混合动力车辆的减振控制装置的制作方法

文档序号:13077759阅读:225来源:国知局
混合动力车辆的减振控制装置的制作方法

本发明涉及混合动力车辆的减振控制装置。



背景技术:

当前,在具有发动机和电机作为驱动源的混合动力车辆中,已知具有抑制伴随着外部干扰的振动的减振装置的混合动力车辆(例如,参照专利文献1)。

该当前的减振控制装置组合有抑制由实际的外部干扰所引起的振动的反馈控制、以及抑制由预先设想的外部干扰所引起的振动的前馈控制。另外,这里的前馈控制机械设备模型的传递函数和反函数构成,使规定的振动分量衰减。

专利文献1:日本特开2000-217209号公报



技术实现要素:

然而,前馈控制还将具有如下特性,即,抑制规定的振动分量,另一方面,使得输出扭矩的响应迟钝。因此,在车辆的目标驱动扭矩的增减时,车辆的实际驱动扭矩和目标驱动扭矩产生偏差。

特别是在目标驱动扭矩和目标电机扭矩的变化率的增减相反的情况下,车辆的实际驱动扭矩和目标驱动扭矩的偏差变大。

于是,与车辆的实际驱动扭矩和目标驱动扭矩产生偏差相应地,变为与驾驶者的请求不同的动作,会给驾驶者带来不适感。

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混合动力车辆的减振控制装置,能够抑制因车辆的实际驱动扭矩和目标驱动扭矩的偏差所引起的与驾驶者的请求不同的动作,能够抑制给驾驶者带来不适感。

为了实现上述目的,本发明的混合动力车辆的减振控制装置具有电机扭矩计算单元,该电机扭矩计算单元具有使与预先设想的外部干扰相伴的振动衰减的前馈控制、以及使与实际的外部干扰相伴的振动衰减的反馈控制,对电机的目标电机扭矩进行计算。

该减振控制装置具有衰减率可变单元,在目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量均为正或均为负的情况下,该衰减率可变单元将基于前馈控制的衰减率设定为第1衰减率,在目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量的正负相反的情况下,该衰减率可变单元将基于前馈控制的衰减率设定为小于第1衰减率的第2衰减率。

发明的效果

在本发明的混合动力车辆的减振控制装置中,在目标驱动扭矩变化量和目标电机扭矩变化量的正负相反的情况下,使得衰减率降低而提高了电机扭矩的响应性。

由此,在本发明中,车辆的实际驱动扭矩和目标驱动扭矩的偏差减小,能够抑制给驾驶员带来的不适感。

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的混合动力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的混合动力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的混合动力车辆的减振控制装置的衰减率可变部的衰减率可变控制的处理流程的流程图。

图5是实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的目标驱动扭矩以及目标电机扭矩的增加、降低、稳定的判定处理的说明图。

图6是用于设定实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的反向滤波器的衰减率的反向滤波器衰减率对应图。

图7是表示进行实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的齿轮消隙时的衰减率的设定的结构的框图。

图8是表示实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的判定目标驱动扭矩以及目标电机扭矩的增加、降低、稳定的判定部以及进行反向滤波器的衰减率的设定的衰减率设定部的框图。

图9是表示基于实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的目标驱动扭矩判定部、目标电机扭矩判定部的判定结果、基于衰减率选择部的衰减率的设定结果的一个例子的动作说明图。

图10是表示在实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置中与目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量相应地设定反向滤波器的衰减率的情况下的动作例的时序图。

图11是表示实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的齿轮消隙处理以及协调再生制动时的车速与衰减率的关系的衰减率特性图。

具体实施方式

下面,基于附图所示的实施方式对实现本发明的混合动力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的混合动力车辆的减振控制装置的结构进行说明。

实施方式1的混合动力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的混合动力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]、[减振控制]、[反向滤波器的衰减率可变控制]、[对于齿轮消隙最佳的衰减率的设定]、[进行扭矩变化量的增加、稳定、降低判定的结构以及设定衰减率的结构]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构成为,能够利用无级变速器cvt以规定的变速比进行变速,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松开,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、基于指示器的燃料喷射量、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回路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回路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的图示省略,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带的公知的结构。而且,该无级变速器cvt是利用从液压控制回路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,液压控制回路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。

液压控制回路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”下的起始自停车的起步区域、起始自低速的停车区域中,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。

