为电动机,优选地是,使用还能够用作发电机的电动发电机。具有相对于输入转矩的旋转特性的旋转构件例如为吸收发动机的旋转振动的减振装置、具有规定的扭转刚性的动力传递轴等。减振装置例如构成为具备弹簧等弹性体及摩擦机构,但也可以仅具备有弹性体。作为旋转构件相对于输入转矩的旋转特性,有与输入转矩的变化相对于扭转角的变化的比例相当的扭转刚性的刚性值、作为扭转角增加时与减少时的输入转矩之差的滞后、或者作为输入转矩的正负反转时的扭转角的变化量的间隙尺寸等,但至少包括扭转刚性。作为扭转刚性,上述刚性值是适当的,但是,也可以是相当于刚性值的其它物理量。

阻止旋转构件的发动机侧的连结部的至少一个方向上的旋转的旋转锁定机构优选使用液压式等的摩擦制动器、啮合式制动器或单向离合器等。在为单向离合器的情况下,例如被设置成阻止发动机的反转方向上的旋转,但在利用离合器等来阻断发动机与旋转构件之间的动力传递的情况下,只要能够阻止任一方向上的旋转即可。优选的是,检测旋转构件的旋转特性的特性检测部例如在发动机停止且车速为0的车辆停止期间进行检测,但也可以在以使发动机停止的状态将第二电动机用作驱动力源并进行行驶的电动机行驶时进行检测。另外,对于其检测时机而言,既可以为仅在车辆检查时进行检测并预先存储的方式,也可以为基于规定的行驶距离或行驶时间等而定期地检测并更新(学习)等方式,可以为各种方式。在随时间的变化的影响大的情况下,优选的是,在一定的条件下定期地学习。

当在检测上述旋转特性时产生驱动力的情况下,优选的是,控制能够作为驱动力源进行利用的第二电动机的转矩并将驱动力抵消,但在车辆停止期间进行检测的情况下,例如,也可以以对制动器进行踩踏操作的情况、向P(停车)位置对变速杆进行操作并使停车齿轮成为啮合状态的情况、或停车制动器处于工作期间的情况等为条件来进行检测。在具备能够自动地控制车轮制动器的制动力的自动制动系统的情况下,也可以使该车轮制动器工作。包括车辆行驶期间的检测在内,在驱动力变动轻微的情况下,或在装运前、车辆检查时进行检测的情况下,也可以省略抵消控制。另外,抵消控制并不一定需要完全消除驱动力变动,只要能够减轻驱动力变动即可。

例如,将本发明应用于具有向电动机及驱动轮侧分配发动机的输出的差动机构的车辆,但也可以将本发明应用于发动机及电动机夹着减振装置等旋转构件而串联连接的车辆、利用行星齿轮装置等将发动机及电动机的输出合成并向驱动轮侧传递的车辆等各种车辆。根据需要,也可以在发动机与旋转构件之间、旋转构件与电动机之间设置离合器等断接装置、变速齿轮等。在发动机与旋转构件经由连结轴等直接连结的情况下,将由旋转锁定机构阻止的至少一个方向上的旋转确定为阻止发动机的反转,特性检测部将该反转方向上的转矩施加于旋转构件,但在发动机与旋转构件之间设置有断接装置的情况下,阻止的旋转方向并不被特别限定。另外,在利用旋转锁定机构阻止两个方向上的旋转的情况下,在利用特性检测部进行检测时,并不一定对施加于旋转构件的转矩的方向进行限定。也可以通过使转矩向正负两个方向变化来求出旋转特性。

发动机旋转滤波部及电动机旋转变动赋予部,例如,可以基于由特性检测部检测出的扭转刚性及惯性矩,根据预定的映射或运算公式等计算出实际共振频率。例如,基于发动机、旋转构件、飞轮等的质量或大小等预先设定惯性矩。发动机旋转滤波部被构成为,对于将发动机旋转速度信号滤波的滤波特性,基于实际共振频率与设定共振频率的频率差,对例如根据设定共振频率预先确定的基准滤波特性进行修正,但是,也可以只基于实际共振频率来选择或者设定滤波特性。在基于实际共振频率与设定共振频率的频率差修正基准滤波特性的情况下,也可以根据该频率差的大小来改变修正的方式,但是,也可以与频率差的大小无关地始终以恒定的方式进行修正,例如,可以根据频率差仅使衰减频带移位,也可以根据频率差同时改变衰减增益和衰减频带等,各种方式都是可能的。

被发动机旋转滤波部滤波之后的发动机旋转速度信号例如适合用于以下情况:在发动机起动时利用电动机对发动机进行旋转驱动并曲轴转动时,判定是否达到结束该曲轴转动的结束判定值的情况;以及在发动机的工作中,基于发动机旋转速度信号的旋转变动进行发动机的失火判定及动力传递路径的异响判定(发生异响的发动机状态)的情况。另外,例如,在跨越旋转构件的共振频带使发动机旋转速度变化的情况下,在该共振频带的附近使发动机工作的情况下等,滤波之后的发动机旋转速度信号可以用于基于发动机旋转速度的控制以及进行利用发动机旋转速度的控制等各种与发动机相关联的控制。根据发动机旋转速度信号的使用目的等单独地适当确定将发动机旋转速度信号滤波的滤波特性的衰减频带及衰减增益,但是,也可以在多个控制中使用以同一滤波后特性滤波的发动机旋转速度信号。

电动机旋转变动赋予部被构成为,对于对目标旋转速度赋予的周期变动的变动特性,例如,基于实际共振频率与设定共振频率的频率差,对根据设定共振频率而预先确定的基准变动特性进行修正,但是,也可以仅基于实际共振频率选择或者设定变动特性。在基于实际共振频率与设定共振频率的频率差修正基准变动特性的情况下,可以根据该频率差的大小来改变修正的方式,但是,也可以与频率差的大小无关地始终以恒定的方式进行修正,例如,可以根据频率差仅使变动频带移位,也可以根据频率差同时改变振幅及变动频带等,各种方式都是可能的。

本发明例如优选应用于如下的混合动力车辆,所述混合动力车辆具备向所述电动机及驱动轮侧分配所述发动机的输出的差动机构、和作为所述旋转构件而设置于所述发动机与所述差动机构之间的减振装置,且能够在所述电动机的转矩控制中将所述发动机用作驱动力源并进行行驶,但也可以将本发明应用于使发动机专门用于对发电机进行旋转驱动而使其发电的串联型的混合动力车辆。在这样的混合动力车辆中,例如在上述差动机构与驱动轮之间的动力传递路径或其他动力传递部位,根据需要而设置有能够作为驱动力源进行利用的第二电动机。

