电动车辆的减振控制装置的制作方法

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电动车辆的减振控制装置的制作方法

本发明涉及一种减振控制装置,其是以电机为驱动源的电动车辆的减振控制装置,抑制从驱动源至驱动轮的驱动系统的振动。



背景技术:

当前,在电动车辆的减振控制装置中,已知如下结构,即,组合有抑制由实际的外部干扰引起的振动得反馈控制、以及抑制由预先设想的外部干扰引起的振动的前馈控制(例如,参照专利文献1)。

根据该当前技术,与外部干扰叠加的电机的转速的变动相应地,对电机扭矩进行反馈校正而抑制振动。

专利文献1:日本特开2000-217209号公报



技术实现要素:

但是,电动车辆具有变速器,该变速器具有与电机连接的输出轴以及与驱动轮连接的驱动轴,利用传动带等将二者连结,该电动车辆形成为使得变速比连续地变化的结构,因此有时产生伴随着变速比的变化的振动。

然而,在当前技术中,抑制与变速相伴的振动的减振扭矩起作用,但不具有准确地对变速比的变化进行检测的单元。

因此,在当前技术中,有时会对变速比的变化进行误检测,减振控制有可能无法准确地进行动作。

本发明就是着眼于上述问题而提出的,其目的在于提供一种电动车辆的减振控制装置,能够根据准确的变速比的变化的有无的判定而进行减振控制。

为了实现上述目的,本发明的电动车辆的减振控制装置以电机为驱动源,具有变速振动抑制单元,该变速振动抑制单元从抑制与电机的转速的外部干扰相伴的振动的补偿扭矩减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量而对电机的输出扭矩进行控制。另外,本发明的减振控制装置的特征在于,在变速比的二阶微分的绝对值大于或等于规定值的情况下,变速振动抑制单元进行控制。

发明的效果

在本发明的电动车辆的减振控制装置中,能够基于变速比的二阶微分而准确地对变速进行检测,能够防止变速的误检测。因此,本发明能够防止变速的误检测,能够使针对变速的减振控制准确地进行动作。

附图说明

图1是表示具有实施方式1的减振控制装置的混合动力车辆的整体结构的概略的整体系统图。

图2是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的综合控制器的结构的框图。

图3是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的电机扭矩计算部的框图。

图4是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的振动抑制处理的流程的流程图。

图5是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的动作判定部的结构的框图。

图6是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的变速比加速度请求判定部的结构的框图。

图7a是表示未进行基于变速比变化的转速变化分量的减法运算的对比例的手动升速换挡变速时的动作例的时序图。

图7b是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的进行了基于变速比变化的转速变化分量的减法运算的、本实施方式所涉及的手动升速换挡变速时的动作例的时序图。

图8a是表示在变速比加速度较大的变速时未进行基于减法运算部的减法运算动作的对比例的动作例的时序图。

图8b是表示实施方式1的电动车辆的减振控制装置的在变速比加速度较大的变速时进行了基于减法运算部的减法运算动作的情况下的动作例的时序图。

图9a是表示图8a、图8b的动作时的目标变速比(变速前、变速后)、目标变速比(指令值)、实际变速比的变化的时序图。

图9b是表示图9a所示的目标变速比(指令值)的一阶微分值的变化的时序图。

图9c是表示图9a所示的目标变速比(指令值)的二阶微分值的变化的时序图。

图10是表示动作判定部的动作请求(设置)和非动作请求(重置)的关系的时序图。

具体实施方式

下面,基于附图所示的实施方式而对实现本发明的电动车辆的减振控制装置的最佳方式进行说明。

(实施方式1)

首先,对实施方式1的电动车辆的减振控制装置的结构进行说明。

实施方式1的电动车辆的减振控制装置应用于以左右前轮为驱动轮、且作为变速器而搭载有带式无级变速器的ff混合动力车辆(下面,简称为混合动力车辆)。

下面,将实施方式1的电动车辆的减振控制装置的结构分为[混合动力车辆的整体系统结构]、[混合动力车辆的控制系统]、[基于综合控制器的控制结构]、[减振控制结构]、[动作判定部的动作判定结构]、[动作判定部的详细结构]而进行说明。

[混合动力车辆的整体系统结构]

图1表示应用了实施方式1的减振控制装置的混合动力车辆的整体系统。下面,基于图1对混合动力车辆的整体系统结构进行说明。

混合动力车辆的驱动系统具有发动机eng、第1离合器cl1、电动发电机mg(下面,称为电机mg)、第2离合器cl2以及无级变速器cvt。

即,混合动力车辆的驱动系统以下述方式构成,即,能够利用无级变速器cvt以规定的变速比进行变速而将作为驱动源的发动机eng和电机mg的输出向作为驱动轮的左右前轮fl、fr传递。

另外,该混合动力车辆的驱动系统在发动机eng与电机mg之间设置有能够进行驱动的传递或者将该传递切断的第1离合器cl1,并且在电机mg与无级变速器cvt之间设置有能够进行驱动的传递或者将该传递切断的第2离合器cl2。因此,能够形成将两个离合器cl1、cl2接合而利用发动机eng和电机mg的驱动力进行行驶的hev模式。另外,能够形成如下ev模式,即,将第1离合器cl1断开,另一方面,将第2离合器cl2接合,从而仅利用电机mg的驱动力而进行行驶。

发动机eng能够进行稀薄浓度燃烧,通过基于节气门致动器的吸入空气量、基于喷射器的燃料喷射量、以及基于火花塞的点火时机的控制而将发动机扭矩控制为与指令值一致。

此外,发动机eng能够一边使第1离合器cl1滑动接合、一边利用电机mg进行曲轴转动而起动。另外,在低温时条件、高温时条件等条件下,还能够实现基于省略了图示的起动电机的起动。