混合动力车辆的制动系统具有制动操作单元51、制动液压控制单元52、左右前轮制动单元53l、53r以及左右后轮制动单元54l、54r。在该制动系统中,在制动操作时,从原则上来讲,进行下述协调再生制动控制,即,与电机mg进行再生动作相伴,针对基于踏板操作的请求制动力,通过液压制动力来分担从请求制动力减去再生制动力得到的量。

制动操作单元51具有制动器踏板51a、使用发动机eng的进气负压的负压助力器(booster)51b、主气缸51c等。该制动操作单元51相应于向制动器踏板51a施加的来自驾驶员的制动踏力而产生规定的主气缸压力,成为不使用电动助力器的由简单结构构成的单元。

对于制动液压控制单元52并未进行图示,但该制动液压控制单元52构成为具有电动油泵、增压电磁阀、减压电磁阀、油路切换阀等。在该制动液压控制单元52附设有制动控制器18,在未进行制动操作时,该制动控制器18发挥产生针对轮缸的轮缸液压的功能,在进行制动操作时,该制动控制器18发挥调整针对轮缸的轮缸液压的功能。利用未进行制动操作时的产生液压的功能的控制为牵引控制(tcs控制)、车辆动作控制(vdc控制)、驾驶辅助控制(自动制动控制)等。利用制动操作时的调整液压的功能的控制为协调再生制动控制、防抱死控制(abs控制)等。此外,协调再生制动控制是在对制动操作单元51的制动操作时将车辆的制动力分配为在制动液压控制单元52形成的基于液压的制动力、以及基于电机mg的再生的制动力的控制。

左右前轮制动单元53l、53r分别设置于左右前轮fl、fr,左右后轮制动单元54l、54r分别设置于省略了图示的左右后轮,对各轮施加液压制动力。在制动单元53l、53r、54l、54r具有供给由制动液压控制单元52形成的制动液压的省略了图示的轮缸。

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,将经由液压控制回路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。

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,将经由液压控制回路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,将经由液压控制回路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、电机蠕动控制、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,在强电电池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,对基于综合控制器10的控制进行简单说明。

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,将加速器开度apo和变速器输入转速nin等输入,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(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、即成为hev模式和ev模式中的哪一种运转模式进行运算。此外,该基于模式选择部200的运转模式的设定,例如基于预先设定的模式变换对应图并根据车速vsp和加速器开度apo而能够选择ev模式和hev模式,但详情省略。

在目标充放电输出运算部300中,在电池soc较低时,使发电量增加,在电池soc较高时,减小发电量,以增强电机辅助的方式对目标充放电电力tp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、运转模式、车速vsp以及目标充放电电力对它们的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离合器电磁线圈电流指令、第2离合器电磁线圈电流指令进行运算。此外,在本实施例中,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离合器电磁线圈电流指令、第2离合器电磁线圈电流指令统一进行运算,但也可以分别设置对指令值进行计算的单元。

[减振控制]

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为了抑制车辆振动而对施加于电机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31b,该前馈补偿器31b使与预先设想的外部干扰相伴的振动衰减,利用反向滤波器31a使作为电机扭矩指令的目标电机扭矩(ttm)衰减并输出至加法运算器33。

此外,在本实施方式1中,利用衰减率可变部40对反向滤波器31a的衰减率进行可变设定,后文中对其详情进行叙述。

反馈控制部32使与实际的外部干扰相伴的规定的振动衰减,利用反馈补偿器32a以规定的反馈增益使从机械设备34(车辆的驱动系统)输出的电机转速ωm的规定的振动分量衰减并输出至加法运算器33。

[反向滤波器的衰减率可变控制]

下面,基于图4的流程图对衰减率可变部40的衰减率可变控制进行说明。该衰减率可变控制是如下控制,即,基于是否处于齿轮消隙处理中、是否处于协调再生制动中、目标驱动扭矩变化量、目标电机扭矩变化量而在第1衰减率至第2衰减率的范围而使反向滤波器31a的衰减率可变。

在步骤s01中,判定是否为齿轮消隙处理的执行时,如果处于齿轮消隙处理执行时则进入步骤s02,在除了齿轮消隙处理中以外的情况下进入步骤s03。

此外,齿轮消隙处理是如下处理,在目标驱动扭矩从正向负切换、从负向正切换时,为了抑制包含无级变速器cvt的驱动力传递系统因与齿轮背隙相应的旋转加速而产生的冲击,对目标电机扭矩施加限制。另外,消隙处理的执行时包含消隙处理过程中、以及其执行开始的规定时间前。