【实施例】

以下,参照附图,对本发明的实施例进行详细说明。

图1是说明应用本发明的混合动力车辆10的驱动系统的框架图,且是一并示出控制系统的主要部分的图。混合动力车辆10例如具有FF(前置发动机前轮驱动)型等横置用的驱动系统,且构成为在发动机12与左右一对驱动轮14之间的动力传递路径中具备第一驱动部16、第二驱动部18、主减速装置20及左右一对车轴22等。发动机12为汽油发动机、柴油发动机等内燃机,在其曲轴24连接有吸收转矩变动的减振装置26。减振装置26具备与曲轴24连结的第一旋转部件26a、及经由输入轴28与差动机构30连结的第二旋转部件26b,并且,在上述第一旋转部件26a与第二旋转部件26b之间夹设有多个种类的弹簧32及摩擦机构34,使与输入转矩Tin的变化相对于扭转角Φ的变化的比例对应的刚性值(弹簧常数)阶段性地变化。另外,在减振装置26的外周端部设置有转矩限制器35。该减振装置26相当于具有与输入转矩Tin相关联的旋转特性的旋转构件,第一旋转部件26a相当于发动机12侧的连结部。

与第一旋转部件26a一体连结的曲轴24经由啮合式制动器36而与壳体38连结,从而阻止旋转。啮合式制动器36具有设置于曲轴24的啮合齿24a、设置于壳体38的啮合齿38a、以及在内周面设置有能够横跨上述啮合齿24a、38a地与该啮合齿24a、38a啮合的啮合齿的啮合套筒36a,通过使该啮合套筒36a向轴向移动,从而能够使曲轴24无法相对旋转地卡合于壳体38、或使曲轴24从壳体38释放并使其旋转自如。例如通过根据从电子控制装置90提供的液压控制信号Sac来切换设置于液压控制电路58的电磁切换阀等,从而使啮合套筒36a经由液压缸等向轴向移动,对啮合式制动器36进行卡合、释放。也可以使用电动式的进给丝杠机构等其他驱动装置,使啮合套筒36a向轴向移动。根据需要,在该啮合式制动器36设置有锥式(日文:コーン式)等的同步机构。啮合式制动器36相当于旋转锁定机构,也可以代替啮合式制动器36,而采用仅阻止发动机12的反转方向上的旋转的单向离合器、摩擦制动器作为旋转锁定机构。另外,也可以在发动机12与啮合齿24a之间设置能够将动力传递连接、阻断的发动机断接离合器。

第一驱动部16构成为除了上述发动机12、差动机构30及啮合式制动器36之外,还包括第一电动发电机MG1、输出齿轮40。差动机构30为单小齿轮型的行星齿轮装置,且能够进行差动旋转地具备太阳轮S、齿圈R及齿轮架CA这三个旋转部件,在太阳轮S连结有第一电动发电机MG1,在齿轮架CA连结有输入轴28,在齿圈R连结有输出齿轮40。因此,从发动机12经由减振装置26传递到差动机构30的齿轮架CA的转矩通过该差动机构30而被分配给第一电动发电机MG1及输出齿轮40,在通过再生控制等对第一电动发电机MG1的旋转速度(MG1旋转速度)Nmg1进行控制时,发动机12的旋转速度(发动机旋转速度)Ne被无级地变速,并从输出齿轮40输出。即,该差动机构30及第一电动发电机MG1作为电气式无级变速器发挥功能。第一电动发电机MG1择一性地作为电动机或发电机发挥功能,并经由逆变器60与蓄电池等蓄电装置62连接。

另一方面,在利用啮合式制动器36阻止了曲轴24的旋转的状态下,即在经由减振装置26阻止了齿轮架CA的旋转的状态下,在向与发动机12的旋转方向相反的倒转方向对第一电动发电机MG1进行旋转驱动时,由于由啮合式制动器36产生的反作用力,与发动机12的旋转方向相同的正转方向(车辆前进方向)上的转矩会施加于输出齿轮40,向该正转方向对该输出齿轮40进行旋转驱动。另外,在向与发动机12的旋转方向相同的正转方向对第一电动发电机MG1进行旋转驱动时,由于由啮合式制动器36产生的反作用力,与发动机12的旋转方向相反的反转方向(车辆后退方向)上的转矩会施加于输出齿轮40,向该反转方向对该输出齿轮40进行旋转驱动。在这样的情况下,第一电动发电机MG1的转矩会与差动机构30的齿轮比ρ相应地被放大,并施加于与齿轮架CA连结的减振装置26。第一电动发电机MG1是能够经由差动机构30将转矩施加于减振装置26的电动机。

图2是能够用直线将作为差动机构30的三个旋转部件的太阳轮S、齿圈R及齿轮架CA的旋转速度连结的共线图,图中的朝上的方向为发动机12的旋转方向、即正转方向,根据差动机构30的齿轮比ρ(=太阳轮S的齿数/齿圈R的齿数)来确定纵轴的间隔。并且,例如,若对利用第一电动发电机MG1向车辆前进方向对输出齿轮40进行旋转驱动的情况进行说明,则在利用啮合式制动器36阻止了齿轮架CA的旋转的状态下,通过第一电动发电机MG1的动力运行控制,如用箭头P1示出的那样,对太阳轮S施加向与发动机12的旋转方向相反的倒转方向(图中的朝下的方向)旋转的转矩,在向该倒转方向对太阳轮S进行旋转驱动时,如用箭头P2示出的那样,向与输出齿轮40连结的齿圈R传递向与发动机12的旋转方向相同的正转方向(图中的朝上的方向)旋转的转矩,由此能够得到前进方向上的驱动力。

