本發明涉及實施降低懸架彈簧上部振動的控制即懸架彈簧上部減振控制的車輛的驅動力控制裝置。
背景技術:
以往,公知有控制驅動車輪的行駛用驅動源的扭矩來降低懸架彈簧上部振動的懸架彈簧上部減振控制。例如,在專利文獻1所提出的裝置中,利用行駛用驅動源產生通過對為了使車輛加減速而要求的基本要求扭矩追加用于抑制懸架彈簧上部振動的減振控制用扭矩而得的目標扭矩。減振控制用扭矩根據懸架彈簧上部振動而其符號正負交替地變化。也就是說,減振控制用扭矩在驅動扭矩(正的扭矩)和制動扭矩(負的扭矩)之間交替變化。因此,在基本要求扭矩的絕對值小的情況下,目標扭矩的符號有時正負地輪換變化。在該情況下,因目標扭矩的反轉,會產生減速齒輪的齒隙堵塞時的齒敲擊聲。
因此,在專利文獻1所提出的裝置中,在預測目標扭矩的符號輪換變化的情況下,禁止追加減振控制用扭矩。也就是說,使得不實施懸架彈簧上部減振控制。由此,能夠抑制齒敲擊聲的產生。
專利文獻1:日本特開2010-125986號公報
即便在如加速踏板不工作時那樣發動機制動(也包括再生制動)正在工作時,也能夠通過對制動扭矩追加懸架彈簧上部減振控制扭矩來實施懸架彈簧上部減振控制。但是,例如,在減小制動力而進行自由行駛(free run)(慣性行駛)的情況下,若實施懸架彈簧上部減振控制,則目標扭矩的符號容易正負地輪換變化。因而,在專利文獻1所提出的裝置中,當進行自由行駛時,無法實施懸架彈簧上部減振控制。
技術實現要素:
本發明是為了解決上述課題而完成的,其目的在于,在如加速踏板不工作時那樣沒有加速要求的狀況下,使得能夠適當地實施懸架彈簧上部減振控制。
為了實現上述目的,本發明的特征在于,提供一種車輛的驅動力控制裝置,具備:
行駛用驅動源(10、11、12);
齒輪機構(15、16),上述齒輪機構將上述行駛用驅動源的輸出扭矩傳遞至車輪;
目標扭矩運算單元(20、S55),上述目標扭矩運算單元運算對為了使車輛加減速而要求的基本要求扭矩(Ta)加上為了進行懸架彈簧上部減振控制而需要的減振控制用扭矩(Tb)所得出的目標扭矩(T*);以及
驅動力控制單元(20、S56),上述驅動力控制單元根據上述目標扭矩控制上述行駛用驅動源的輸出扭矩,
其中,
上述車輛的驅動力控制裝置具備:
反轉預測單元(S13),上述反轉預測單元預測上述目標扭矩的符號正負交替地反轉的狀況;
加速要求判定單元(S20),上述加速要求判定單元判定有無上述車輛的加速要求;
振動程度判定單元(S19),上述振動程度判定單元判定車身的上下振動的大小的程度是否比基準值大;以及
目標扭矩調整單元(S23、S25、S51~S54),當預測為上述目標扭矩的符號正負交替地反轉的狀況下,在特定條件成立的情況下(S20:是),上述目標扭矩調整單元將上述目標扭矩朝負方向以設定量(△T)增加修正,在上述特定條件不成立的情況下,上述目標扭矩調整單元使得上述目標扭矩不包括上述減振控制用扭矩,其中,特定條件是指判定為上述車身的上下振動的程度比基準值大、且判定為沒有上述加速要求。
驅動輪所產生的扭矩的一部分通過懸架系統而轉換為車身的上下方向的力。因而,通過控制在該驅動輪產生的扭矩,能夠抑制懸架彈簧上部振動(車身的振動)。因此,在本發明中,目標扭矩運算單元運算對為了使車輛加減速而要求的基本要求扭矩加上為了進行懸架彈簧上部減振控制而需要的減振控制用扭矩所得出的目標扭矩。基本要求扭矩例如是基于駕駛員的加速器操作量而設定的駕駛員要求扭矩。
驅動力控制單元根據目標扭矩控制行駛用驅動源的輸出扭矩。行駛用驅動源的輸出扭矩經由齒輪機構向車輪(驅動輪)傳遞。減振控制用扭矩根據懸架彈簧上部振動而其符號正負交替地變化(稱作零交叉),因此,對基本要求扭矩加上減振控制用扭矩所得出的目標扭矩在基本要求扭矩的絕對值小的情況下容易零交叉,在該情況下,會產生齒輪機構的齒輪的齒隙堵塞時的齒敲擊聲。
因此,本發明具備反轉預測單元、加速要求判定單元、振動程度判定單元以及目標扭矩調整單元。反轉預測單元預測目標扭矩的符號正負交替地反轉的狀況。加速要求判定單元判定有無車輛的加速要求。振動程度判定單元判定車身(懸架彈簧上部)的上下振動的大小的程度是否比基準值大。
當預測為目標扭矩的符號正負交替地反轉的狀況下,在特定條件成立的情況下,目標扭矩調整單元將目標扭矩朝負方向以設定量增加修正,其中,特定條件是指判定為車身的上下振動的程度比基準值大、且判定為沒有加速要求。即、使目標扭矩朝負方向偏移設定量。因而,例如,即便在減小制動扭矩而進行自由行駛的情況下,當車身的上下振動變大的情況下,也能夠在抑制目標扭矩的零交叉(抑制齒敲擊聲的產生)的同時實施懸架彈簧上部減振控制。