在齿轮消隙处理的执行时所进入的步骤s02中,将反向滤波器31a的衰减率设定为对于齿轮消隙最佳的衰减率。该最佳的衰减率从作为衰减率而初始设定的第1衰减率向齿轮消隙处理的开始时逐渐(在本实施方式中分为3个阶段)降低,在齿轮消隙处理过程中,将衰减率设为“0”。后文中对其详情进行叙述。

在步骤s01中,在并非齿轮消隙处理执行时的情况下所进入的步骤s03中,判定是否处于协调再生制动中,在协调再生制动中时进入步骤s04,在并非协调再生制动中的情况下进入步骤s05。

在协调再生制动中所进入的步骤s04中,将反向滤波器31a的衰减率设定为协调再生制动用的衰减率,因此在本实施方式1中使用前述第1衰减率。

此外,这里,将协调再生制动中的情况下的衰减率设为比并非协调再生制动中的情况下的衰减率大。由此,在协调再生制动中时,在车辆产生振动的可能性较高,在容易产生这种振动的行驶区域中,通过预先将衰减率设为较大,能够有效地抑制车辆的振动。

在步骤s03中并未处于协调再生制动中的情况下所进入的步骤s05中,对目标扭矩变化量进行运算,判定目标驱动扭矩的增加、降低、稳定。

并且,在步骤s05的处理之后所进入的步骤s06中,对目标电机扭矩的变化量进行运算而判定增加、降低、稳定。

这里,目标驱动扭矩以及目标电机扭矩的增加、降低、稳定分别基于图5中示出的增加判定阈值、降低判定阈值而判定。

即,在大于或等于增加判定阈值(正值,且相当于第1驱动扭矩变化量以及第1电机扭矩变化量)的情况下判定为扭矩变化量增加。

另一方面,在比降低判定阈值(负值,相当于第2驱动扭矩变化量以及第2电机扭矩变化量)小的情况下判定为扭矩变化量降低。

另外,对于稳定判定,在扭矩变化量处于小于增加判定阈值、且大于或等于降低判定阈值的稳定范围内的情况下判定为稳定。并且,在该稳定判定中,在本实施方式1中,为了防止颤振,在扭矩变化量从稳定范围外变为稳定范围内而经过了规定的稳定判定时间之后判定为稳定。另外,独立地设定在扭矩变化量从增加向稳定范围内转换时所使用的增加→稳定判定时间、以及在扭矩变化量从降低向稳定范围内转换时所使用的降低→稳定判定时间。

此外,在稳定判定中,在向稳定范围变换的情况下,可以设为稳定,如上所述,可以设定增加→稳定判定时间、降低→稳定判定时间。

另外,上述说明中,记载为独立地设定增加→稳定判定时间以及降低→稳定判定时间,但在本实施方式中,并不局限于此,也可以统一设定增加→稳定判定时间以及降低→稳定判定时间。

此外,图5由1幅图表示目标驱动扭矩以及目标电机扭矩的增加、降低、稳定的判定处理中的判定基准,作为成为判定基准的增加判定阈值、降低判定阈值以及与其进行比较的扭矩变化量,作为1个值而示出。

然而,驱动扭矩变化量的增加判定阈值(第1驱动扭矩变化量)以及电机扭矩变化量的增加判定阈值(第1电机扭矩变化量)可以使用不同的值。同样地,驱动扭矩变化量的降低判定阈值(第2驱动扭矩变化量)以及电机扭矩变化量的降低判定阈值(第2电机扭矩变化量)可以使用不同的值。

如上所述,在通过步骤s5、s6对目标驱动扭矩以及目标电机扭矩的变化量的增加、降低、稳定进行判定之后所进入的步骤s07中,基于其判定结果、以及图6中示出反向滤波器衰减率对应图而求出衰减率。

后文中对该反向滤波器衰减率对应图的详情进行叙述,总之,在目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量均为正或负的情况下将衰减率设定为第1衰减率(大),第1衰减率例如设为1。另一方面,在目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量的正负相反的情况下使用小于第1衰减率的第2衰减率(小)。

此外,在图5的说明中,将第1衰减率例如设为1,但并非一定局限于此,只要是大于第2衰减率的值即可。将第2衰减率设为“0”,但并非一定局限于此,只要是小于第1衰减率的值即可。

[进行扭矩变化量的增加、稳定、降低判定的结构以及设定衰减率的结构]

下面,基于图8对目标驱动扭矩判定部500、目标电机扭矩判定部600、衰减率选择部700进行说明。此外,目标驱动扭矩判定部500进行图4的步骤s05中的目标驱动扭矩变化量的增加、稳定、降低的判定。目标电机扭矩判定部600进行图4的步骤s6中的目标电机扭矩变化量的增加、稳定、降低的判定。衰减率选择部700进行图4的s07中的衰减率的设定。