输出齿轮40与大径齿轮44啮合,所述大径齿轮44配设于与输入轴28平行的中间轴42。在大径齿轮44与中间轴42之间设置有啮合式离合器43,对它们之间的动力传递进行连接、阻断。该啮合式离合器43构成为与所述啮合式制动器36相同,通过按照从电子控制装置90提供的液压控制信号Sac来切换设置于液压控制电路58的另外的电磁切换阀等,从而经由液压缸等对卡合状态和释放状态进行切换,对大径齿轮44与中间轴42之间的动力传递进行连接、阻断。在中间轴42设置有直径比大径齿轮44小的小径齿轮46,该小径齿轮46与所述主减速装置20的差动齿圈48啮合。因此,输出齿轮40的旋转与该输出齿轮40与大径齿轮44的齿数比、及小径齿轮46与差动齿圈48的齿数比相应地被减速,并传递到主减速装置20,进而经由主减速装置20的差动齿轮机构从一对车轴22向驱动轮14传递。另外,停车齿轮45无法相对旋转地设置于上述中间轴42,在通过向驻车用的P位置对变速杆进行操作等而选择停车挡位时,未图示的停车锁定杆按照弹簧等的作用力而被压靠于停车齿轮45并与该停车齿轮45啮合,从该中间轴42阻止驱动轮14侧的各构件的旋转。

所述第二驱动部18构成为具备第二电动发电机MG2、和设置于该第二电动发电机MG2的电动机轴50的电动机输出齿轮52,电动机输出齿轮52与所述大径齿轮44啮合。因此,第二电动发电机MG2的旋转(MG2旋转速度Nmg2)与电动机输出齿轮52与大径齿轮44的齿数比、及小径齿轮46与差动齿圈48的齿数比相应地被减速,并传递到主减速装置20,并经由一对车轴22对驱动轮14进行旋转驱动。该第二电动发电机MG2择一性地作为电动机或发电机发挥功能,并经由逆变器60与蓄电装置62连接。第二电动发电机MG2相当于能够作为驱动力源进行利用的第二电动机。

混合动力车辆10还具备自动制动系统66。自动制动系统66按照从电子控制装置90提供的制动控制信号Sb,对设置于驱动轮14及未图示的从动轮(非驱动轮)的各车轮制动器67的制动力、即制动液压进行电力控制。另外,通过对未图示的制动踏板进行踩踏操作,从而经由制动器主缸向车轮制动器67供给制动液压,并机械地产生与该制动液压、即制动操作力相应的制动力。

对于具有如以上那样构成的驱动系统的混合动力车辆10而言,作为进行所述发动机12的输出控制、电动发电机MG1、MG2的转矩控制、啮合式制动器36、啮合式离合器43的卡合释放控制、基于自动制动系统66的自动制动控制等各种控制的控制器,具备电子控制装置90。电子控制装置90构成为具备所谓的微型计算机,所述微型计算机具有CPU、RAM、ROM、输入输出接口等,通过在利用RAM的临时存储功能的同时,根据预先存储于ROM的程序来进行信号处理,从而执行各种控制。例如从发动机旋转速度传感器70、车速传感器72、MG1旋转速度传感器74、MG2旋转速度传感器76、油门操作量传感器78、变速杆位置传感器80、SOC传感器64等,向该电子控制装置90提供表示发动机旋转速度Ne、车速V、MG1旋转速度Nmg1、MG2旋转速度Nmg2、油门操作量(油门踏板的踩踏操作量)Acc、蓄电装置62的蓄电余量SOC、变速杆的操作位置Psh等控制所需要的各种信息的信号。作为变速杆的操作位置Psh,有前进行驶用的D位置、后退行驶用的R位置、驻车用的P位置、空挡用的N位置等,在向P位置进行操作并选择停车挡位时,停车锁定杆与设置于中间轴42的停车齿轮45啮合,并机械地阻止旋转。另外,例如从电子控制装置90输出:用于经由所述发动机12的电子节气门、燃料喷射装置、点火装置等来控制发动机输出的发动机控制信号Se、用于控制电动发电机MG1、MG2的转矩(动力运行转矩及再生转矩)的电动机控制信号Sm、经由液压控制电路58的电磁切换阀等对啮合式制动器36、啮合式离合器43的卡合、释放进行切换的液压控制信号Sac、经由自动制动系统66来控制车轮制动器67的制动力的制动控制信号Sb等。

在此,所述减振装置26在所述弹簧32及摩擦机构34等的作用下,例如具有如图3所示那样的输入转矩Tin与扭转角Φ的关系。在图3中,减振装置26相对于原点0对称地变化,但也可以采用非对称地变化的减振装置26。并且,能够根据该输入转矩Tin与扭转角Φ的关系来确定与图4所示的扭转刚性有关的旋转特性。扭转刚性为输入转矩Tin相对于扭转角Φ的变化特性,且具有与输入转矩Tin的变化ΔTin相对于扭转角Φ的变化ΔΦ的比例、即ΔTin/ΔΦ相当的K1、K2、K3这三种刚性值,在输入转矩Tin不同的两个变化点A1、A2,刚性值变化。即,在输入转矩Tin为A1以下的区域,刚性值为K1,在A1~A2的区域,刚性值为K2,在比A2大的区域,刚性值为K3。减振装置26在根据该刚性值K1~K3确定的规定的频率区域振动。

另一方面,发动机12因爆燃等而发生旋转振动,在根据减振装置26的刚性值K1~K3确定的共振频率附近,该旋转振动因共振而扩大。因此,表示由发动机旋转速度传感器70检测出的发动机旋转速度Ne的发动机旋转速度信号SNe也包含有旋转振动,在利用该发动机旋转速度信号SNe进行各种控制的情况下,存在着因旋转振动而有损于控制精度的可能性。对此,考虑根据减振装置26的扭转刚性对发动机旋转速度信号SNe进行滤波,以便使共振频率的振动成分衰减。图5是利用第一电动发电机MG1经由减振装置26旋转驱动发动机12,使发动机旋转速度Ne上升的情况下的发动机旋转速度信号SNe的时间图的一个例子。对于发动机旋转速度Ne,由于在减振装置26的共振频率区域产生因共振引起的旋转振动(脉动),因此,由发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe也如实线所示那样具有旋转振动,但是,可以通过根据减振装置26的扭转刚性确定的滤波,如虚线所示那样地进行平滑化,以便使因共振引起的旋转振动衰减。