作為將目標扭矩朝負方向以設定量增加修正的方法,可以是將基本要求扭矩朝負方向以設定量增加修正,可以將減振控制用扭矩朝負方向以設定量增加修正,也可以將基本要求扭矩和減振控制用扭矩相加而得的值即最初的目標扭矩以設定量增加修正。
并且,當預測為目標扭矩的符號正負交替地反轉的狀況下,在特定條件不成立的情況下,目標扭矩調整單元使得目標扭矩不包括減振控制用扭矩。例如使減振控制用扭矩為零。由此,懸架彈簧上部減振控制被禁止,能夠防止齒敲擊聲的產生。
例如,在進行自由行駛的情況下,若將目標扭矩朝負方向以設定量增加修正,則相應地制動扭矩增加而自由行駛的效果降低。但是,在未判定為車身的上下振動的程度比基準值大的狀況下,進行懸架彈簧上部減振控制的必要性低。因此,在未判定為車身的上下振動的程度比基準值大的狀況下,目標扭矩調整單元使得目標扭矩不包括減振控制用扭矩,禁止懸架彈簧上部減振控制。因而,能夠不使制動扭矩增加地實施自由行駛,能夠得到自由行駛的效果。
這樣,根據本發明,在沒有加速要求的狀況下,能夠適當地實施懸架彈簧上部減振控制。
本發明的一個方面的特征在于,
上述目標扭矩調整單元構成為:根據上述減振控制用扭矩的大小,調整將上述目標扭矩朝負方向增加修正的設定量(S31~S33)。
若增大將目標扭矩朝負方向增加修正的設定量,則能夠良好地降低齒輪的齒敲擊聲的產生,但另一方面,車輛的減速度變大。因此,在本發明的一個方面中,目標扭矩調整單元根據減振控制用扭矩的大小,調整將目標扭矩朝負方向增加修正的設定量。由此,能夠平衡良好地兼得齒輪的齒敲擊聲產生的降低和借助偏移實現的對減速度增加的抑制。例如,目標扭矩調整單元可以構成為:在減振控制用扭矩的大小大的情況下,與小的情況相比,增大將目標扭矩朝負方向增加修正的設定量。
本發明的一個方面的特征在于,
上述振動程度判定單元構成為:基于上述減振控制用扭矩的大小,推定上述車身的上下振動的大小的程度。
根據本發明的一個方面,能夠適當地推定車身的上下振動的大小的程度。
本發明的一個方面的特征在于,
上述振動程度判定單元構成為:取得上述車輛的運動狀態量,并基于上述運動狀態量推定上述車身的上下振動的大小的程度。
根據本發明的一個方面,能夠適當地推定車身的上下振動的大小的程度。作為運動狀態量,例如能夠采用俯仰率、俯仰振幅、上下加速度、垂蕩振幅、車速等。
本發明的一個方面的特征在于,
上述振動程度判定單元構成為:取得上述車輛所行駛的道路的前方的道路狀態量,并基于上述道路狀態量推定上述車身的上下振動的大小的程度。
根據本發明的一個方面,能夠事先預測車身的上下振動的大小的程度。例如,振動程度判定單元可以構成為:利用照相機對車輛的前方進行拍攝,對所拍攝到的圖像進行解析而取得道路狀態量。
本發明的一個方面的特征在于,
目標扭矩調整單元構成為:即便上述車身的上下振動的程度從比基準值大的狀況切換至成為基準值以下的狀況,在預先設定的結束允許條件不成立的期間,也繼續進行上述目標扭矩的增加修正,從而使得上述懸架彈簧上部減振控制繼續進行(S26)。
根據本發明的一個方面,即便在不平整道路行駛的中途暫時切換為好路行駛,也能夠對目標扭矩進行增加修正,并使懸架彈簧上部減振控制繼續進行。因而,能夠使得不會因路面狀況的暫時的變化而導致目標扭矩的偏移頻繁地切換。結果,能夠降低車輛姿勢因加減速而變化的頻度、以及因車輛姿勢的變化而對駕駛員賦予的不協調感。例如,結束允許條件可以設定為對目標扭矩進行增加修正而進行的懸架彈簧上部減振控制至少繼續一定時間以上這一條件。
在上述說明中,為了有助于對發明的理解,對與實施方式對應的發明的構成要件,以加注括號的形式添加在實施方式使用的附圖標記,但發明的各構成要件并不限定于由上述附圖標記規定的實施方式。
附圖說明
圖1是本實施方式所涉及的車輛的驅動力控制裝置的簡要結構圖。
圖2是表示駕駛員要求扭矩設定表的圖表。
圖3表示目標扭矩的波形,(a)是不進行偏移的情況的圖,(b)是進行了偏移的情況的圖。
圖4是表示標志設定例程的流程圖。
圖5是表示懸架彈簧上部減振控制例程的流程圖。
圖6是表示標志設定例程的變形例1的流程圖(一部分)。
圖7是表示標志設定例程的變形例2的流程圖(一部分)。
附圖標記說明:
10:發動機;11:第一電動發電機;12:第二電動發電機;13:逆變器;14:電池;15:動力分配機構;16:驅動力傳遞機構;20:混合動力ECU;FC:減振執行標志;FT:扭矩增加標志;Ta:駕駛員要求扭矩;Tb:減振控制用扭矩;ΔT:增加修正量(偏移量)。
具體實施方式
以下,使用附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。圖1簡要地示出本實施方式的車輛的驅動力控制裝置的結構。