第1离合器cl1是安装于发动机eng与电机mg之间的摩擦接合要素。作为该第1离合器cl1,通过基于从后述的液压控制电路110供给的第1离合器液压的行程控制而能够切换为完全接合、半接合、松开的状态。

电机mg是成为行驶驱动源的交流同步电机构造,在起步时、行驶时进行驱动扭矩控制、转速控制,并且在制动时、减速时基于再生制动控制而进行车辆动能向强电电池bat的回收。

此外,逆变器inv介于该电机mg与强电电池bat之间,该逆变器inv在动力运行时将直流电变换为三相交流电,在再生时将三相交流电变换为直流电。

第2离合器cl2是安装于电机mg与作为驱动轮的左右的前轮fl、fr之间的摩擦接合要素。该第2离合器cl2也通过基于从液压控制电路110供给的第2离合器液压的行程控制而被控制为完全接合/滑动接合/松开的状态。

将无级变速器cvt的省略图示,但该无级变速器cvt是具有主动带轮、从动带轮、以及绕挂于两个带轮的传送带的众所周知的结构。而且,该无级变速器cvt是利用从液压控制电路110向主动油室和从动油室供给的主动压力和从动压力、并通过改变带的卷绕直径而获得无级变速比的变速器。

此外,液压控制电路110具有主油泵mop(机械驱动)、和副油泵sop(电机驱动)作为液压源。

利用电机mg的电机轴(=变速器输入轴)对主油泵mop进行旋转驱动。另外,利用内置的电机对副油泵sop进行驱动,该副油泵sop主要用作形成润滑冷却用油的辅助泵。此外,通过从后述的dc/dc变换器80供电而对副油泵sop进行驱动。

液压控制电路110具有第1离合器电磁阀111、第2离合器电磁阀112、变速控制电磁阀113。

第1离合器电磁阀111以及第2离合器电磁阀112分别将对来自液压源的泵排出压力进行调节而生成的管线压力pl作为原始压力,基于其行程量而形成第1离合器压力以及第2离合器压力。

变速控制电磁阀113具备电磁阀,该电磁阀将利用变速器控制器11而进行动作的管线压力pl作为原始压力,并根据其行程量而形成主动压力和从动压力。

如上所述,混合动力车辆构成有被称为单电机·双离合器的混合动力驱动系统,作为主要的运转模式而具有“ev模式”、“hev模式”、“(hev)wsc模式”。

“ev模式”是将第1离合器cl1松开、且将第2离合器cl2接合而仅具有电机mg作为驱动源的电动汽车模式。

“hev模式”是将两个离合器cl1、cl2接合而具有发动机eng和电机mg作为驱动源的混合动力车模式。

“wsc模式”是在“hev模式”下对电机mg的转速进行控制,以与请求驱动力相当的接合扭矩容量使第2离合器cl2滑动接合的cl2滑动接合模式。在“hev模式”下的从停车起的起步区域、从低速起的停车区域中,为了通过cl2滑动接合将以大于或等于发动机怠速转速的转速旋转的发动机eng与左右前轮fl、fr的转速差吸收而选择该“wsc模式”。此外,需要“wsc模式”的理由在于,驱动系统中不具有扭矩变换器这样的转速差吸收接头。

[混合动力车辆的控制系统]

下面,对混合动力车辆的控制系统进行说明。

该混合动力车辆的控制系统具有逆变器inv、强电电池bat、综合控制器10、变速器控制器11、离合器控制器12、发动机控制器13、电机控制器14、电池控制器15以及ac控制器16。此外,在本实施例中,分别单独具有各种控制器而构成控制系统,但也可以集中为1个控制器而构成控制系统。

混合动力车辆的电源系统具有作为电动发电机电源的强电电池bat、以及作为12v系列负载电源的12v电池(省略图示)。

逆变器inv进行直流电/交流电的变换并生成电机mg的驱动电流。另外,通过使生成的驱动电流的相位反转而使得电机mg的输出旋转反转。

强电电池bat是作为电动发电机mg的电源而搭载的二次电池,例如使用将由多个电池构成的电池组设定于电池组壳体内的锂离子电池。此外,在本实施方式中,并不局限于锂离子,也可以是镍氢电池等蓄电单元。

逆变器inv通过基于电机控制器14的动力运行/再生控制,在利用强电电池bat的放电而对电机mg进行驱动的动力运行时,将来自强电电池bat的直流电力变换为三相交流电并供给至电机mg。另外,在通过电机mg的发电而对强电电池bat进行充电的再生时,将来自电机mg的三相交流电力变换为直流电力。

综合控制器10由具有微计算机的电子控制单元(ecu)构成,根据电池残量(电池soc)、加速器开度apo、车速vsp等而对目标驱动扭矩等进行运算。而且,综合控制器10基于其运算结果而对针对各致动器(电机mg、发动机eng、第1离合器cl1、第2离合器cl2、无级变速器cvt)的指令值进行运算并向各控制器11~15发送。

此外,从电池控制器15将电池soc输入。利用加速器开度传感器21对加速器开度apo进行检测。车速vsp是与变速器输出转速同步的值,利用变速器输出转速传感器22对车速vsp进行检测。

另外,该综合控制器10对主油泵mop的排出流量、副油泵sop的排出流量、管线压力pl进行控制。

变速器控制器11进行变速控制以实现来自综合控制器10的变速指令。该变速控制通过如下方式而进行,即,将经由液压控制电路110而供给的管线压力pl作为原始压力,分别对基于变速控制电磁阀113的控制而供给至无级变速器cvt的主动带轮的液压、供给至从动带轮的液压进行控制。