但是,减振装置26的旋转特性、即与扭转刚性有关的刚性值K1~K3及变化点A1、A2会根据减振装置26的个体差异、即结构部件的尺寸误差、弹簧32的弹簧常数的波动、摩擦机构34的摩擦材料的摩擦系数的波动等而产生波动,并且,有可能会根据随时间的变化而产生变化。由于当这样扭转刚性波动时,共振频率也发生变化,因此,不能从发动机旋转速度信号SNe中使由共振引起的振动成分恰当地衰减。当参照图21及图22具体地进行说明时,图21的实线是为了进行使共振频率的振动成分衰减的滤波而预先设定的滤波特性的一个例子,在由实际的共振产生的旋转振动的振动特性相对于该设定滤波特性如虚线所示那样发生偏移的情况下,会产生过剩部分E1或不足部分E2。当这样产生过剩部分E1或不足部分E2时,发动机旋转速度信号SNe如在图22中用实线所示那样由于过剩部分E1的原因而产生滞后,并且,由于不足部分E2的原因而残留有旋转振动。因此,存在着之后的利用发动机旋转速度信号SNe进行的控制没有被恰当地实施的可能性。另外,图22的虚线是实际的共振的振动特性与设定滤波特性大致一致、由共振引起的旋转振动通过滤波而被恰当地衰减的情况下的发动机旋转速度信号SNe。

对此,所述电子控制装置90功能性地配备有特性学习部92、特性存储部94以及发动机关联控制部96,基于减振装置26的实际的扭转刚性将发动机旋转速度信号SNe滤波,利用使由共振引起的旋转振动被恰当地衰减后的发动机旋转速度信号SNe进行各种控制。电子控制装置90相当于车辆用控制装置。

特性学习部92按照图6的流程图的步骤S1~S13(以下仅称为S1~S13。对于其他流程图而言,也将步骤省略。)进行学习控制。在本实施例中,在基于行驶距离或行驶时间等而确定的一定条件下,定期地实施该学习控制。在S1中,判断发动机12是否停止,若发动机12处于停止状态,则执行S2,在发动机12处于工作期间的情况下,直接结束。在S2中,判断是否满足预先确定的学习禁止条件。作为该学习禁止条件,例如确定以下的(a)、(b)等。

(a)蓄电装置62的蓄电余量SOC是为了发动机12的起动性确保等而预先确定的下限值以下的值。

(b)有发动机起动要求(空气调节要求、驾驶员的油门操作等)。

在满足上述学习禁止条件中的任一项的情况下,直接结束,在都不满足的情况下,能够进行学习,因此,执行S3以下的步骤。在S3中,判断混合动力车辆10是否处于停车状态、即是否为车速V=0,在处于停车状态的情况下,执行S4以下的步骤。在S4中,将啮合式制动器36卡合并将曲轴24锁定成无法旋转,在S5中,对第一电动发电机MG1进行动力运行控制,将转矩(输入转矩Tin)施加于减振装置26,并对扭转角Φ进行计测。图7是说明像这样施加输入转矩Tin并计测扭转角Φ时的原理的图,在将啮合式制动器36卡合并将曲轴24锁定了的状态下,对第一电动发电机MG1进行动力运行控制,经由差动机构30将转矩(输入转矩Tin)施加于减振装置26,由此,能够求出如图3所示那样的关系。即,通过在使第一电动发电机MG1的转矩连续地进行增减变化的同时,利用分解器(日文:レゾルバ)等MG1旋转速度传感器74计测MG1旋转速度Nmg1,由此,能够求出如图3所示那样的输入转矩Tin与扭转角Φ的关系。能够基于差动机构30的齿轮比ρ,根据第一电动发电机MG1的电动机转矩来算出输入转矩Tin,并且,能够根据MG1旋转速度Nmg1来算出扭转角Φ。由于本实施例的减振装置26的输入转矩Tin与扭转角Φ的关系如图3所示那样相对于原点O对称地变化,因此,也可以仅对正侧及负侧中的任一方进行计测。在代替啮合式制动器36而设置单向离合器且仅阻止发动机12的反转方向上的旋转的情况下,作为输入转矩Tin,加上该反转方向上的转矩并对扭转角Φ进行计测即可。

S6与上述S5的执行并行地实施,将车辆的行为抑制成不论第一电动发电机MG1的动力运行控制如何,均将车辆保持为停止状态。即,在对第一电动发电机MG1进行动力运行控制并将转矩施加于减振装置26时,由于该减振装置26的反作用力,转矩会传递到输出齿轮40并产生驱动力,因此,要制止起因于该驱动力的车辆的行为。具体而言,例如在选择停车挡位并以使停车锁定杆与停车齿轮45啮合的方式进行施力的情况下,对第二电动发电机MG2进行动力运行控制并使中间轴42稍许旋转,由此,使停车锁定杆可靠地与停车齿轮45啮合。作为其他手段,也可以利用自动制动系统66使车轮制动器67产生制动力。另外,将啮合式离合器43释放并阻断向驱动轮14侧的动力传递,并且,控制第二电动发电机MG2的转矩并阻止输出齿轮40的旋转,由此,对减振装置26施加规定的输入转矩Tin。换言之,以将在第一电动发电机MG1的动力运行控制中产生的驱动力抵消的方式控制第二电动发电机MG2的转矩,这既可以在将啮合式离合器43卡合的状态下执行,也可以应用于不具备啮合式离合器43的车辆。需要说明的是,在选择了停车挡位的情况下,停车锁定杆与停车齿轮45啮合并阻止驱动轮14的旋转,因此,也可以省略S6的车辆的行为抑制控制。

在所述S3的判断为“否”(否定)的情况下,即在车辆不处于停车状态而处于行驶期间的情况下,执行S7~S9并求出输入转矩Tin与扭转角Φ的关系。具体而言,在S7及S8中,与所述S4、S5同样地,在利用啮合式制动器36将曲轴24锁定成无法旋转的状态下,对第一电动发电机MG1进行动力运行控制,将转矩(输入转矩Tin)施加于减振装置26,并对扭转角Φ进行计测。在该情况下,如图2所示,输出齿轮40与车速V相应地旋转,进而使第一电动发电机MG1向反转方向旋转,因此,将该第一电动发电机MG1的旋转速度的量除去而算出扭转角Φ。需要说明的是,在将第一电动发电机MG1用作驱动力源的双电动机驱动的行驶时,通过切换为暂时仅将第二电动发电机MG2作为驱动力源进行行驶的单电动机驱动,能够在使第一电动发电机MG1的转矩连续地进行增减变化的同时,利用分解器等MG1旋转速度传感器74计测扭转角Φ。另外,在S9中,通过以将在第一电动发电机MG1的动力运行控制中产生的驱动力抵消的方式对第二电动发电机MG2的转矩进行增减控制,从而抑制车辆的驱动力变化。在混合动力车辆10处于惯性行驶的情况下,也可以释放啮合式离合器43并阻断向驱动轮14侧的动力传递,并且,以将在第一电动发电机MG1的动力运行控制中产生的驱动力抵消的方式对第二电动发电机MG2的转矩进行控制。即使在以规定的驱动力行驶期间的情况下,同样地,也可以在释放啮合式离合器43并阻断向驱动轮14侧的动力传递的状态下,以将在第一电动发电机MG1的动力运行控制中产生的驱动力抵消的方式对第二电动发电机MG2的转矩进行控制。