目标驱动扭矩判定部500的目标驱动扭矩增加/降低判定部501从目标驱动扭矩变化量计算部901作为目标电机扭矩的时间微分而将相对于目标驱动扭矩的前次值的变化量输入。而且,在目标驱动扭矩变化量大于或等于预先设定的正值的增加判定阈值时判定为增加,在小于预先设定的负值的降低判定阈值时判定为降低。

另外,目标电机扭矩判定部600的目标电机扭矩增加/降低判定部601也从目标电机扭矩变化量计算部902作为目标电机扭矩的时间微分即目标电机扭矩变化量而将相对于目标电机扭矩的前次值的变化量输入。而且,在目标电机扭矩变化量大于或等于预先设定的正值的增加判定阈值时判定为增加,在小于预先设定的负值的降低判定阈值时判定为降低。

另外,目标驱动扭矩判定部500的目标驱动扭矩变化量稳定范围判定部502将目标驱动扭矩变化量、增加判定阈值、降低判定阈值以及目标驱动扭矩增加/降低判定部501的增加、降低的判定结果输入。而且,如果目标驱动扭矩变化量从大于或等于增加判定阈值时向小于增加判定阈值且大于或等于降低判定阈值的扭矩变化量稳定范围内转换、且从该转换起的经过时间超过增加→稳定判定时间,则判定为稳定。同样地,如果目标驱动扭矩变化量从小于降低判定阈值时向小于增加判定阈值且大于或等于降低判定阈值的扭矩变化量稳定范围内转换、且从该转换起的经过时间超过降低→稳定判定时间,则判定为稳定。

另外,目标电机扭矩判定部600的目标电机扭矩变化量稳定范围判定部602也利用增加判定阈值、降低判定阈值、增加→稳定判定时间、降低→稳定判定时间对目标电机扭矩进行同上所述的判定。

减率选择部700根据目标驱动扭矩变化量的增加、稳定、降低的判定结果、以及目标电机扭矩变化量的增加、稳定、降低的判定结果并基于前述的图6的反向滤波器衰减率对应图而进行衰减率的选择。

[反向滤波器衰减率对应图]

下面,对图6的反向滤波器衰减率对应图进行说明。

如图所示,在目标驱动扭矩变化量增加(大于或等于增加判定阈值)、且目标电机扭矩变化量降低(小于降低判定阈值)的情况下,将反向滤波器31a的衰减率设为小于第1衰减率(大)的第2衰减率(小),将该第2衰减率例如设为“0”。

另外,在目标驱动扭矩变化量降低(小于降低判定阈值)、且目标电机扭矩变化量增加(大于或等于增加判定阈值)的情况下,将反向滤波器31a的衰减率设为小于第1衰减率的第2衰减率,将该第2衰减率例如设为“0”。

另外,在目标驱动扭矩变化量稳定(小于增加判定阈值且大于或等于降低判定阈值)、且目标电机扭矩变化量稳定以外(稳定范围外)的情况下,设定为第1衰减率(大)与第2衰减率(小)之间的第2中间衰减率,将该第2中间衰减率例如设定为0.3。

在目标驱动扭矩变化量稳定以外(稳定范围外)、且目标电机扭矩变化量稳定(小于增加判定阈值且大于或等于降低判定阈值)的情况下,也设定为第1衰减率(大)与第2衰减率(小)之间的第2中间衰减率。

在目标驱动扭矩变化量和目标电机扭矩变化量分别稳定(小于增加判定阈值且大于或等于降低判定阈值)的情况下,设定为第1衰减率(大)与第2中间衰减率之间的第1中间衰减率,将该第1中间衰减率例如设定为0.6。

另外,在目标驱动扭矩变化率和目标驱动扭矩变化率的正负一致、且二者增加(大于或等于增加判定阈值)的情况下、以及二者降低(小于降低判定阈值)的情况下,将衰减率设为第1衰减率(大)。在该情况下,在本实施方式1中,作为第1衰减率,例如设为“1”。

(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,利用图9对进行步骤s05~s07的处理的目标驱动扭矩判定部500、目标电机扭矩判定部600的判定结果、衰减率选择部700的衰减率的设定结果的一个例子进行简单说明。

图9表示目标驱动扭矩以及目标电机扭矩的扭矩变化量的增减的组合、以及与其相应的衰减率的关系。在图中,朝上的箭头表示各扭矩变化量增加,横向的箭头表示各扭矩变化量稳定,朝下的箭头表示各扭矩变化量降低。