而且,将在基于管线压力pl而形成供给至主动带轮的液压、以及供给至从动带轮的液压时所产生的剩余压力,转用于对第1离合器cl1、第2离合器cl2的冷却、润滑。

并且,作为无级变速器cvt的变速控制,变速器控制器11执行基于“无级变速模式”的变速控制、以及“模拟有级变速模式”下的变速控制。

“无级变速模式”下的变速控制是在利用无级变速器cvt能够实现的最低(low)变速比至最高(high)变速比的变速比范围内使变速比无阶梯差地变化的控制。

另一方面,“模拟有级变速模式”下的变速控制是模拟使无级变速器cvt的变速比阶梯式地变化的有级变速的变速控制。

而且,作为该“模拟有级变速模式”,具有“d-step变速模式”以及“手动变速模式”。

“d-step变速模式”是在高加速器开度区域内使车速升高这样的加速行驶中,根据加速器开度apo和车速vsp而从模拟1挡至模拟6挡阶梯式且自动地进行升速变速的模式。

“手动变速模式”是通过驾驶者的变速操作手动地进行变速比的控制的模式。例如,是如下模式,驾驶者选择手动变速模式,如果驾驶者在该状态下进行换挡升速操作、换挡降速操作,则对变速级(固定变速比)进行变更,将变速比控制为与选择的变速级相对应的变速比。

如上所述,在基于“模拟有级变速模式”中的“d-step变速模式”、“手动变速模式”的变速中,变速比阶梯式地变化,因此与无级变速模式相比,变为变速比变化相对较大的变速。

将离合器的输入及输出转速、离合器油温等输入至离合器控制器12,该离合器控制器12进行第1离合器控制、第2离合器控制,以实现来自综合控制器10的第1离合器控制指令以及第2离合器控制指令。

该第1离合器控制通过如下方式而进行,即,将经由液压控制电路110而供给的管线压力pl作为原始压力,基于第1离合器电磁阀111的控制而对向第1离合器cl1供给的液压进行控制。

另外,第2离合器控制通过如下方式而进行,即,将经由液压控制电路110而供给的管线压力pl作为原始压力,基于第2离合器电磁阀112的控制而对向第2离合器cl2供给的液压进行控制。

而且,将基于管线压力pl而形成供给至第1离合器cl1的液压、以及供给至第2离合器cl2的液压时所产生的剩余压力转用于对第1离合器cl1、第2离合器cl2的冷却、润滑。

将发动机转速传感器23检测出的发动机转速、来自综合控制器10的目标发动机扭矩指令值等输入至发动机控制器13。而且,发动机控制器13通过进行起动控制、燃料喷射控制、点火控制、燃料切断控制等而对发动机扭矩进行控制,以实现目标发动机扭矩指令值。

将来自综合控制器10的目标电机扭矩指令值、电机转速指令值、电机转速传感器24检测出的电机转速等输入至电机控制器14。而且,电机控制器14进行电机mg的动力运行控制、再生控制、电机蠕变控制、电机怠速控制等控制以实现目标电机扭矩指令值、电机转速指令值。

电池控制器15基于来自电池电压传感器25、电池温度传感器26等的输入信息而对强电电池bat的残量即电池soc、电池温度等进行管理,将该信息向综合控制器10发送。

ac控制器16基于对与各种车室温度相关的环境因素进行检测的传感器(省略图示)的检测而对电动空调70的动作进行控制。该电动空调70通过来自强电电池bat的供电而进行动作并对车内温度进行调整,在该电动空调70设置有对制冷剂进行压缩的电动压缩机71。该电动压缩机71内置有逆变器(省略图示),将从强电电池bat供给的直流电力变换为交流电力,由电机(省略图示)对该电动压缩机71进行驱动。此外,对于强电电池bat,与电动空调70并联地连接有dc/dc变换器80。该dc/dc变换器80对强电电池bat的电压进行变更,在此基础上将直流电力供给至副油泵sop等车载的电气仪器。

[基于综合控制器的控制]

下面,对进行综合控制器10的控制的整体结构进行简单说明。

如图2所示,综合控制器10具有目标驱动扭矩运算部100、模式选择部200、目标充放电输出运算部300以及动作点指令部400。

在目标驱动扭矩运算部100中,输入有加速器开度apo和车速等,根据目标恒定扭矩对应图(发动机扭矩对应图的一个例子)和辅助扭矩对应图(电动发电机扭矩对应图的一个例子)而对目标驱动扭矩ttd(目标车辆总扭矩)进行计算。

在模式选择部200中,对作为目标的运转模式、即设为hev模式和ev模式中的哪一种运转模式进行运算。此外,基于该模式选择部200的运转模式的设定,例如可以基于预先设定的模式变换对应图并根据车速和加速器开度而对ev模式和hev模式进行选择,但将详情省略。

在目标充放电输出运算部300中,如果电池soc较低,则使发电量增加,在电池soc较高时,以减小发电量、且增强电机辅助的方式对目标充放电电力进行运算。

在动作点指令部400中,根据加速器开度apo、目标驱动扭矩ttd、运转模式、车速vsp以及目标充放电电力而对上述动作点到达目标进行运算并作为指令值而输出。作为该动作点到达目标,对目标发动机扭矩、目标电机扭矩、目标cl2扭矩容量、目标变速比、第1离合器电磁电流指令、第2离合器电磁电流指令进行运算。此外,在本实施方式中,动作点指令部400对目标发动机扭矩、目标电机扭矩、目标cl2扭矩容量、目标变速比、第1离合器电磁电流指令、第2离合器电磁电流指令进行统一运算,但可以分别设置对指令值进行计算的单元。

[减振控制结构]

综合控制器10具有图3所示的电机扭矩计算部30,该电机扭矩计算部30形成为进行减振控制的结构,以抑制车辆振动的方式对施加于电机mg的电机扭矩指令(目标电机扭矩ttm)进行校正并作为最终的目标电机扭矩而输出。

电机扭矩计算部30具有前馈控制部31和反馈控制部32。

前馈控制部31具有前馈补偿器31a,该前馈补偿器31a使伴随着预先设想的外部干扰的振动衰减,利用反向滤波器(省略图示)使扭矩ttm(电机扭矩指令)衰减并输出至加法运算器33。