搭載該驅動力控制裝置的車輛是混合動力汽車。驅動力控制裝置具備發動機10、第一電動發電機11(稱作第一MG11)、第二電動發電機12(稱作第二MG12)、逆變器13、電池14、動力分配機構15、驅動力傳遞機構16以及混合動力ECU20。此外,ECU是Electric Control Unit(電子控制單元)的簡稱。搭載本實施方式的驅動力控制裝置的車輛是后輪驅動車輛,但也可以是前輪驅動車輛或四輪驅動車輛。
發動機10是汽油機,但也可以是柴油機。
動力分配機構15將發動機10的驅動力分配為對自身的輸出軸15a進行驅動的動力、和將第一MG11作為發電機驅動的動力。動力分配機構15由未圖示的行星齒輪機構構成。行星齒輪機構具備太陽齒輪、小齒輪、行星齒輪架以及內嚙合齒輪(以上均省略圖示)。行星齒輪架的旋轉軸與發動機10的驅動軸10a連接,經由小齒輪向太陽齒輪以及內嚙合齒輪傳遞動力。太陽齒輪的旋轉軸與第一MG11的旋轉軸11a連接,利用從太陽齒輪傳遞來的動力使第一MG11發電。內嚙合齒輪的旋轉軸與動力分配機構15的輸出軸15a連接。
動力分配機構15的輸出軸15a以及第二MG12的旋轉軸12a連接于驅動力傳遞機構16。驅動力傳遞機構16包括減速齒輪系16a和差動齒輪16b,并與車輪驅動軸18連接。因而,來自動力分配機構15的輸出軸15a的扭矩以及來自第二MG12的旋轉軸12a的扭矩經由驅動力傳遞機構16向左右的車輪W(驅動輪)傳遞。
上述的動力分配機構15以及驅動力傳遞機構16是公知的,其結構以及動作例如在日本特開2013-177026號公報等中記載,在本實施方式中,能夠應用上述公知技術。
第一MG11以及第二MG12分別是永磁鐵式同步電動機,與逆變器13連接。逆變器13相獨立地具備用于驅動第一MG11的第一逆變器電路以及用于驅動第二MG12的第二逆變器電路。在使第一MG11或者第二MG12作為馬達工作的情況下,逆變器13將從電池14供給的直流電轉換為三相交流電,并將轉換后的交流電相獨立地朝第一MG11或者第二MG12供給。
并且,第一MG11以及第二MG12在其旋轉軸借助外力轉動的狀況下發電。在使第一MG11或者第二MG12作為發電機工作的情況下,逆變器13將從第一MG11或者第二MG12輸出的三相的發電電力轉換為直流電,并將轉換后的直流電向電池14充電。通過向該電池14充電(電力再生),能夠在車輪W產生再生制動力。
發動機10以及逆變器13由混合動力ECU20控制。混合動力ECU20作為主要部分具備微型計算機。在本說明書中,微型計算機包括CPU以及ROM和RAM等存儲裝置,CPU通過執行儲存于ROM的指令(程序)來實現各種功能。
混合動力ECU20與檢測加速器操作量AP的加速器傳感器51、發動機10的控制所需要的各種傳感器(稱作發動機控制用傳感器52)、第一MG11和第二MG12的控制所需要的各種傳感器(稱作MG控制用傳感器53)、檢測車速V的車速傳感器54、以及檢測電池14的充電狀態(SOC:State Of Charge)的SOC傳感器55連接。
混合動力ECU20經由未圖示的CAN(Controller Area Network,控制器局域網)而與其它的車輛內ECU相互以能夠通信的方式連接,將各種控制信息或要求信號發送至其它的車輛內ECU,并且從其它的車輛內ECU接收上述控制信息或要求信號。
混合動力ECU20基于加速器操作量AP(加速器開度%)以及車速V,并參照圖2所示的駕駛員要求扭矩設定表,運算駕駛員要求扭矩Ta。該駕駛員要求扭矩設定表是一個例子,具有設定加速器開度AP越大則越增加、車速V越高則越降低的駕駛員要求扭矩Ta的特性。駕駛員要求扭矩Ta是為了使車輛加減速而要求的扭矩。
并且,混合動力ECU20運算用于進行懸架彈簧上部減振控制的減振控制用扭矩Tb,并將駕駛員要求扭矩Ta與減振控制用扭矩Tb相加來運算目標扭矩T*(=Ta+Tb)。該目標扭矩T*是對車輪驅動軸18要求的扭矩。駕駛員要求扭矩Ta相當于本發明的基本要求扭矩。減振控制用扭矩Tb相當于本發明的減振控制用扭矩。
混合動力ECU20基于該目標扭矩T*、電池14的SOC值、第一MG11以及第二MG12的旋轉速度等,并根據預先決定的規則,運算發動機要求輸出、第一MG要求扭矩以及第二MG要求扭矩等。這樣的要求值的運算方法也是公知的,例如在日本特開2013-177026號公報等中記載,在本實施方式中,能夠應用上述公知技術。