在S6或S9之后执行的S10中,判断是否满足预先确定的学习中止条件。作为该学习中止条件,例如确定以下的(a)~(g)等。

(a)蓄电装置62的蓄电余量SOC在为了发动机12的起动性确保等而预先确定的下限值以下。

(b)有发动机起动要求(空气调节要求、驾驶员的油门操作等)。

(c)车辆共振的条件(轮胎输入变动、波状路径等)。

(d)驱动力不足(坡路、高驱动力行驶等)。

(e)由于其他要件而需要产生电动机转矩(电动机推压转矩、发动机起动时等)。

(f)电动机齿槽转矩大的低速旋转区域(低车速区域)。

(g)在车辆处于停车状态下进行计测时车辆移动。

在满足上述学习中止条件中的任一项的情况下,在S13中,中止学习控制并结束,在都不满足的情况下,执行S11。在S11中,判断通过执行S5或S8而进行的一系列的计测是否结束,反复执行S10,直到计测结束。在不满足S10的学习中止条件就结束计测的情况下,S11的判断为“是”(肯定),执行S12,确定减振装置26的旋转特性,并在特性存储部94中进行存储(覆盖)。即,根据通过执行S5或S8而求出的如图3所示那样的输入转矩Tin与扭转角Φ的关系,至少提取图4所示的刚性值K1~K3,将该刚性值K1~K3存储于特性存储部94。由此。发动机关联控制部96可以基于被存储在特性存储部94中的新的刚性值K1~K3,将发动机旋转速度信号SNe滤波,利用使由共振引起的旋转振动衰减后的发动机旋转速度信号SNe,实施各种控制。

发动机关联控制部96利用发动机旋转速度信号SNe进行各种控制,具体地说,功能性地配备有发动机旋转驱动部100以及失火·异响检测部110。为了从由发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe中使由减振装置26的共振引起的振动成分衰减,上述发动机旋转驱动部100以及失火·异响检测部110分别配备有滤波修正部102、112以及发动机旋转滤波部104、114。图8是具体地说明由滤波修正部102、112以及发动机旋转滤波部104、114进行的信号处理的流程图,F1-1~F1-6相当于滤波修正部102、112,F1-7~F1-9相当于发动机旋转滤波部104、114。由于发动机旋转驱动部100及失火·异响检测部110中的发动机旋转速度信号SNe的滤波只是在滤波时的滤波特性不同,因此,用共同的流程图进行说明。

在图8的F1-1中,为了计算减振装置26的实际共振频率fr,读取必要的惯性矩M。对于惯性矩M,基于发动机12及减振装置26、飞轮等的质量及大小等,被预先设定成一定的值。在F1-2中,读取由初始设定得到的基准滤波特性Fp。基准滤波特性Fp是用于通过滤波而从发动机旋转速度信号SNe中只使由共振引起的旋转变动的频率成分衰减的特性,基于预定的设定共振频率fro而被设定,在图9~图12中,如实线所示,对于包含设定共振频率fro在内而确定的衰减频带、以及该衰减频带内的衰减增益Go进行确定。图9及图10是衰减频带的上限以及下限被确定的带阻滤波器,图11及图12是只有衰减频带的下限被确定的低通滤波器,根据发动机旋转速度信号SNe的使用目的等来确定其中的任一方滤波器。例如,在检测比共振频率高的频率的旋转变动的情况下,使用图9、图10的带阻滤波器。其基准滤波特性Fp由发动机旋转驱动部100及失火·异响检测部110分别设定,但是,也可以在发动机旋转驱动部100以及失火·异响检测部110中使用共同的基准滤波特性Fp。另外,关于失火·异响检测部110,也可以分别确定失火检测用以及异响检测用的基准滤波特性Fp。

在F1-3中,读取被存储在特性存储部94中的刚性值K1~K3中的任一个。读取的刚性值K1~K3根据减振装置26的输入转矩而被确定,但也可以根据与所述基准滤波特性Fp的关系而被预定。例如,在旋转驱动发动机12的发动机旋转驱动部100中,由于减振装置26的输入转矩小,因此,读取刚性值K1。在F1-4中,基于刚性值K1~K3以及惯性矩M,根据预定的映射或运算式,计算出实际共振频率fr。在F1-5中,计算出该实际共振频率fr与所述设定共振频率fro的频率差Δfr,在F1-6中,根据该频率差Δfr,修正基准滤波特性Fp。具体地说,判断频率差Δfr是否在预定的大小判定值α以上,当在大小判定值α以上的情况下,如图9或者图11中由虚线所示,将基准滤波特性Fp的衰减频带向实际共振频率fr的偏移方向移动修正相当于该频率差Δfr的量。另外,在频率差Δfr比预定的大小判定值α小的情况下,如图10或者图12中由虚线所示,进行加大基准滤波特性Fp的衰减增益Go并且使衰减频带变窄的强调修正。通过加大设定共振频率fro附近部分的衰减增益Go,另一方面,连续地减小远离设定共振频率fro的频率部分的衰减增益Go,进行该强调修正。在图12的低通滤波器的情况下,只要加大衰减增益Go的最大值,并且只在衰减频带的下限侧随着远离设定共振频率fro而连续地减小衰减增益Go即可。

并且,在之后的F1-7中,读取发动机旋转速度信号SNe,在F1-8中,根据在F1-6中修正了基准滤波特性Fp之后的修正后滤波特性Fs,对该读取的发动机旋转速度信号SNe进行滤波。由此,恰当地使由根据减振装置26的实际的扭转刚性而产生的共振所引起的发动机旋转速度信号SNe的旋转振动衰减。即,例如,如所述图5所示,在利用第一电动发电机MG1旋转驱动发动机12而使发动机旋转速度Ne上升的情况下,由于在减振装置26的共振频率区域中因共振而产生发动机12的旋转振动,因此,虽然发动机旋转速度信号SNe也如实线所示那样具有旋转振动,但是,通过在F1-8中被滤波,无论减振装置26的扭转刚性的波动或随时间的变化情况如何,都如虚线所示那样被恰当地平滑化。在F1-9中,输出这样旋转振动被降低的发动机旋转速度信号SNe,被用于由发动机旋转驱动部100进行的发动机旋转驱动或者由失火·异响检测部110进行的失火检测及异响检测。