反馈控制部32具有反馈补偿器32a,该反馈补偿器32a使与实际的外部干扰相伴的规定的振动衰减,将对从机械设备34(车辆的驱动系统)输出的电机转速ωm的规定的振动分量进行抑制的补偿扭矩tm(f/b)输出。

另外,反馈控制部32具有减法运算部32b,该减法运算部32b从反馈补偿器32a所输入的、基于电机转速ωm的外部干扰的振动分量(sm+ss)减去后述的与变速相伴的振动的转速变化分量(ss)。

并且,反馈控制部32具有切换部32c,该切换部32c将减法运算部32b的动作状态切换为将转速变化分量(ss)减去的减法运算动作(set)、以及将减法运算值作为0而不进行转速变化分量(ss)的减法运算的不进行减法运算的动作(clear)。

即,并不始终执行减法运算部32b的减法运算动作,而是在从动作判定部301向切换部32c将作动指令输出时执行。此外,在后文中对该作动指令的输出以及输出的停止进行叙述,总之,对变速比加速度较大的变速的有无进行判定,在判定为存在该变速时,将校正作动的作动指令输出。

基于变速的转速变化运算部35,基于从cvt变速比运算部37输入的实际变速比rt的变化、以及利用变速变化运算部38进行运算的变速变化,对包含于电机转速ωm中的外部干扰中的、基于变速的转速变化分量ss进行运算。

因此,反馈补偿器32a在减法运算部32b未进行减法运算动作时,将包含于电机转速ωm的基于外部干扰的振动分量(sm+ss)输入,将对该振动进行抑制的补偿扭矩tm(f/b)输出。

另一方面,在减法运算部32b的减法运算动作时,反馈补偿器32a将减去基于变速的转速变化分量ss的振动分量sm输入。此时,将反馈补偿器32a运算的补偿扭矩tm(f/b)设为减去对基于变速的转速变化分量ss的振动进行抑制的补偿扭矩量得到的值。

此外,cvt变速比运算部37根据作为无级变速器cvt的主动带轮(省略图示)的转速的主动转速ωpri以及作为从动带轮(省略图示)的转速的从动转速ωsec而对变速比进行运算。上述转速可以设置传感器而直接进行检测,但可以根据电机转速传感器24检测出的电机转速、以及变速器输出转速传感器22所检测出的的变速器输出转速而求出。

[动作判定部的结构]

下面,对将作动指令输出至减法运算部32b的动作判定部301进行说明。

首先,利用图4的流程图对动作判定部301的动作判定以及与其相对应的反馈控制部32的振动抑制处理的流程进行说明。

在步骤s01中,判定cvt油温传感器27检测出的无级变速器cvt的油温(cvt油温)是否大于或等于规定值,在大于或等于规定值时进入步骤s02,在小于规定值时进入步骤s05。此外,判别规定值是否为无级变速器cvt的油粘性以某种程度降低的暖机后、即是否在无级变速器cvt的变速比控制中处于能获得所希望的响应性的状态。即,在cvt油温较低时,无法充分获得相对于针对无级变速器cvt的目标变速比的指令值的实际的变速比的响应性,难以获得后述的基于减振控制的所希望的减振性能。因此,规定值设定为判定能否获得上述的所希望的响应性的值。

在cvt油温大于或等于规定值的情况下所进入的步骤s02中,无级变速器cvt判定是否处于旋转同步控制中,在旋转同步中时进入s04,在并非旋转同步控制中的情况下进入步骤s03。此外,关于是否处于旋转同步控制中,基于变速器控制器11的指令,在表示“模拟有级变速模式”下的“d-step变速模式”、基于“手动变速模式”的变速的执行的旋转同步中标志的设置时,判定为处于旋转同步控制中。

在并未处于旋转同步中的情况下所进入的步骤s03中,判定无级变速器cvt的变速比变化是否较快,在判定为较快的情况下进入步骤s04,在未判定为较快的情况下进入步骤s05。此外,变速比变化是否较快的判定,在后述的变速比加速度大判定部341中,根据目标变速比(指令值)的二阶微分值(变速比加速度)是否大于预先设定的阈值而进行判定。

在步骤s02中判定为处于旋转同步控制中的情况下、以及在步骤s03中判定为变速比变化较快的情况下所进入的步骤s04中,减去基于变速的旋转变化而对补偿扭矩tm(f/b)扭矩进行运算。

即,使图3中的切换部32c进行on动作,在减法运算部32b中,从电机转速ωm的振动分量(sm+ss)减去基于变速的转速变化量(ss)。因此,反馈补偿器32a将抑制基于变速的旋转变化(振动)的补偿扭矩量减去而对补偿扭矩tm(f/b)进行运算。

另一方面,在cvt油温小于规定值(在步骤s01中为no)、或者处于非旋转同步控制中且cvt变速变化不快的情况下(步骤s03中为no)所进入的步骤s05中,不将基于变速的旋转变化减去而对补偿扭矩tm(f/b)进行运算。

即,使图3的切换部32c进行off动作,在减法运算部32b中,不进行基于变速的转速变化量(ss)的减法运算地将电机转速ωm的振动分量(sm+ss)输入至反馈补偿器32a。因此,反馈补偿器32a对抑制电机转速ωm的振动(sm+ss)的补偿扭矩tm(f/b)进行运算。

[动作判定部的详细结构]

下面,基于图5对图3所示的动作判定部301的结构进行说明。

该动作判定部301是执行图4的流程图中的步骤s01~s03的处理的结构,具有cvt油温条件判定部310、旋转同步控制中动作请求判定部320以及变速比加速度请求判定部330。

cvt油温条件判定部310输入有cvt油温,在cvt油温大于或等于规定值、且从旋转同步控制中动作请求判定部320将表示动作请求的on信号输入的情况下,将动作标志输出至切换部32c(参照图3)。