混合動力ECU20基于第一MG要求扭矩以及第二MG要求扭矩控制逆變器13。由此,由第一MG11產生第一MG要求扭矩,由第二MG12產生第二MG要求扭矩。該要求扭矩包括是對車輪W賦予驅動力的驅動扭矩(符號:正)的情況、和是對車輪W賦予制動力的制動扭矩(符號:負)的情況。在加速器操作量AP(加速器開度%)為零、且制動器操作量BP為零的情況下,混合動力ECU20使車輪W產生再生制動力,以便車輛以根據車速V設定的減速度進行減速。
混合動力ECU20基于發動機要求扭矩使未圖示的發動機控制用促動器工作,實施燃料噴射控制、點火控制以及進氣量控制。由此,發動機10以產生發動機要求輸出的方式被驅動。
在車輛的起步時或者低速行駛時,混合動力ECU20使發動機10停止,并且僅利用第二MG12的驅動扭矩使車輛行駛。在該情況下,控制第一MG11使之不產生驅動阻力。因而,第二MG12不會受到拖曳阻力,能夠高效地驅動車輪W。
在穩態行駛時,混合動力ECU20利用動力分配機構15將發動機10的驅動力分配為兩個系統,使其一方作為驅動力傳遞至車輪W,并使另一方傳遞至第一MG11。由此,第一MG11發電。該發電得到的電力的一部分被供給至電池14。第二MG12由第一MG11發電得到的電力以及從電池14供給的電力驅動,對發動機10的驅動進行輔助。
在減速時(加速踏板被釋放時、即加速器不工作時)以及制動操作時(制動踏板被操作時、即制動器工作時),混合動力ECU20使發動機10停止,并且利用從車輪W傳遞來的動力使第二MG12旋轉,由此使第二MG12作為發電機工作,使發電電力在電池14再生。由此,產生所謂的發動機制動(不使用發動機的摩擦的、通過再生實施的發動機制動)。
并且,在預先設定的自由行駛條件成立的情況下,混合動力ECU20實施自由行駛。該自由行駛也被稱作慣性行駛,是指當駕駛員釋放了加速踏板以及制動踏板時,基本不產生制動力(所謂的發動機制動)而借助慣性使車輛行駛。在加速踏板被釋放時,且在自由行駛條件不成立的通常時,混合動力ECU20使發動機停止并且使第二MG12作為發電機工作從而產生規定的再生制動力。另一方面,在自由行駛條件成立時,使發動機停止并且使由第二MG12產生的再生制動力為零或者比通常時小從而進行自由行駛。因而,在實施自由行駛的情況下,駕駛員要求扭矩Ta被設定為零或者較小的負值。
例如,在邊利用第二MG12進行再生邊進行行駛的情況下,會產生如下情況:因制動力的過度施加而導致車輛的停止位置相比駕駛員所希望的位置靠近前側,因此,為了調整停止位置,駕駛員操作加速踏板。在這樣的情況下,反倒有燃料利用率惡化的擔憂。與此相對,在自由行駛中,由于加速器操作被抑制,因此能夠提高燃料利用率。
接下來,對由混合動力ECU20實施的懸架彈簧上部減振控制進行說明。在車輛的行駛中,若因路面的凹凸等而對車輪作用有外部干擾,則該外部干擾經由懸架而傳遞至車身。由此,車身在懸架彈簧上部共振頻率(例如1.5Hz)左右振動。將該振動稱作懸架彈簧上部振動。懸架彈簧上部振動包括車輛的重心位置處的上下方向的成分(稱作垂蕩振動)、以及繞通過車輛的重心的左右方向軸的在俯仰方向的成分(稱作俯仰振動)。在產生了懸架彈簧上部振動時,產生垂蕩振動和俯仰振動中的至少一方。并且,在根據駕駛員的加速器操作而混合動力系統所輸出的扭矩(向車輪驅動軸18輸出的扭矩)變動的情況下,也產生懸架彈簧上部振動。
車輪W的制動力、驅動力的一部分由懸架系統(主要是連桿機構)轉換為車身的上下方向的力。因而,相對于懸架彈簧上部振動,通過使賦予車輪W的輸出扭矩與懸架彈簧上部振動同步地變化,能夠經由懸架而在車身產生抑制懸架彈簧上部振動的方向上的力。
因此,混合動力ECU20對根據駕駛員的加速操作設定的駕駛員要求扭矩追加用于抑制懸架彈簧上部振動的減振控制用扭矩,將該相加而得的扭矩設定為目標扭矩,并對混合動力系統的輸出(通過發動機10、第一MG11、第二MG12的工作而向車輪驅動軸18輸出的扭矩)進行控制,以使得車輪W產生目標扭矩。
混合動力ECU20使用預先構建的懸架彈簧上部振動的運動模型,并利用該運動模型計算懸架彈簧上部振動的狀態變量。懸架彈簧上部振動的狀態變量是指:當將駕駛員要求扭矩(換算為車輪W的車輪扭矩后的值)和當前的車輪扭矩的推定值輸入至運動模型時的車身B的上下方向的位移z、俯仰方向的位移θ、以及它們的變化率dz/dt、dθ/dt。混合動力ECU20運算應修正駕駛員要求扭矩Ta的修正量,以使得狀態變量收斂為零。該修正量成為用于抑制懸架彈簧上部振動的減振控制用扭矩Tb。因而,通過基于對駕駛員要求扭矩Ta追加減振控制用扭矩Tb而得的目標扭矩T*控制混合動力系統的輸出,能夠抑制懸架彈簧上部振動。