图13是具体地说明由发动机旋转驱动部100进行的发动机旋转驱动控制的流程图,是利用第一电动发电机MG1进行曲轴旋转并起动发动机12的情况下的流程图。在Q1-1中,判断是否提出了通过由第一电动发电机MG1进行曲轴转动而起动发动机12的发动机旋转要求,如果没有提出发动机旋转要求,则直接结束该流程,在提出了发动机旋转要求的情况下,实施Q1-2以及之后的流程。在Q1-2中,利用第一电动发电机MG1旋转驱动发动机12。即,如果混合动力车辆10处于停止状态,则通过借助动力运行转矩使第一电动发电机MG1向作为发动机旋转方向的正旋转方向旋转,可以将发动机12向正方向旋转驱动。在混合动力车辆10处于行驶状态的情况下,通过再生控制等对反向旋转状态的第一电动发电机MG1施加正旋转方向的转矩来进行制动,由此,可以将发动机12向正旋转方向旋转驱动。

在Q1-3中,读取被所述发动机旋转滤波部104滤波之后的发动机旋转速度信号SNe,在Q1-4中,判断通过由旋转驱动及点火、燃料喷射等进行的起动控制,发动机旋转速度信号SNe表示的发动机旋转速度Ne是否达到了预定的旋转驱动结束判定值Ne1。并且,如果发动机旋转速度Ne达到了旋转驱动结束判定值Ne1,则实施Q1-5,结束由第一电动发电机MG1进行的发动机12的旋转驱动(曲轴转动)。由此,例如使发动机旋转速度Ne迅速地上升到比减振装置26的共振频带靠上的旋转驱动结束判定值Ne1,之后,利用爆燃所产生的自行旋转使发动机旋转速度Ne上升到怠速旋转速度等规定的目标发动机旋转速度。另外,在Q1-3中,也可以实施所述图8的F1-7~F1-9的滤波处理。也可以在Q1-3中进行包括滤波修正在内的F1-1~F1-9的所有的信号处理。

这样,在利用第一电动发电机MG1经由减振装置26旋转驱动发动机12并且使其进行曲轴转动的情况下,由于使用被滤波后的发动机旋转速度信号SNe来判断是否达到了旋转驱动结束判定值Ne1,因此,不会受到由减振装置26的共振引起的发动机旋转振动的影响,可以高精度地对发动机旋转速度Ne达到旋转驱动结束判定值Ne1的情况进行判断,可以在达到旋转驱动结束判定值Ne1的时刻恰当地结束由第一电动发电机MG1进行的曲轴转动。特别是,由于基于检测减振装置26的扭转刚性(刚性值K1~K3)而求出的实际共振频率fr,对从发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe进行滤波,以使得由共振引起的振动成分被发动机旋转滤波部104除去,因此,无论由减振装置26的个体差异及随时间的变化引起的扭转刚性的波动如何,都能够基于恰当地除去了由共振引起的振动成分的发动机旋转速度信号SNe,恰当地判断是否达到了旋转驱动结束判定值Ne1。

图14是具体地说明由失火·异响检测部110进行的失火检测控制及异响检测控制的流程图。在Q2-1中,判断发动机12是否处于通过爆燃而自行旋转的工作状态,如果不是工作状态,则直接结束,而在工作状态的情况下,实施Q2-2以及之后的流程。在Q2-2中,读取被所述发动机旋转滤波部114滤波后的发动机旋转速度信号SNe。在该Q2-2中,也可以实施所述图8的F1-7~F1-9的滤波处理。也可以在Q2-2中进行包括滤波修正在内的F1-1~F1-9的所有的信号处理。

在Q2-3中,判断该发动机旋转速度信号SNe是否有旋转变动。在没有旋转变动的情况下,即,如果旋转变动量ΔSNe在预定的有无判定值ΔSNe1以下,则直接结束,在ΔSNe>ΔSNe1的情况下,实施Q2-4。在Q2-4中,判断旋转变动量ΔSNe是否大,即,判断是否在预定的失火判定值ΔSNe2以上,在ΔSNe≧ΔSNe2的情况下,在Q2-5中进行发动机12的失火判定。当发动机12失火时,由于爆燃变得不规则而产生周期或大小与由通常的爆燃引起的旋转变动不同的旋转变动,因此,可以基于旋转变动量ΔSNe来判定发动机12的失火。在该情况下,例如变更发动机12的转矩Te或发动机旋转速度Ne等,可以抑制发动机12的失火。

另一方面,在Q2-4的判断为非(否定)的情况下,即,在旋转变动量ΔSNe小、ΔSNe<ΔSNe2的情况下,实施Q2-6,进行异响判定。由于当因发动机12的气缸间转矩的波动等而产生周期及大小与由通常的爆燃引起的旋转振动不同的旋转振动时,存在着在动力传递路径的齿轮啮合部产生齿接触音等异响(轻微敲击现象)的可能性,因此,可以基于旋转变动量ΔSNe进行异响判定。在该情况下,例如,变更发动机12的转矩Te及发动机旋转速度Ne等,可以降低发动机旋转速度Ne的旋转变动,抑制异响的发生。

这样,在发动机12的工作中,由于基于滤波后的发动机旋转速度信号SNe的旋转变动进行发动机12的失火判定及异响判定,因此,可以不受由减振装置26的共振引起的发动机旋转振动的影响,高精度地恰当地进行失火判定及异响判定。特别是,由于基于检测减振装置26的扭转刚性(刚性值K1~K3)而求出的实际共振频率fr,将从发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe滤波,以使得由共振引起的振动成分被发动机旋转滤波部114除去,因此,无论由减振装置26的个体差异及随时间的变化引起的扭转刚性的波动如何,都能够基于恰当地除去了由共振引起的振动成分的发动机旋转速度信号SNe,始终恰当地进行失火判定及异响判定。