在旋转同步控制中标志的输入和变速比加速度请求判定部330的输入中的任一者表示动作的请求时,旋转同步控制中动作请求判定部320将表示动作的请求的on信号输出至cvt油温条件判定部310。

此外,旋转同步控制中标志是在进行基于前述的“模拟有级变速模式”下的变速比变化相对较大的“d-step变速模式”和“手动变速模式”中的任一模式的变速时设置的标志。

在变速比加速度大于或等于后述的阈值的、变速比变化相对较大的变速的执行时,变速比加速度请求判定部330将表示动作的请求的on信号输出。即,在变速比加速度请求判定部330中,在除了上述的“d-step变速模式”和“手动变速模式”以外的变速时,对变速比变化较大的变速进行检测。

下面,基于图6对变速比加速度请求判定部330的结构进行说明。

变速比加速度请求判定部330具有动作请求设置部340、动作请求清除部350以及变速比加速度请求输出部360。

动作请求设置部340在检测出变速比加速度大于或等于规定值的变速比变化较大的变速时,将表示动作的请求的设置信号输出。如图6所示,该动作请求设置部340具有变速比加速度大判定部341、第1微分器342、第2微分器343、低通滤波器344、变速加速度up换挡阈值运算部345、变速加速度dwn换挡阈值运算部346。

变速比加速度大判定部341在判定为作为将基于变速的转速变化分量(ss)减去的减法运算动作的执行条件的、变速比加速度较大的变速时将设置信号输出。即,在图4的流程图中的步骤s03中判定为yes。

具体而言,变速比加速度大判定部341利用第1微分器342、第2微分器343对从变速器控制器11输入的目标变速比(指令值)进行二阶微分,将通过低通滤波器344的滤波处理而将噪声去除后的目标变速比加速度输入。

并且,变速比加速度大判定部341从变速加速度up换挡阈值运算部345将变速加速度up换挡阈值输入,并且从变速加速度dwn换挡阈值运算部346将变速加速度dwn换挡阈值输入。

而且,在升速换挡时显示为变速比加速度大于变速加速度up换挡阈值的急加速、或者在降速换挡时显示为变速比加速度大于变速加速度dwn换挡阈值的急加速的情况下,变速比加速度大判定部341将设置信号输出。

此外,变速加速度up换挡阈值运算部345对判定是否为在升速换挡时(变速比降低时)的变速比加速度较大的变速的阈值进行设定。

变速加速度dwn换挡阈值运算部346对判定是否为在降速换挡时(变速比升高)的情况下的变速比加速度较大的变速的阈值进行设定。

而且,变速加速度up换挡阈值运算部345以及变速加速度dwn换挡阈值运算部346分别将车速vsp以及变速前的变速比输入,车速vsp越高,变速比越大(低速级侧),则越将各阈值的绝对值设定为较小的值。由此,车速vsp越高,另外,变速前的变速比越大(低速级侧),则越提高变速比加速度较大的变速的判定响应性(灵敏度)。

如果从变速比加速度大判定部341将设置信号输入,则变速比加速度请求输出部360向旋转同步控制中动作请求判定部320(参照图5)将表示动作的请求的on信号输出。

另一方面,如果从动作请求清除部350将清除信号输入,则变速比加速度请求输出部360使表示动作的请求的on信号的输出停止(off)。

动作请求清除部350对使变速比加速度请求判定部330的动作请求输出停止的条件进行判定,并具有and电路351、or电路352、计时器353。

and电路351基于变速比变化而对基于变速比加速度的动作的请求的清除条件进行判定,在清除条件成立的情况下,将表示清除的on信号输出至or电路352。

计时器353基于经过时间而对基于变速比加速度的动作请求的清除条件进行判定,在清除条件成立的情况下,将表示清除的on信号输出至or电路352。

在从and电路351和计时器353中的任一者将on信号输入的情况下,or电路352将清除信号输出至变速比加速度请求输出部360。

这里,对动作请求清除部350的基于and电路351的变速比变化的变速比加速度要求的清除条件、以及基于计时器353的经过时间的动作请求的清除条件施加说明。

基于and电路351的变速比加速度的动作请求的清除条件通过判定为变速比加速度较大的变速结束而成立。而且,在实际变速比追随目标变速比(指令值)、且目标变速比(指令值)的变化率降低至小于规定值、且目标变速比(指令值)达到作为变速后达到的变速比到达变速比的情况下,进行该变速结束判定。

因此,and电路351从根据实际变速比相对于目标变速比(指令值)的偏差是否小于规定值而判定实际变速比相对于目标变速比的追随的第1偏差小判定部351a将信号输入。

另外,and电路351从判定目标变速比的变化率是否降低至小于规定值的变化率小判定部351b将信号输入。

并且,and电路351从判定目标变速比和到达变速比的偏差是否小于规定值的第2偏差小判定部351c将信号输入。

而且,and电路351在从第1偏差小判定部351a、变化率小判定部351b、第2偏差小判定部351c的所有判定部将满足条件的判定信号输入之后,将表示清除条件的成立的on信号输出至or电路352。

另外,如果计时器353判定为从变速比加速度大判定部341将设置信号输出起的时刻的经过时间经过了预先设定的动作动上限时间,则将表示超过了动作上限时间的信号以及表示清除条件的on信号输出至or电路352。此外,动作上限时间设定为能够使得进行与旋转同步控制等同的变速比变化的变速结束的时间。另外,总之,动作上限时间是规定从减法运算部32b开始进行减法运算动作起的时间的上限的时间,可以将计时器353的计时开始的时刻设为动作判定部301的动作标志的设置时刻。

(实施方式1的作用)

下面,对实施方式1的作用进行说明。

首先,对本实施方式1的反馈控制部32的动作进行简单说明。

(正常时)