如该图的(a)图所示,在目标驱动扭矩增加、且目标电机扭矩增加且均为正的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第1衰减率(1)。

在图中如图(b)所示,在目标驱动扭矩增加、且目标电机扭矩稳定的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第2中间值。

在图中如图(c)所示,在目标驱动扭矩增加、且目标电机扭矩降低的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第2衰减率(0)。

另外,在图中如图(d)所示,在目标驱动扭矩稳定、且目标电机扭矩增加的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设为第2中间值。

在图中如图(e)所示,在目标驱动扭矩稳定、且目标电机扭矩稳定的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第1中间值。

在图中如图(f)所示,在目标驱动扭矩稳定、且目标电机扭矩降低的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第2衰减率(0)。

另外,在图中如图(g)所示,在目标驱动扭矩降低、且目标电机扭矩增加的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第2衰减率(0)。

在图中如图(h)所示,在目标驱动扭矩降低、且目标电机扭矩稳定的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第2中间值。

在图中如图(i)所示,在目标驱动扭矩降低、且目标电机扭矩降低且均为负的情况下,将反向滤波器13a的衰减率设定为第1衰减率(1)。

下面,利用图10对基于上述那样的步骤s05~s07的处理的、与目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量相应的反向滤波器31a的衰减率的设定的具体动作例进行说明。

即,驾驶者从t21的时刻起踏入省略了图示的加速器踏板而进行加速操作,在加速器开度apo如图示发生变化的情况下,目标驱动扭矩增加。

另外,此时,与加速器踏板操作相应地,目标发动机扭矩如实线所示那样升高。

而且,从目标驱动扭矩减去目标发动机扭矩所得的目标电机扭矩,在图中如双点划线所示那样从t21的时刻升高、且从t23的时刻降低。

并且,前馈补偿器31利用反向滤波器31a将相对于该目标电机扭矩衰减后的值(tm(f/f))输出。

在本实施方式中,根据目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量而对反向滤波器31a的衰减率进行可变设定。

即,在图10的动作例的情况下,从t21的时刻至t23的时刻,目标驱动扭矩变化量增加,目标电机扭矩变化率增加,二者的变化量为正且一致,因此设定为第1衰减率。因而,前馈补偿器31b的输出值(tm(f/f))是与对比例相同的值。

与此相对,在t23的时刻至t24的时刻,目标驱动扭矩变化量增加,目标电机扭矩变化量降低,因此设为第2衰减率。因而,前馈补偿器31b的输出值(tm(f/f))与目标电机扭矩一致。

因此,能够使t23的时刻以后的实际电机扭矩的响应滞后缓和,能够抑制实际驱动扭矩相对于图中由虚线所示的目标驱动扭矩的突出。

因而,车辆的实际驱动扭矩与目标驱动扭矩的偏差减小,能够减弱给驾驶者带来的不适感。

[对于齿轮消隙最佳的衰减率的设定]

下面,说明进行针对在步骤s02中设定的齿轮消隙最佳的衰减率的设定的结构。

在该齿轮消隙时,在本实施方式1中,如图11所示,使衰减率从第1衰减率分3个阶段降低。

该3个阶段的变更基于作为使第2离合器cl2开始滑动的车速的cl2开始滑动车速vin、以及该cl2开始滑动车速vin的车速差α、β、γ而设定。

即,在车速vsp从vin+γ至vin+β的区域内,使用第1中间值作为衰减率,将衰减率设为小于第1衰减率的值。

在车速vsp从vin+β至vin+α的区域内,使用第2中间值作为衰减率,将衰减率设为小于第1中间值以及第1衰减率的值。

并且,在车速vsp从vin+α至vin的区域内,处于齿轮消隙处理中,作为衰减率而设为第2衰减率。

下面,如上所述,基于图7的框图对进行齿轮消隙时的衰减率的设定的结构进行说明。

该结构为如下结构,即,在车速vsp降低时,将电机mg从再生状态切换为动力运行状态以使得发动机转速不低于怠速转速,在使第2离合器cl2滑动时执行齿轮消隙。此外,在驾驶者从省略了图示的加速器踏板松开脚的滑行行驶(惯性行驶)时、或者制动操作时产生上述车速vsp的降低。