該減振控制用扭矩的運算方法并非本發明的特征,因此省略說明,但例如可以應用在日本特開2010-132254號公報或者日本特開2004-168148號公報中記載的運算方法。此外,代替這樣的使用了運動模型的運算方法,也可以檢測實際的車身的上下振動,并以抵消所檢測到的上下振動的方式運算減振用控制扭矩。例如,也能夠采用如下結構:利用懸架彈簧上部加速度傳感器檢測車身的上下加速度,基于所檢測到的上下加速度來運算產生懸架彈簧上部減振用的力的減振用控制扭矩。
減振用控制扭矩取以零為中心而在正方向和負方向振動的值,懸架彈簧上部振動越大則其振幅越大。由于目標扭矩通過對駕駛員要求扭矩加上減振控制用扭矩而求出,因此,在駕駛員要求扭矩的大小(絕對值)小的情況下,目標扭矩的符號正負地輪換反轉。也就是說,目標扭矩在驅動方向的扭矩和制動方向的扭矩之間交替反轉。由此,目標扭矩反復零交叉(zero cross),產生設置于動力分配機構15以及驅動力傳遞機構16的齒輪的齒隙堵塞時的齒敲擊聲。尤其是在實施自由行駛的情況下,由于駕駛員要求扭矩的大小被設定為零或者負的較小值(制動扭矩),因此,如圖3的(a)所示,容易產生目標扭矩的零交叉。
因此,如圖3的(b)所示,混合動力ECU20通過將駕駛員要求扭矩朝其絕對值變大的方向加上規定量ΔT來抑制目標扭矩零交叉。在本實施方式中,為了抑制實施自由行駛時的目標扭矩的零交叉,僅在駕駛員要求扭矩為零以下的情況下(沒有加速要求的情況下)對駕駛員要求扭矩進行修正(加上規定量ΔT)。在該情況下,規定量ΔT成為負值。并且,在表示減振控制用扭矩的大小的減振控制用扭矩的振幅比規定值小的情況下,進行懸架彈簧上部減振控制的必要性并不很大,因此不進行懸架彈簧上部減振控制以及駕駛員要求扭矩的修正,能夠保持較小的制動力地實施自由行駛。
以下,將對駕駛員要求扭矩朝其絕對值變大的方向加上規定量ΔT的處理稱作偏移。并且,將使用使駕駛員要求扭矩偏移前的值運算的目標扭矩稱作初始目標扭矩。在本實施方式中,在沒有加速要求的情況下使駕駛員要求扭矩偏移,因此,規定量ΔT成為負值。因而,駕駛員要求扭矩通過偏移而朝負方向增加。
接下來,對混合動力ECU20所實施的懸架彈簧上部減振控制進行說明。圖4表示設定在懸架彈簧上部減振控制中使用的標志的標志設定例程。圖5表示基于在標志設定例程中設定的標志來運算目標扭矩的懸架彈簧上部減振控制例程。標志設定例程以及懸架彈簧上部減振控制例程分別在點火開關接通的期間中由混合動力ECU20以規定的運算周期反復實施。
關于在兩個例程中使用的附圖標記,也包括上述附圖標記在內,如下所示。
Ta:駕駛員要求扭矩
Tb:減振控制用扭矩
T*:最終的目標扭矩
ΔT:使駕駛員要求扭矩朝負方向增加的增加修正量(偏移量)
TB:減振控制用扭矩Tb的振幅
Tref1:判定減振控制用扭矩Tb的大小的振動閾值
FT:扭矩增加標志,用“1”表示使駕駛員要求扭矩偏移的狀態,用“0”表示不使駕駛員要求扭矩偏移的狀態
FC:減振執行標志,用“1”表示執行懸架彈簧上部減振控制的狀態,用“0”表示不執行懸架彈簧上部減振控制的狀態
t:始終以規定的周期增量的計時器值
tref:計時器閾值
首先,對標志設定例程進行說明。若標志設定例程啟動,則混合動力ECU20在步驟S11中取得駕駛員要求扭矩Ta,并在步驟S12中取得減振控制用扭矩Tb。駕駛員要求扭矩Ta以及減振控制用扭矩Tb通過與標志設定例程并行地實施的其它運算例程以規定的周期運算。混合動力ECU20在該步驟S11、S12中讀取駕駛員要求扭矩Ta、減振控制用扭矩Tb的最新值。
接著,在步驟S13中,混合動力ECU20預測:在執行了懸架彈簧上部減振控制的情況下,初始目標扭矩是否會零交叉。在該情況下,比較駕駛員要求扭矩Ta的絕對值|Ta|與減振控制用扭矩Tb的振幅值TB,在|Ta|<TB的情況下,判定為會產生初始目標扭矩的零交叉。
混合動力ECU20在預測為初始目標扭矩不會零交叉的情況下(S13:否),在步驟S14中,判斷扭矩增加標志FT是否被設定為“1”,在扭矩增加標志FT被設定為“1”的情況下,在步驟S15中判斷計時器值t是否為閾值tref以上。混合動力ECU20在計時器值t為閾值tref以上的情況下(S15:是),在步驟S16中,將扭矩增加標志FT切換為“0”,并在步驟S17中將計時器值t重置。接著,混合動力ECU20在步驟S18中將減振執行標志FC設定為“1”。通過將該減振執行標志FC設定為“1”,實施懸架彈簧上部減振控制。此外,計時器值t是通過其它的計數例程以規定的周期增量的計數值,并通過該標志設定例程中的重置處理而被清零。