在除了变速比变化相对较大的变速的执行时以外的未变速时以及作为变速比变化相对较小的变速时的正常时,反馈补偿器32a将从图3所示的机械设备34输出的电机转速ωm的振动分量(sm+ss)输入。此外,在振动分量中,sm表示电机mg的振动分量,ss表示基于无级变速器cvt的变速的转速变化分量。

在该情况下,反馈补偿器32a将用于使振动分量(sm+ss)减弱的反向扭矩的补偿扭矩tm(f/b)朝向加法运算器33输出而获得所希望的减振性能。因此,能够抑制因包含变速在内的作用于车辆的外部干扰分量所引起的振动。因而,在产生了伴随着无级变速器cvt的变速的振动的情况下,反馈补偿器32a将该振动也作为外部干扰而减振的补偿扭矩tm(f/b)输出。

(变速比加速度较大的变速时)

在变速比加速度大判定部341将设置信号输出的变速比变化相对较大的变速时,对于从图3所示的机械设备34输出的电机转速ωm的振动分量(sm+ss),减法运算部32b从中减去转速变化分量(ss)而进行减法运算。此外,转速变化分量(ss)是基于变速的转速变化运算部35基于实际变速比变化而计算出的转速变化。

因此,反馈补偿器32a从运算的补偿扭矩tm(f/b)中减去用于抑制转速变化分量(ss)的补偿扭矩分量。

由此,能够减弱因用于抑制该转速变化分量(ss)的补偿扭矩分量所引起的跃升冲击,并且能够提高变速响应性。

基于图7a、图7b对该跃升冲击的减弱性能进行说明。

图7a表示未进行基于变速比变化的转速变化分量(ss)的减法运算的对比例的手动升速换挡变速时的动作例。

另外,图7b表示进行基于变速比变化的转速变化分量(ss)的减法运算的本实施方式所涉及的手动身高换挡变速时的动作例。

另外,在图7a、图7b中,dra1表示变速前的目标变速比,dra2表示变速后的目标变速比,ra0表示变速指令值,dra2表示变速结束时的目标变速比。

在图7a所示的动作例中,反馈补偿器32a运算的补偿扭矩tm(f/b)中包含抑制基于变速而输出转速的降低的补偿扭矩。因此,电机扭矩(减振控制后)包含进行基于变速比变化的转速变化分量(ss)的减振的补偿扭矩量的反向扭矩分量(转速上升分量)。

因此,该补偿扭矩tm(f/b)的输出转速上升分量的反向扭矩部分变为跃升冲击,产生车辆前后加速度变化δg1,其收敛也需要时间。如果提高变速响应性而使得转速变化增大,则该跃升冲击变得更大,因此需要对变速响应性也进行限制,难以执行较快的变速。

与此相对,在本实施方式1中,反馈补偿器32a在对基于变速的转速变化分量(ss)进行减法运算的基础上对补偿扭矩tm(f/b)进行运算。因而,图7b所示的电机扭矩中不包含用于抑制基于变速比变化的转速变化分量(ss)的补偿扭矩量。

因此,由用于抑制基于该变速的转速变化的反向扭矩引起的跃升冲击得到抑制,车辆前后加速度变化δg2变为比图7a的车辆前后加速度变化δg1小的值。另外,车辆前后加速度变化δg2的收敛所需的时间也缩短,变速响应性得到提高,能够执行较快的变速。

另一方面,在始终进行基于变速比变化的转速变化分量(ss)的减法运算的情况下,假设在无级变速器cvt产生了振动时,无法抑制该振动。

因此,在本实施方式1中,仅在跃升冲击显著的变速比加速度大于或等于阈值的急变速比变化时,由上述的减法运算部32b执行基于变速比变化的转速变化分量(ss)的减法运算。

由此,在正常时,能够进行基于无级变速器cvt的转速变化分量(ss)的减振,并且在急变速比变化时,能够抑制因抑制该转速变化分量(ss)的补偿扭矩tm(f/b)而产生的跃升冲击。

(急变速比变化的检测)

下面,对本实施方式1的超过阈值(变速加速度up换挡阈值、变速加速度dwn换挡阈值)的变速比加速度的变速(急变速比变化)的检测性能进行说明。

在本实施方式1中,作为变速比变化较大的变速时,由变速器控制器11根据旋转同步控制中标志的输入而进行判定(s02),在此基础上,基于目标变速比(指令值)而对变速比变化较大的变速的有无进行判断(s03)。

这种变速比变化较大的变速(急变速比变化),例如在大幅踩踏加速器踏板(省略图示)而进行急加速的过程中由驾驶者突然使脚从加速器踏板离开的情况下产生。

对于这种情况下的动作,对未由减法运算部32b进行减法运算动作的图8a的对比例的动作、和由减法运算部32b进行了减法运算动作的图8b的本实施方式1的动作例进行比较说明。

如图8a、图8b所示,在维持加速器开度apo较大的状态之后,与急剧降低至加速器开度apo=0相应地,目标电机扭矩(电机扭矩指令值ttmg)急剧降低(t8a、t8b的时刻)。

与此相应地,目标变速比(指令值)ra0以凸向上方的山形而变化,变速比急剧变化。此外,图9a中示出了此时的目标变速比(变速前、变速后)dra、目标变速比(指令值)ra0、实际变速比rat的变化。

这样,即使在上述行驶时,目标变速比(变速前、变速后)dra、目标变速比(指令值)ra0、实际变速比rat也显示出与旋转同步控制时同样的变化。

因此,在未由减法运算部32b进行校正作动的情况下,如前所述,补偿扭矩tm(f/b)中包含用于使转速变化分量ss减振的扭矩,产生跃升冲击,并且响应性变差。

即,如图8a所示,电机扭矩指令值ttmg和推定实际电机扭矩stmg如图所示偏离,并且产生车辆前后加速度变化δga。

与此相对,在图8b所示的例子中,电机扭矩指令值ttmg和推定实际电机扭矩stmg的偏差得到抑制,并且与图8a的车辆前后加速度变化δga相比,车辆前后加速度变化δgb也得到抑制。