在该齿轮消隙时设定衰减率的结构具有第1开关sw1、第2开关sw2、第3开关sw3。

如果车速vsp变为对cl2开始滑动车速vin加上第1车速差γ所得的值,则第1开关sw1将预先设定的衰减率“0”输出。

即,在加速器开度apo为0而变为on的怠速开关为on、且从实际车速vspt减去cl2开始滑动车速vin所得的值小于第1车速差γ时,第1逻辑和电路and1满足逻辑和条件而变为on。

而且,在第1逻辑和电路and1变为on时,第1开关sw1将衰减率“0”输出。

此外,在第1逻辑和电路and1的off时,在从第2开关sw2、第3开关sw3输入有第2中间值和第1中间值中的任一值的情况下,第1开关sw1将各中间值输出。

如果车速vsp变为对cl2开始滑动车速vin加上第2车速差β所得的值,则第2开关sw2将预先设定的衰减率“第2中间值”输出。

即,在从实际车速vspt减去cl2开始滑动车速vin所得的值小于第2车速差β时,第2逻辑和电路and2满足逻辑和条件而变为on。

而且,在第2逻辑和电路and2变为on时,第2开关sw2将“第2中间值”输出。

此外,在第2逻辑和电路and2的off时,在从第3开关sw3输入有第1中间值的情况下,第2开关sw1将第1中间值输出。

如果车速vsp变为对cl2开始滑动车速vin加上第3车速差α所得的值,则第3开关sw3将预先设定的衰减率“第1中间值”输出。

即,在从实际车速vspt减去cl2开始滑动车速vin所得的值小于第3车速差α时,第3逻辑和电路and3满足逻辑和条件而变为on。

此外,在ev模式行驶时,开始滑动开关slpsw将ev时开始滑动车速输出,在hev模式行驶时,开始滑动开关slpsw将hev时开始滑动车速向减法运算器输出。减法运算器801将从实际车速vspt减去cl2开始滑动车速vin所得的值输出。

利用以上结构的消隙时衰减率设定电路,在车速vsp从对cl2开始滑动车速vin加上第3车速差α所得的值至对cl2开始滑动车速vin加上第2车速差β所得的值之间,将衰减率设定为小于第1衰减率的“第1中间值”。

另外,在车速vsp从对cl2开始滑动车速vin加上第2车速差β所得的值至对cl2开始滑动车速vin加上第1车速差γ所得的值之间,将衰减率设定为小于“第1中间值”的“第2中间值”。

另外,在车速vsp从cl2开始滑动车速vin至对cl2开始滑动车速vin加上第1车速差γ所得的值之间即齿轮消隙处理中,将衰减率设定为小于“第2中间值”的“0”。即,使反向滤波器的衰减无效。此外,上述说明中将消隙处理中的衰减率设为“0”,但并非一定局限于此,在消隙处理中,只要是小于“第2中间值”的衰减率即可。

(协调再生制动时以及齿轮消隙时)

下面,基于图11的与车速相应的驱动扭矩以及衰减率特性图,对协调再生制动时以及齿轮消隙处理时的动作进行说明。

在驾驶者进行制动操作时,通过协调再生制动控制而将与对制动器踏板51a的操作相应的制动力,分配为基于在制动器液压控制单元52所形成的液压的制动力、以及基于电机mg的再生的制动力(协调再生扭矩)。

另外,如果车速vsp以某种程度降低,使得则电机mg的协调再生扭矩降低。

图11表示在hev模式行驶中的车速vsp降低的情况下的、协调再生扭矩(目标电机扭矩)的变化。

如上所述,在协调再生制动控制时,如果车速vsp降低,则在将协调再生扭矩逐渐减小之后,使发动机转速保持怠速转速,因此使得目标驱动扭矩从负切换为正,并且使第2离合器cl2滑动。

另外,在目标驱动扭矩从负向正切换时,进行齿轮消隙处理而限制目标驱动扭矩,通过将驱动传递系统的齿轮背隙填满而抑制因电机旋转的加速而产生冲击。

在进行上述动作时,首先,对使用使得反向滤波器31a的衰减率在整个速度区域内恒定的第1衰减率的对比例的问题进行说明。

这样,在使用使得反向滤波器31a的衰减率在整个速度区域内恒定的第1衰减率的情况下,齿轮消隙处理的响应性也降低。因此,在对比例中,需要与该响应性相应地相对于cl2开始滑动车速vin而将齿轮消隙处理开始时的车速vkai1设定得较高,该车速vkai1与cl2开始滑动车速vin之间的速度幅度hgat1扩大。

在此基础上,在齿轮消隙处理的开始时刻,为了使协调再生扭矩降低至“0”,将协调再生扭矩开始降低的车速vtei1也设定得较高,对协调再生区域进行限制。因而,动能回收性能受抑制。