这样,在本实施例的混合动力车辆10中,在利用啮合式制动器36将曲轴24的旋转锁定的状态下,通过第一电动发电机MG1的动力运行控制向减振装置26施加转矩Tin并计测扭转角Φ,由此检测出扭转刚性(刚性值K1等),基于检测出的扭转刚性,计算实际共振频率fr。因此,无论由减振装置26的个体差异等引起的扭转刚性的波动及随时间的变化如何,都可以基于实际的扭转刚性恰当地计算出实际共振频率fr。并且,进行滤波以使得从发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe中的实际共振频率fr的振动成分被衰减,由此,获得恰当地降低了由共振引起的振动成分的发动机旋转速度信号SNe,恰当地进行利用该发动机旋转速度信号SNe的之后的控制,具体地说,恰当地进行由发动机旋转驱动部100进行的发动机12的旋转驱动控制及由失火·异响检测部110进行的失火判定、异响判定。

另外,在上述发动机旋转速度信号SNe的滤波时,基于实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr,对根据该设定共振频率fro而使衰减频带及衰减增益Go被预定了的基准滤波特性Fp进行修正,根据该修正后的滤波特性Fs,将发动机旋转速度信号SNe滤波,因此,可以恰当地降低由共振引起的振动成分。

另外,由于在实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr大的情况下,基准滤波特性Fp的衰减频带被向共振频率的偏移方向进行移动修正,因此,即使频率差Δfr大,也可以恰当地从发动机旋转速度信号SNe中降低由共振引起的振动成分。另一方面,由于在实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr小的情况下,进行加大基准滤波特性Fp的衰减增益Go,并且使衰减频带变窄的强调修正,因此,可以更加恰当地从发动机旋转速度信号SNe中只降低由共振引起的振动成分。

接着,说明本发明的其它实施例。另外,在以下的实施例中,对于与所述实施例实质上共同的部分赋予同一附图标记,并省略详细的说明。

图15是说明应用本发明的混合动力车辆200的驱动系统的架构图,是一并表示出控制系统的要部的图,是与前述图1相对应的图。混合动力车辆200与前述实施例相比,电子控制装置202中功能性地配备的发动机关联控制部204内的发动机旋转驱动部210不同。该发动机旋转驱动部210是借助第一电动发电机MG1旋转驱动发动机12的部分,为了抑制由于减振装置26的实际共振频率fr的原因而产生的发动机12的旋转振动本身,功能性地配备有变动特性修正部212以及电动机旋转变动赋予部214。电动机旋转变动赋予部214是为了抑制发动机12的旋转振动而根据减振装置26的实际共振频率fr对第一电动发电机MG1的目标旋转速度Nmg1t赋予周期变动用的部分,变动特性修正部212是根据减振装置26的实际共振频率fr设定与该周期变动的振幅及变动频带相关的变动特性的部分。

图16是具体地说明由变动特性修正部212进行的信号处理的流程图。在图16的F2-1中,与前述F1-1同样,为了计算出减振装置26的实际共振频率fr,读取必要的惯性矩M。在F2-2中,读取由初始设定所决定的基准变动特性Wp。基准变动特性Wp是用于对MG1目标旋转速度Nmg1t赋予与由减振装置26的共振产生的发动机12的旋转振动相位相反的旋转变动的特性,基于预定的设定共振频率fro而被设定,如图17及图18中由实线所示,对于包含设定共振频率fro在内而确定的变动频带、以及该变动频带内的振幅Ao进行确定。

在F2-3中,读取存储在特性存储部94中的刚性值K1。基于输入转矩小的区域的刚性值K1(初始设定值),设定所述基准变动特性Wp。在F2-4中,与前述F1-4同样地基于刚性值K1以及惯性矩M,根据预定的映射或运算公式,计算出实际共振频率fr。在F2-5中,与前述F1-5同样地计算出实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr,在F2-6中,根据该频率差Δfr修正基准变动特性Wp。具体地说,判断频率差Δfr是否在预定的大小判定值β以上,当在大小判定值β以上的情况下,如图17中由虚线所示,将基准变动特性Wp的变动频带向实际共振频率fr的偏移方向移动修正相当于该频率差Δfr的量。另外,在频率差Δfr比预定的大小判定值β小的情况下,如图18中由虚线所示,进行加大基准变动特性Wp的振幅Ao并且将变动频带变窄的强调修正。通过一方面加大设定共振频率fro的附近部分的振幅Ao,另一方面连续地减小远离设定共振频率fro的频率部分的振幅Ao,来进行该强调修正。大小判定值β可以与前述大小判定值α相同,也可以被设定成不同的值。

并且,如果利用这样的修正后的变动特性Ws在第一电动发电机MG1的目标旋转速度Nmg1t中加入变动,则在利用该第一电动发电机MG1旋转驱动发动机12时,无论减振装置26的实际的扭转刚性的波动如何,由根据该减振装置26的扭转刚性而产生的共振引起的发动机旋转速度Ne的周期变化都被恰当地抑制。图19是具体地说明由发动机旋转驱动部210进行的发动机旋转驱动控制的流程图,是由第一电动发电机MG1进行曲轴转动而起动发动机12的情况下的流程图,包括利用电动机旋转变动赋予部214根据修正后变动特性Ws对第一电动发电机MG1的目标旋转速度Nmg1t赋予旋转变动的控制。图19的Q3-2以及Q3-3相当于电动机旋转变动赋予部214。

在图19的Q3-1中,判断是否提出通过由第一电动发电机MG1进行的曲轴转动来起动发动机12的发动机旋转要求,如果没有提出发动机旋转要求,则直接结束程序,但是,在提出了发动机旋转要求的情况下,实施Q3-2以及之后的流程。在Q3-2~Q3-4中,为了起动发动机12,利用第一电动发电机MG1旋转驱动(曲轴转动)发动机12。即,如果混合动力车辆200处于停止状态,则通过借助动力运行转矩使第一电动发电机MG1向作为发动机旋转方向的正旋转方向旋转,可以将发动机12向正方向旋转驱动。在混合动力车辆200处于行驶状态的情况下,通过再生控制等对处于反向旋转状态的第一电动发电机MG1施加正旋转方向的转矩来进行制动,由此,可以向正旋转方向旋转驱动发动机12。在该情况下,在本实施例中,在Q3-2中,读取MG1目标旋转速度Nmg1t,在Q3-3中,根据被所述变动特性修正部212修正之后的修正后变动特性Ws,对MG1目标旋转速度Nmg1t赋予旋转变动。另外,在Q3-4,输出被赋予了该旋转变动的MG1目标旋转速度Nmg1t,根据该MG1目标旋转速度Nmg1t,使第一电动发电机MG1动作,旋转驱动发动机12。另外,在Q3-3中,也可以进行前述图16的F2-1~F2-6的变动特性修正处理。