因此,需要可靠地检测出这种急速的变速比变化,如上所述由减法运算部32b进行减法运算而抑制前后加速度g的变化。

因此,在本实施方式1中,在动作请求设置部340中,利用第1微分器342以及第2微分器343进行二阶微分而进行变速比加速度较大的变速的检测。

图9b示出了图9a所示的目标变速比(指令值)ra0的一阶微分值,图9c示出了图9a所示的目标变速比(指令值)ra0的二阶微分值。

图9b所示的一阶微分值在变速前后缓慢地变化、且变为跨越“0”的变化而难以与阈值进行比较,难以可靠地对变速时ts进行检测。因而,还难以在准确的定时由减法运算部32b进行伴随着变速的转速变化分量(ss)的减法运算。

与此相对,如图所示,在目标变速比(指令值)ra0的山形的顶点的前后的变速比变化时刻,图9c所示的目标变速比(指令值)ra0的二阶微分值以急剧的斜率而变化、且变化量也较大。因而,通过与规定的阈值(变速加速度up换挡阈值、变速加速度dwn换挡阈值)的比较的变速时ts的检测变得容易、且变为高精度。

因而,基于以二阶微分值为基础的变速比变化较大(快)的判定而由减法运算部32b进行减法运算动作,如图8b所示,能够提高推定实际电机扭矩stmg相对于电机扭矩指令值ttmg的响应性,还能够抑制前后加速度的变化。

(结束判定)

下面,对基于减法运算部32b的转速变化分量(ss)的减法运算动作结束时的判定进行说明。

图10是表示动作判定部301的动作请求(设置)与非动作请求(重置)的关系的时序图,表示基于动作请求设置部340的动作请求输出、以及动作请求清除部350的动作请求清除(非动作请求)的动作例。

如前所述,在变速比加速度大判定部341中,因变速比加速度超过两个阈值中的任一个而在t1的时刻进行动作请求的设置。

由此,减法运算部32b开始进行减法运算动作,基于图5的动作请求清除部350的清除判定而进行该减法运算部32b的减法运算动作的结束判定。

根据变速比变化的收敛而进行1种清除判定。

即,如图10中的t2的时刻所示,在实际变速比追随目标变速比而使得二者的偏差减小、且目标变速比达到到达变速比而使得二者的偏差减小、且目标变速比的变化率减小的情况下,判定为减法运算动作结束。

根据图6所示的第1偏差小判定部351a运算的偏差、变化率小判定部351b运算的偏差、第2偏差小判定部351c运算的偏差分别小于规定值而进行上述判定。

在起始自变速比加速度超过阈值的时刻的经过时间超过动作请求的上限时间的情况下进行另1种清除判定。该上限时间设定为能够可靠地使急变速比变化的变速结束的时间,在经过了超过该时间的时间的情况下,使减法运算部32b的减法运算动作结束。

这样,在本实施方式1中,将满足使得减法运算部32b的减法运算动作追随目标变速比的实际变速比、达到目标变速比的到达变速比、目标变速比的变化率的减小的所有条件设为清除条件。因此,在变速中,可靠地进行减法运算校正动作,因此能够抑制上述跃升。

另外,能够超过该急变速中而进行减法运算校正动作,能够抑制减振至无级变速器cvt的振动分量的问题。

在此基础上,通过设定动作请求的上限时间,假设在上述第1清除判定条件不成立的情况下,能够持续进行控制而抑制减振至无级变速器cvt的振动分量的问题。

(实施方式1的效果)

下面,列举实施方式1的电动车辆的减振控制装置的效果。

1)实施方式1的电动车辆的减振控制装置具有:

无级变速器cvt,其设置于电机mg与作为驱动轮的左右前轮fl、fr之间;以及

作为变速振动抑制单元的反馈控制部32,其从抑制伴随着电机mg的转速的外部干扰的振动的补偿扭矩tm(f/b)减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量而对电机mg的输出扭矩进行控制,

所述电动车辆的减振控制装置的特征在于,

具有作为变速比二阶微分计算单元的第1微分器342以及第2微分器343,它们对无级变速器cvt的变速比的二阶微分进行计算,

在变速比的二阶微分的绝对值大于或等于作为规定值的变速加速度up换挡阈值、变速加速度dwn换挡阈值的情况下,反馈控制部32进行从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制。

通过对变速比的二阶微分的绝对值与各阈值进行比较,能够准确地检测出变速而防止变速的误检测。

因而,能够由反馈控制部32在准确的定时进行从补偿扭矩减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的动作。

另外,抑制了由补偿扭矩中含有抑制与变速比变化较大的变速相伴的振动的补偿扭矩量的反向扭矩引起的跃升冲击,能够实现变速时间的缩短。

在此基础上,在实施方式1中,根据目标变速比(指令值)ra0而对变速比加速度进行运算,因此与根据实际变速比rat进行运算相比,变速比变化的有无的判定响应性更优异,并且不含有噪声分量,因此能够获得变速比变化的有无的较高的判定精度。

另一方面,对于在减法运算部32b中进行减法运算的与变速相伴的振动,在基于变速的转速变化运算部35中,基于实际变速比rat进行运算,因此能够从电机转速的振动分量(sm+ss)将基于变速的转速变化分量(ss)减去而高精度地进行减法运算。

2)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

具有作为变速判定单元的动作判定部301,该动作判定部301基于二阶微分而判定变速比的变化的有无,

在动作判定部301判定为存在变速比的变化的情况下,反馈控制部32进行从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制。