另一方面,在扭矩增加標志FT被設定為“0”的情況下(S14:否)或者計時器值t小于閾值tref的情況下(S15:否),混合動力ECU20跳過上述步驟S16、S17的處理,使處理進入步驟S18,將減振執行標志FC設定為“1”。
并且,當混合動力ECU20在步驟S13中判斷為初始目標扭矩零交叉的情況下,在步驟S19中判斷減振控制用扭矩Tb的振幅TB是否比振動閾值Tref1大。也就是說,判斷車身(懸架彈簧上部)的上下振動的大小的程度是否比基準值大。在減振控制用扭矩Tb的振幅TB比振動閾值Tref1大的情況下,混合動力ECU20接下來在步驟S20中判斷駕駛員要求扭矩Ta是否為零以下的值、也就是說是否是未作出加速要求的狀況。
在為未作出加速要求的狀況的情況下,混合動力ECU20在步驟S21中判斷扭矩增加標志FT是否被設定為“1”,在扭矩增加標志FT被設定為“1”的情況下,使處理進入步驟S17,將計時器值t重置,并在步驟S18中將減振執行標志FC設定為“1”。另一方面,在扭矩增加標志FT未被設定為“1”的情況下(S21:否),混合動力ECU20在步驟S22中判斷計時器值t是否為閾值tref以上,在計時器值為閾值tref以上的情況下,在步驟S23中將扭矩增加標志FT切換為“1”,并使處理進入步驟S17,實施上述的處理。并且,在計時器值t小于閾值tref的情況下(S22:否),使處理進入步驟S25,將減振執行標志FC設定為“0”。
另一方面,在步驟S19中,在判定為減振控制用扭矩Tb的振幅TB為振動閾值Tref1以下的情況下,混合動力ECU20在步驟S24中判斷扭矩增加標志FT是否被設定為“1”,在扭矩增加標志FT被設定為“0”的情況下(S24:否),在步驟S25中將減振執行標志FC設定為“0”。通過將該減振執行標志FC設定為“0”,使得不實施懸架彈簧上部減振控制。
并且,在步驟S24中,在判斷為扭矩增加標志FT被設定為“1”的情況下,混合動力ECU20在步驟S26中判斷計時器值是否為閾值tref以上,在計時器值為閾值tref以上的情況下,在步驟S27中將扭矩增加標志FT切換為“0”,接下來在步驟S28中將計時器值t重置,而使處理進入步驟S25,實施上述的處理。并且,在步驟S20中,在判斷為作出了加速要求的狀況的情況下,混合動力ECU20使處理進入步驟S27。
混合動力ECU20在步驟S18或者步驟S25中進行減振執行標志FC的設定后,暫時結束本例程。而且,以規定的運算周期反復進行本例程。
接下來,對懸架彈簧上部減振控制例程(圖5)進行說明。若懸架彈簧上部減振控制例程啟動,則混合動力ECU20在步驟S51中讀取在標志設定例程中設定了的減振執行標志FC,并判斷減振執行標志FC是否是“1”。在減振執行標志FC是“0”的情況下(S51:否),混合動力ECU20在步驟S52中將懸架彈簧上部減振控制量即減振控制用扭矩Tb設定為零(Tb=0)。
另一方面,在減振執行標志FC是“1”的情況下(S51:是),混合動力ECU20在步驟S53中判斷在標志設定例程中設定了的扭矩增加標志FT是否是“1”。在扭矩增加標志FT是“1”的情況下,混合動力ECU20在步驟S54中將對駕駛員要求扭矩Ta加上增加修正量ΔT而得的值設定為新的駕駛員要求扭矩Ta(Ta=Ta+ΔT)。扭矩增加標志FT是“1”的情況是沒有加速要求的狀況。并且,增加修正量ΔT是以使得駕駛員要求扭矩Ta的絕對值增大的方式進行修正的值。因而,混合動力ECU20將對駕駛員要求扭矩Ta(≤0)在負方向上加上增加修正量ΔT而得的值(加上負的增加修正量ΔT而得的值)設定為新的駕駛員要求扭矩Ta。由此,駕駛員要求扭矩Ta朝負方向偏移ΔT。并且,在扭矩增加標志FT是“0”的情況下(S53:否),跳過步驟S54的處理。
接著,混合動力ECU20在步驟S55中將駕駛員要求扭矩Ta和減振控制用扭矩Tb相加來計算最終的目標扭矩T*(T*=Ta+Tb)。接著,混合動力ECU20在步驟S56中以使得產生目標扭矩T*的方式控制混合動力系統的輸出。在該情況下,在駕駛員要求扭矩Ta為負值、也就是說要求制動扭矩的情況下,混合動力ECU20在使發動機10停止后的狀態下,通過第二MG12的再生制動扭矩的控制來產生目標扭矩T*。
混合動力ECU20在實施步驟S56的處理后,暫時結束懸架彈簧上部減振控制例程,并以規定的運算周期反復實施懸架彈簧上部減振控制例程。
這樣,通過并行地執行標志設定例程和懸架彈簧上部減振控制例程,實施抑制懸架彈簧上部(車身)的上下振動的懸架彈簧上部減振控制。
在本實施方式的標志設定例程中,在預測為對駕駛員要求扭矩Ta加上減振控制用扭矩Tb而求出的初始目標扭矩不零交叉的情況下(S13:否),基本上扭矩增加標志FT被設定為“0”,減振執行標志FC被設定為“1”。因而,不使駕駛員要求扭矩Ta偏移而實施懸架彈簧上部減振控制。