与此相对,在本实施方式1中,将反向滤波器31a的衰减率设为可变,将齿轮消隙处理中的衰减率设为“0”。

因此,在齿轮消隙处理中,能够高响应地对目标驱动扭矩进行控制,能够缩短齿轮消隙处理所需的时间(hgat2)。

由此,能够将相对于cl2开始滑动车速vin的齿轮消隙处理的开始时的车速vkai2(=vα)设定为低于对比例,并且还能够将协调再生扭矩开始降低的车速vtei2也设定为低于对比例(vtei1)。

因此,能够执行协调再生制动控制的协调再生区域扩大,提高了动能回收性能,且提高了油耗性能。

此外,在图11的动作例中,在驾驶者既未进行制动操作、也未进行加速器踏板(省略图示)的操作的滑行行驶时,通过步骤s05~s07的处理而进行与前述的目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量相应的衰减率的设定。

(实施方式1的效果)

下面,列举实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的效果。

1)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置具有:

发动机eng和电机mg的驱动源;

电机扭矩计算部30,其具有前馈控制部31和反馈控制部32,所述前馈控制部31使与预先设想的外部干扰相伴的振动衰减,所述反馈控制部32使与实际的外部干扰相伴的振动衰减,所述电机扭矩计算部30对电机mg的目标电机扭矩进行计算;以及

目标驱动扭矩运算部100,其对基于发动机eng和电机mg的目标驱动扭矩进行计算,

所述混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,具有:

目标驱动扭矩变化量计算部901,其对作为目标驱动扭矩的时间微分的目标驱动扭矩变化量进行计算;

目标电机扭矩变化量计算部902,其对作为目标电机扭矩的时间微分的目标电机扭矩变化量进行计算;以及

衰减率可变部40,在目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量均为正或均为负的情况下,所述衰减率可变部40将前馈控制部31的衰减设定为第1衰减率,在目标驱动扭矩变化量以及目标电机扭矩变化量的正负相反的情况下,所述衰减率可变部40将前馈控制部31的衰减设定为小于第1衰减率的第2衰减率。

因此,在目标驱动扭矩变化量和目标电机扭矩变化量的正负相反的情况下,能够使衰减率降低而提高电机扭矩的响应性。

因而,车辆的实际驱动扭矩与目标驱动扭矩的偏差减小,因此能够抑制给驾驶员带来的不适感。

2)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有:

目标驱动扭矩增加/降低判定部501,其判定目标驱动扭矩变化量是否大于或等于作为正的第1驱动扭矩变化量的增加判定阈值;以及

目标电机扭矩增加/降低判定部601,其判定目标电机扭矩变化量是否小于比作为正的第1电机扭矩变化量的增加判定阈值小的作为负的第2电机扭矩变化量的降低判定阈值,

在目标驱动扭矩变化量大于或等于增加判定阈值、且目标电机扭矩变化量小于降低判定阈值的情况下,衰减率可变部40设定为第2衰减率。

行驶中的目标驱动扭矩以及目标电机扭矩与行驶状态相应地略微变化,其变化量的正负状态也略微变化。

因此,通过设定对各扭矩变化量的增加、降低进行判别的各阈值,能够准确地判定衰减率的降低所需的两个扭矩变化量的正负不同的状况。

3)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有:

目标驱动扭矩增加/降低判定部501,其判定目标驱动扭矩变化量是否小于比正的增加判定阈值小的作为负的第2驱动扭矩变化量的降低判定阈值;以及

目标电机扭矩增加/降低判定部601,其判定目标电机扭矩变化量是否大于或等于作为正的第1电机扭矩变化量的增加判定阈值,

在目标驱动扭矩变化量小于降低判定阈值、且目标电机扭矩变化量大于或等于增加判定阈值的情况下,衰减率可变部40设定为第2衰减率。

行驶中的目标驱动扭矩以及目标电机扭矩与行驶状态相应地略微变化,其变化量的正负状态也略微变化。

因此,通过设定对各扭矩变化量的增加、降低进行判别的各阈值,能够准确地判定衰减率的降低所需的两个扭矩变化量的正负不同的状况。

4)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有:

目标驱动扭矩变化量稳定范围判定部502,其判定目标驱动扭矩变化量是否处于小于作为正的第1驱动扭矩变化量的增加判定阈值、且大于或等于负的第2驱动扭矩变化量的降低判定阈值的驱动扭矩变化量稳定范围;以及