基于目标变速比(指令值)的二阶微分而判定变速比的变化的有无,由此能够准确地判定变速比的变化的有无,能够在准确的定时进行电机mg的输出扭矩的控制。

3)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有作为手动变速模式判定单元的旋转同步控制中动作请求判定部320,该旋转同步控制中动作请求判定部320基于驾驶者的变速要求而判定是否为阶梯式地对变速比进行变更的手动变速模式,

在基于手动变速模式的变速时,无论二阶微分的值如何,反馈控制部32都进行从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制。

在手动变速模式下,变速比阶梯式地变动,因此变速比变化相对较大。

因此,在基于手动变速模式的变速时,无论二阶微分的值如何,都进行从补偿扭矩减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的控制,由此能够减弱由反向扭矩引起的跃升冲击。

4)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有作为工作液温度检测单元的cvt油温传感器27,该cvt油温传感器27对无级变速器cvt的油温进行检测,

在cvt油温大于或等于规定温度的情况下,反馈控制部32进行从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制。

在无级变速器cvt的油温降低的情况下,无级变速器cvt不正常地进行动作,因此有时变速比指令值和实际变速比产生偏差,反馈控制部32无法适当地进行动作。

然而,这里,如果并未在cvt油温大于或等于规定温度的情况下,则不进行减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的控制,因此防止了车辆的驱动力控制变得不稳定。

5)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

具有变速加速度up换挡阈值运算部345以及变速加速度dwn换挡阈值运算部346,车速vsp越高,上述运算部将作为规定值的变速加速度up换挡阈值、变速加速度dwn换挡阈值设定为越小。

通常,车速vsp越高,伴随着变速的振动越大。这里,车速vsp越高,将判定变速比的变化有无的规定值设为越小,因此能够提高变速比变化的有无的判定响应性(灵敏度)。由此,还能够提高上述1)中说明的由反向扭矩引起的跃升冲击抑制响应性。

6)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

具有变速加速度up换挡阈值运算部345以及变速加速度dwn换挡阈值运算部346,根据变速前的变速级,变速级越低,上述运算部将作为规定值的变速加速度up换挡阈值、变速加速度dwn换挡阈值设定为越小。

通常,变速级越低(变速比越大),伴随着变速的振动越大。这里,变速级越低(变速比越大),将判定变速比的变化有无的规定值设为越小,因此能够提高变速比变化的有无的判定响应性(灵敏度)。由此,还能够提高上述1)的由反向扭矩引起的跃升冲击抑制响应性。

7)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

从开始从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制起经过了作为规定时间的动作上限时间之后,反馈控制部32使该输出扭矩的控制停止。

因此,即使在变速结束后,也持续进行减去抑制伴随着变速的振动的补偿扭矩量的动作,从而能够防止针对无级变速器cvt的振动分量的振动抑制性能降低。

8)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

具有对无级变速器cvt的目标变速比进行设定的变速器控制器11,

在作为变速比检测单元的cvt变速比运算部37所检测出的实际变速比、与目标变速比的偏差小于规定值的情况下,反馈控制部32使减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的控制停止。

因此,即使在变速结束后,也持续进行减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的动作,从而能够防止针对无级变速器cvt的振动分量的振动抑制性能降低。

9)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

在目标变速比的变化率小于规定值的情况下,反馈控制部32使从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制停止。

因此,即使在变速结束后,也持续进行减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的动作,从而能够防止针对无级变速器cvt的振动分量的振动抑制性能降低。

10)实施方式1的电动车辆的减振控制装置的特征在于,

在目标变速比和到达变速比的偏差小于规定值的情况下,反馈控制部32使从补偿扭矩tm(f/b)减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的电机mg的输出扭矩的控制停止。

因此,即使在变速结束后,也持续进行减去抑制与变速相伴的振动的补偿扭矩量的动作,从而能够防止振动抑制性能降低。

以上基于实施方式对本发明的电动车辆的减振控制装置进行了说明,关于具体的结构,并不局限于上述实施方式,只要未脱离权利要求书中的各权利要求所涉及的发明的主旨,允许设计的变更、追加等。

例如,在实施方式中,作为电机而示出了能够进行动力运行和再生的电动发电机,但并不限定于此,也可以使用仅能够进行动力运行的电机。

另外,在实施方式中,作为电动车辆而示出了具有发动机和电机作为驱动源的混合动力车,但也可以应用于只有电机作为驱动源的电动车辆。

另外,在实施方式中,示出了作为变速器而使用无级变速器的例子,但作为变速器并不局限于无级变速器,也可以使用手动、自动的其他变速器。

另外,在实施方式中,基于变速比加速度的减法运算动作要求的清除条件θ如下,即,实际变速比与目标变速比(指令值)的偏差小、目标变速比(指令值)的变化率小于规定值、目标变速比(指令值)与到达变速比的偏差小的全部,但并不限定于此。即,可以设为上述条件中的任意1个或者2个条件。

另外,在实施方式中,在判定为变速比的二阶微分超过了阈值时,执行规定的减振控制,但并不局限于此,在变速比的二阶微分超过阈值的情况下,只要限定于该情况下而减去与变速相应的补偿扭矩,则并未必须进行变速比的二阶微分是否超过阈值的判定动作。

在此基础上,在实施方式中,在变速比加速度请求判定部330中,利用目标变速比rao进行判定,但也可以对目标变速比rao的绝对值进行计算并基于绝对值和阈值而进行判定。

并且,在此基础上,在实施方式中,在变速比加速度请求判定部330中,可以利用目标变速比rao进行判定,但这是因为与利用实际变速比rat相比能够进行更准确的判定。即,在利用实际变速比rat的情况下,需要基于包含外部干扰的值的判定,因此在变速比加速度请求判定部330中利用目标变速比rao。然而,在本实施方式中,利用目标变速比rao进行判定,但并不局限于此,也可以利用实际变速比rat进行判定。

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