并且,在預測為初始目標扭矩零交叉的情況下(S13:是),當減振控制用扭矩Tb的大小(振幅TB)比振動閾值Tref1大的情況下(S19:是)、且未作出加速度要求的狀況下(S20:是),基本上扭矩增加標志FT被設定為“1”,減振執行標志FC被設定為“1”。也就是說,在抑制懸架彈簧上部振動的必要性高、且駕駛員未踩下加速踏板的情況下,在使駕駛員要求扭矩Ta偏移了的狀態下實施懸架彈簧上部減振控制。
在執行自由行駛時,駕駛員要求扭矩Ta被設定為零或者較小的制動扭矩。因此,在執行自由行駛的情況下,初始目標扭矩容易零交叉,但在該實施方式中,使駕駛員要求扭矩Ta偏移,因此能夠在抑制目標扭矩的零交叉(抑制齒敲擊聲的產生)的同時實施懸架彈簧上部減振控制。
并且,即便是在預測為初始目標扭矩零交叉的情況下(S13:是),在減振控制用扭矩的大小(振幅)比振動閾值Tref1小的情況下(S19:否),基本上扭矩增加標志FT被設定為“0”,減振執行標志FC被設定為“0”。也就是說,在抑制懸架彈簧上部振動的必要性低的情況下,駕駛員要求扭矩不偏移,不實施懸架彈簧上部減振控制。因而,能夠使得不會產生懸架彈簧上部減振控制所導致的齒輪的齒敲擊聲。在該情況下,盡管不抑制懸架彈簧上部振動,但懸架彈簧上部振動的程度小,因此不會對駕駛員賦予不快感。并且,能夠不增加制動扭矩地實施自由行駛,能夠得到自由行駛的效果(燃料利用率提高)。
并且,在需要進行懸架彈簧上部減振控制的狀況下,當實施懸架彈簧上部減振控制時(FT=1),計時器值始終被清零(S17)。因而,在需要進行懸架彈簧上部減振控制的狀況結束、變化為不需要進行懸架彈簧上部減振控制的狀況的情況下,也就是說在從不平整道路行駛切換為好路行駛的情況下(S19:否),在從該切換的時機起直至經過規定時間tref為止的期間,減振執行標志FC維持為“1”(S26:否),繼續進行懸架彈簧上部減振控制。
因而,即便在不平整道路行駛的中途暫時切換為好路行駛,也能夠使得懸架彈簧上部減振控制繼續進行。并且,扭矩增加標志FT也與懸架彈簧上部減振控制的切換對應地切換。由此,能夠使得不會因路面狀況的暫時變化而導致駕駛員要求扭矩(制動扭矩)的偏移頻繁地切換。因而,能夠降低車輛姿勢因加減速而變化的頻度、以及因車輛姿勢的變化而對駕駛員賦予的不協調感。
并且,在作出了加速要求的情況下,例如,若將駕駛員要求扭矩朝正方向增加修正,則能夠抑制目標扭矩的零交叉,但容易因驅動方向的扭矩的增加而導致車輛的加速度增加并對駕駛員賦予不協調感。與此相對,本實施方式中,僅在未作出加速要求的狀況下進行駕駛員要求扭矩的偏移(換言之,在作出了加速要求的狀況下禁止駕駛員要求扭矩的偏移),因此也不會產生上述的問題。
<標志設定例程的變形例1>
其次,對標志設定例程的變形例1進行說明。在該變形例1中,如圖6所示,在上述的實施方式的標志設定例程(圖4)的步驟S20與步驟S21之間追加了步驟S31~S33的處理,其它的處理與實施方式相同。圖中,以實線示出追加的處理,以虛線示出與實施方式相同的處理。
若混合動力ECU20在步驟S20中判定為“是”,則接下來在步驟S31中判斷減振控制用扭矩Tb的振幅TB是否比振動閾值Tref2大。該振動閾值Tref2被設定為比在步驟S19中使用的振動閾值Tref1大的值(Tref2>Tref1)。在減振控制用扭矩Tb的振幅TB比振動閾值Tref2大的情況下(S31:是),混合動力ECU20在步驟S32中將增加修正量ΔT的值設定為ΔT2,相反,在減振控制用扭矩Tb的振幅TB為振動閾值Tref2以下的情況下(S31:否),將增加修正量ΔT的值設定為ΔT1。此處,ΔT2被設定為絕對值比ΔT1大的負值。混合動力ECU20在步驟S32或者步驟S33中設定增加修正量ΔT的值后,使處理進入步驟S21,執行上述的處理。
根據該變形例1,在減振控制用扭矩Tb的振幅TB大的情況下,與振幅TB小的情況相比,設定大的增加修正量ΔT。因而,能夠設定適于減振控制用扭矩Tb的振幅TB的偏移量。由此,能夠平衡性良好地兼得齒輪的齒敲擊聲產生的降低和借助偏移實現的對減速度增加的抑制。
此外,該例子中,分兩個階段切換增加修正量ΔT,但并不限于兩個階段,也可以分三個階段以上的多個階段進行切換。并且,在增加修正量ΔT的切換時,優選并不急劇地切換增加修正量ΔT,而是逐漸地切換,從而減小車輛的減速度的變化。
<標志設定例程的變形例2>