电机扭矩变化量稳定范围判定部602,其判定目标电机扭矩变化量是否处于小于作为正的第1电机扭矩变化量的增加判定阈值、且大于或等于作为负的第2电机扭矩变化量的降低判定阈值的电机扭矩变化量稳定范围,

在目标驱动扭矩变化量处于驱动扭矩变化量稳定范围内、且目标电机扭矩变化量处于电机扭矩变化量稳定范围外的情况下,衰减率可变部40设定为第1衰减率与第2衰减率之间的第3衰减率(第2中间值)。

在目标驱动扭矩变化量在判定为增加与判定为降低之间的区间稳定、且目标电机扭矩的变化量增加或降低的情况下,通过这样设为中间的衰减率,从而衰减率的变化变得平滑。

因此,能够抑制给驾驶者带来因衰减率的变化所引起的不适感,即使在电机扭矩发生变动的状况下,也能够提高电机扭矩的响应性而抑制给驾驶者带来的不适感。

5)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有:

目标驱动扭矩变化量稳定范围判定部502,其判定目标驱动扭矩变化量是否处于小于作为正的第1驱动扭矩变化量的增加判定阈值、且大于或等于作为负的第2驱动扭矩变化量的降低判定阈值的驱动扭矩变化量稳定范围;以及

电机扭矩变化量范围判定部602,其判定目标电机扭矩变化量是否处于小于作为正的第1电机扭矩变化量的增加判定阈值、且大于或等于作为负的第2电机扭矩变化量的降低判定阈值的电机扭矩变化量稳定范围,

在目标驱动扭矩变化量处于驱动扭矩变化量稳定范围外、且目标电机扭矩变化量处于电机扭矩变化量稳定范围内的情况下,衰减率可变部40设定为第1衰减率与第2衰减率之间的第3衰减率(第2中间值)。

在目标电机扭矩变化量在判定为增加与判定为降低之间的区间内稳定、且目标驱动扭矩的变化量增加或降低的情况下,通过这样设为中间的衰减率,从而衰减率的变化变得平滑。

因此,能够抑制给驾驶者带来由衰减率的变化所引起的不适感,在驱动扭矩发生变动的状况下,能够提高电机扭矩的响应性而抑制给驾驶者带来的不适感。

6)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

还具有作为协调再生制动单元的综合控制器10,该综合控制器10进行将车辆的制动力分配为液压制动力和再生制动力的协调再生制动,

衰减率可变部40将执行协调再生制动的情况下的衰减率设定为与未执行协调再生制动的情况相比更大的第1衰减率。

在协调再生制动中,驾驶者对于与外部干扰相伴的振动的敏感度较高。

因此,通过将衰减率设定得较高,能够有效地抑制伴随着外部干扰的振动,能够抑制给驾驶者带来的由振动引起的不适感。

7)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

综合控制器10具有齿轮消隙控制单元,在目标驱动扭矩从正向负、或者从负向正变动的情况下,该齿轮消隙控制单元对从驱动源至车轮的驱动轴上所产生的振动进行抑制,

在齿轮消隙控制单元的动作中,衰减率可变部40将衰减率设定为小于第1衰减率的衰减率(s02)。

因此,能够提高齿轮消隙扭矩的控制响应性,能够在短时间内进行齿轮消隙。

由此,特别是在协调再生制动后的齿轮消隙时,能够扩大协调再生制动区域,能够提高基于再生的能量回收性能。

8)实施方式1的混合动力车辆的减振控制装置的特征在于,

在齿轮消隙时,衰减率可变部40预先使衰减率从第1衰减率逐渐向第1中间值、第2中间值减小,在齿轮消隙过程中,衰减率可变部40将衰减率设为第2衰减率(0)。

因此,通过在齿轮消隙过程中设为第2衰减率(0),能够可靠地提高齿轮消隙处理中的响应性,能够可靠地缩短齿轮消隙处理所需的时间。

在此基础上,通过预先使衰减率向齿轮消隙逐渐减小,能够抑制因衰减率的急剧变化所引起的电机扭矩变化,能够抑制给驾驶者带来的不适感。

以上基于实施方式对本发明的混合动力车辆的减振控制装置进行了说明,关于具体结构,并不局限于该实施方式,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,则允许设计的变更、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,也可以使用能够仅进行动力运行的电机。

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,示出了作为第2衰减率而将衰减率设为0的例子,但并不限定于此,只要是低于第1衰减率的值即可,例如,也可以使用与实施方式中示出的第1中间值、第2中间值相当的值。

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