这样,通过按照根据减振装置26的实际的扭转刚性确定的修正后变动特性Ws,对MG1目标旋转速度Nmg1t加入旋转变动,无论减振装置26的扭转刚性的波动如何,都可以抑制(消除)由根据该减振装置26的扭转刚性产生的共振引起的发动机旋转速度Ne的周期变化。例如基于从发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe,调整加到MG1目标旋转速度Nmg1t上的旋转变动的相位,以降低由共振引起的发动机旋转速度Ne的变动。图20是表示这样根据修正后变动特性Ws在MG1目标旋转速度Nmg1t中加入旋转变动的情况下的、MG1目标旋转速度Nmg1t、MG1旋转速度Nmg1、以及发动机旋转速度Ne的变化的时间图的一个例子,如虚线所示,在利用没有旋转变动的MG1目标旋转速度Nmg1t旋转驱动发动机12的情况下,因共振而使得发动机旋转速度Ne及发动机旋转速度信号SNe周期性地变化。与此相对,在本实施例中,通过根据修正后变动特性,将与发动机旋转速度Ne的周期变化相位相反的周期变动附加给MG1目标旋转速度Nmg1t,如实线所示,由共振引起的发动机旋转速度Ne的周期变化被抵消,无论减振装置26的共振如何,都使得发动机旋转速度Ne平滑地上升。由发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe也与发动机旋转速度Ne同样地顺滑变化。

返回图19,在Q3-5中,读取由发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe,在Q3-6中,判断通过由旋转驱动以及通过点火、燃料喷射等进行的起动控制,发动机旋转速度信号SNe表示的发动机旋转速度Ne是否达到预定的旋转驱动结束判定值Ne1。并且,如果该发动机旋转速度信号SNe表示的发动机旋转速度Ne达到旋转驱动结束判定值Ne1,则实施Q3-7,结束由第一电动发电机MG1进行的发动机12的旋转驱动(曲轴转动)。由此,发动机旋转速度Ne例如被迅速地上升到比减振装置26的共振频率区域靠上的旋转驱动结束判定值Ne1,之后,通过由爆燃引起的自行旋转,使发动机旋转速度Ne上升到怠速旋转速度等规定的目标发动机旋转速度。

这样,在利用第一电动发电机MG1经由减振装置26对发动机12进行旋转驱动并曲轴转动的情况下,由于根据实际共振频率fr使MG1目标旋转速度Nmg1t周期性变动,以便抑制由于减振装置26的扭转刚性的原因而产生的发动机12的旋转振动,由此,由共振引起的发动机旋转速度Ne的旋转振动本身被抑制,因此,获得使由共振引起的振动成分恰当地降低的发动机旋转速度信号SNe。由此,可以基于该发动机旋转速度信号SNe高精度地对发动机旋转速度Ne达到旋转驱动结束判定值Ne1的情况进行判断,可以在达到旋转驱动结束判定值Ne1的时刻,恰当地结束由第一电动发电机MG1进行的曲轴转动。特别是,由于基于检测减振装置26的扭转刚性(刚性值K1)而求出的实际共振频率fr,确定对MG1目标旋转速度Nmg1t赋予的旋转变动的变动特性(修正后变动特性Ws),因此,无论由减振装置26的个体差异及随时间的变化引起的刚性的波动如何,由共振引起的发动机旋转速度Ne的周期变化都被恰当地抑制,能够基于从检测该发动机旋转速度Ne的发动机旋转速度传感器70提供的发动机旋转速度信号SNe,始终高精度地恰当地判定是否达到旋转驱动结束判定值Ne1。

另外,由于在利用啮合式制动器36将曲轴24的旋转锁定的状态下,通过第一电动发电机MG1的动力运行控制向减振装置26施加转矩Tin并计测扭转角Φ,由此检测出扭转刚性(刚性值K1等),基于检测出的扭转刚性,计算实际共振频率fr,因此,无论由减振装置26的个体差异等引起的扭转刚性的波动及随时间的变化如何,都可以基于实际的扭转刚性恰当地计算出实际共振频率fr。

另外,对于相对于MG1目标旋转速度Nmg1t的周期变动的变动特性,由于基于实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr,对根据该设定共振频率fro而使振幅Ao及变动频带被预定的基准变动特性Wp进行修正,根据该被修正后的变动特性Ws使MG1目标旋转速度Nmg1t周期性地变动,因此,由共振引起的发动机旋转速度Ne的旋转振动本身被恰当地抑制,获得由共振引起的振动成分被恰当地降低的发动机旋转速度信号SNe。

另外,在实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr大的情况下,由于基准变动特性Wp的变动频带被向共振频率的偏移方向移动修正,因此,即使频率差Δfr大,由共振引起的发动机旋转速度Ne的旋转振动也被恰当地抑制。另一方面,在实际共振频率fr与设定共振频率fro的频率差Δfr小的情况下,由于进行加大基准变动特性Wp的振幅Ao并且将变动频带变窄的强调修正,因此,可以更加恰当地降低由共振引起的发动机旋转速度Ne的旋转振动、进而更加恰当地降低发动机旋转速度信号SNe的旋转振动。

以上,基于附图,对本发明的实施例进行了详细说明,但这仅为一个实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识而施加了各种变更、改良的方式来实施。

附图标记说明

10、200:混合动力车辆(车辆),12:发动机,14:驱动轮,26:减振装置(旋转构件),26a:第一旋转部件(发动机侧的连接部),36:啮合式制动器(旋转锁定机构),70:发动机旋转速度传感器,90、202:电子控制装置(车辆用控制装置),92:特性学习部(特性检测部),100:发动机旋转驱动部,102、112:滤波修正部,104、114:发动机旋转滤波部,110:失火·异响检测部(失火检测部、异响检测部),210:发动机旋转驱动部,212:变动特性修正部,214:电动机旋转变动赋予部,MG1:第一电动发电机(电动机),Tin:输入转矩,Φ:扭转角,K1、K2、K3:刚性值(旋转特性,扭转刚性),Ne:发动机旋转速度,SNe:发动机旋转速度信号,Nmg1t:MG1目标旋转速度(电动机的目标旋转速度),fr:实际共振频率,fro:设定共振频率,Δfr:频率差,Fp:基准滤波特性,Fs:修正后滤波特性,Wp:基准变动特性,Ws:修正后变动特性。

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