其次,對標志設定例程的變形例2進行說明。在該變形例2中,如圖7所示,刪除上述的實施方式的標志設定例程(圖4)的步驟S17的處理,并且追加了步驟S41、步驟S42的處理,其它的處理與實施方式相同。附圖中,以實線示出追加的處理,以虛線示出與實施方式相同的處理。
混合動力ECU20在步驟S16中將扭矩增加標志FT切換為“0”后,接下來在步驟S41中將計時器值t重置,使處理進入步驟S18。并且,混合動力ECU20在步驟S23中將扭矩增加標志FT切換為“1”后,接下來在步驟S42中將計時器值t重置,使處理進入步驟S18。
根據該變形例2,在切換了扭矩增加標志FT的情況下,在從該切換的時機起尚未經過規定時間tref的期間,進行限制以使得扭矩增加標志FT不切換。因而,在車輛進入不平整道路而開始了懸架彈簧上部減振控制的情況下,使駕駛員要求扭矩偏移而執行的懸架彈簧上部減振控制至少繼續規定時間tref以上。因而,該變形例2中,也能夠使得不會因路面狀況的暫時變化而駕駛員要求扭矩(制動扭矩)的偏移頻繁地切換。因而,能夠降低因加減速而導致的車輛姿勢的變化或對駕駛員賦予的不協調感。
以上,對本實施方式以及變形例所涉及的車輛的驅動力控制裝置進行了說明,但本發明并不限定于上述實施方式以及變形例,能夠在不脫離本發明的目的的范圍進行各種變更。
例如,在本實施方式中構成為:使用計時器值t,即便在從需要懸架彈簧上部減振控制的狀況變化為不需要懸架彈簧上部減振控制的狀況的情況下,在規定時間tref的期間,也維持懸架彈簧上部減振控制,但并非必須像這樣,也可以形成為不設置維持時間的結構。在該情況下,例如,只要在圖4的流程圖中刪除步驟S15、S22、S26的判斷處理(在該情況下,沿是的方向進行處理),并刪除步驟S17、S28的處理即可。
并且,本實施方式中,作為判定車身的上下振動的大小的程度是否比基準值大的指標(判定是否處于抑制懸架彈簧上部振動的必要性高的狀況的指標),使用減振控制用扭矩Tb的振幅TB(S19),但作為上述指標,并非必須使用減振控制用扭矩Tb的振幅TB,也能夠使用其它的參數。
例如,混合動力ECU20在步驟S19中,作為上述指標而取得車輛的運動狀態量(俯仰率、俯仰振幅、上下加速度、垂蕩振幅、車速等)。混合動力ECU20在所取得的車輛的運動狀態量比閾值大的情況下,使處理進入步驟S20,在車輛的運動狀態量為閾值以下的情況下,使處理進入步驟S24。
或者,混合動力ECU20在步驟S19中,作為上述指標而取得本車輛正行駛的道路的狀態量(路面的凹凸、左右的起伏、坡度等)。例如,混合動力ECU20對利用拍攝車輛的前方的立體照相機得到的拍攝圖像進行解析來求解道路的狀態量。混合動力ECU20在該道路的狀態量為比不平整道路判定閾值靠不平整道路側的值的情況下,使處理進入步驟S20,在道路的狀態量為比不平整道路判定閾值靠好路側的值的情況下,使處理進入步驟S24。
并且,本實施方式中,即便判定為不需要進行懸架彈簧上部減振控制,從該判定時機起至少在規定時間內也繼續進行懸架彈簧上部減振控制,并且,在變形例2中構成為:在開始了懸架彈簧上部減振控制的情況下,從該開始時機起至少在規定時間內繼續進行懸架彈簧上部減振控制。這樣的使懸架彈簧上部減振控制繼續進行規定時間以上的處理通過計時器來實施,但也能夠代替計時器而捕捉其它的現象來決定使懸架彈簧上部減振控制繼續進行的期間。
例如,也能夠將制動踏板操作的檢測或者加速踏板操作的檢測或者車速V降低至預先設定的設定車速這一情況的檢測等作為結束允許條件來決定使懸架彈簧上部減振控制繼續進行的期間。也就是說,能夠采用如下結構:在開始了懸架彈簧上部減振控制的情況下,即便判定為不需要進行懸架彈簧上部減振控制,至少在上述結束允許條件不成立的期間,使懸架彈簧上部減振控制繼續進行。
并且,也能夠追加如下結構:在停止了懸架彈簧上部減振控制的情況下,至少將不實施懸架彈簧上部減振控制的期間確保規定時間。此時,在開始了自由行駛的情況下,能夠與懸架彈簧上部的振動狀態無關地使自由行駛至少繼續進行規定時間。在該情況下,可以根據計時器值來設定結束允許條件,也可以將制動踏板操作的檢測或者加速踏板操作的檢測或者車速V降低至預先設定的設定車速這一情況的檢測等作為結束允許條件。
并且,在本實施方式中,為了抑制目標扭矩的零交叉,使駕駛員要求扭矩朝負方向偏移增加修正量ΔT,但代替于此,也可以使減振用控制扭矩朝負方向偏移增加修正量ΔT(Tb=Tb+ΔT),只要最終形成為初始目標扭矩朝負方向偏移增加修正量ΔT的結構即可。因而,也可以對駕駛員要求扭矩與減振用控制扭矩相加所得的值即初始目標扭矩朝負方向加上增加修正量ΔT。
并且,本實施方式的車輛的驅動力控制裝置應用于混合動力車輛,但也能夠應用于作為行駛用驅動源僅具備發動機或者僅具備電動發電機的車輛。