车辆的簧载质量阻尼控制系统和提供有该系统的车辆 技术领域 本发明涉及一种车辆的簧载质量阻尼控制系统， 其用于抑制在车辆的主体中产生 的簧载质量振动。本发明还涉及一种提供有该簧载质量阻尼控制系统的车辆。
背景技术 使 用 预 定 振 动 阻 尼 装 置 来 抑 制 在 车 体 中 产 生 的 簧 载 质 量 振 动 的、 被 称 作 簧 载 质 量 阻 尼 控 制 的 技 术 是 众 所 周 知 的。 例 如， 日本专利申请公布 No.2004-168148(JP-A-2004-168148) 描述了一种控制车辆的驱动力以便抑制车辆中的簧 载质量振动的技术。在 JP-A-2004-168148 中描述的技术中， 通过增加或者降低发动机扭矩 而控制驱动力。 为了执行该控制， 这些技术通过调节发动机的进气量、 燃料注入量和点火时 刻等在需要时增加或者降低发动机扭矩。
附带地说一句， 日本专利申请公布 No.9-220919(JP-A-9-220919) 描述了其中主 动悬挂的控制命令信号的相位得以调节的技术。
作为驱动源的发动机在运行时在例如各种速度的各种状态中工作。因此， 在任何 给定工作状态中， 驱动轮的车轮速度受到发动机的输出影响并且因此波动。 结果， 使用该车 轮速度获得的簧载质量阻尼控制量 ( 即， 用于抑制簧载质量振动的控制量 ) 的输出响应性 可以降低。 此外， 可设想的是， 可以使用来自也作为驱动源的电动发电机的输出来执行簧载 质量阻尼控制。然而， 当控制该电动发电机时， 根据波形信号调制方法， 使用该车轮速度获 得的簧载质量阻尼控制量的输出响应性可以以降低结束。 此外， 在根据现有技术的车辆中， 驱动源的响应性还可以由于除了在这里描述的那些之外的原因而改变， 这可以导致簧载质 量阻尼控制量的输出响应性减小。 以此方式， 在根据现有技术的车辆中， 驱动源的响应性可 以在给定情形中降低， 这可以以减小簧载质量阻尼控制量的输出响应性而结束。 结果， 簧载 质量阻尼控制的阻尼效果可以降低。即， 存在改进现有技术的簧载质量阻尼控制的空间。发明内容 因此， 鉴于前面的问题， 本发明提供一种能够抑制簧载质量阻尼控制的精度降低 的、 车辆的簧载质量阻尼控制系统， 以及一种提供有该簧载质量阻尼控制系统的车辆。
因此， 本发明的第一方面涉及一种通过调节驱动源的驱动控制量而抑制在车体中 产生的簧载质量振动的、 车辆的簧载质量阻尼控制系统。该簧载质量阻尼控制系统包括设 定用于抑制簧载质量振动的簧载质量阻尼控制量的弹簧振动控制量计算装置、 通过控制驱 动源的驱动控制量以实现簧载质量阻尼控制量而执行簧载质量阻尼控制的驱动源控制装 置， 以及根据情况来调节与簧载质量阻尼控制量相关的簧载质量阻尼控制信号的相位或者 振幅的簧载质量阻尼控制量调节设备。
在此情形中， 在上述簧载质量阻尼控制系统中， 驱动源控制装置可以通过控制由 波形信号驱动的电动发电机的电动发电机控制量， 或者控制由波形信号驱动的电动机或者 能够作为电动机工作的发电机的电动机控制量来执行簧载质量阻尼控制， 并且簧载质量阻
尼控制量调节设备可以根据波形信号来调节与簧载质量阻尼控制量相关的簧载质量阻尼 控制信号的相位。
还在上述簧载质量阻尼控制系统中， 驱动源控制装置可以通过控制由波形信号驱 动的电动发电机的电动发电机控制量， 或者控制由波形信号驱动的电动机或者能够作为电 动机工作的发电机的电动机控制量来执行簧载质量阻尼控制， 并且簧载质量阻尼控制量调 节设备可以根据波形信号来调节与簧载质量阻尼控制量相关的簧载质量阻尼控制信号的 振幅。
还在上述簧载质量阻尼控制系统中， 驱动源控制装置可以通过对波形信号调制方 法能够被切换的电动发电机的电动发电机控制量进行控制， 或者对波形信号调制方法能够 被切换的电动机或者能够作为电动机工作的发电机的电动机控制量进行控制来执行簧载 质量阻尼控制， 并且簧载质量阻尼控制量调节设备可以根据调制方法来调节与簧载质量阻 尼控制量相关的簧载质量阻尼控制信号的相位或者振幅。
还在上述簧载质量阻尼控制系统中， 驱动源控制装置可以通过对波形信号调制方 法能够被切换的电动发电机的电动发电机控制量进行控制， 或者对波形信号调制方法能够 被切换的电动机或者能够作为电动机工作的发电机的电动机控制量进行控制来执行簧载 质量阻尼控制， 并且当根据簧载质量阻尼控制量的簧载质量阻尼控制信号的振幅或者频率 中的至少一个在预定范围内时， 簧载质量阻尼控制量调节设备可以调节簧载质量阻尼控制 量。
在此情形中， 当调制方法是过调制 PWM 控制方法并且根据簧载质量阻尼控制量的 簧载质量阻尼控制信号的振幅或者频率中的至少一个在预定范围内时， 簧载质量阻尼控制 量调节设备可以减小簧载质量阻尼控制量。
此外， 本发明的另一个方面涉及一种车辆， 其通过输出驱动源的驱动控制量而至 少抑制由于道路表面中的凹凸引起的该车轮速度波动， 其中， 该驱动源已经叠加有基于该 波动的波形信号。在该车辆中， 当驱动源或者向驱动轮传输从驱动源输出的驱动控制量的 驱动控制量传输设备中的至少一个的响应性低时， 与当该响应性高时相比， 波形信号的相 位提前。
根据本发明的、 车辆的簧载质量阻尼控制系统和提供有该簧载质量阻尼控制系统 的车辆通过适当地调节簧载质量阻尼控制量而补偿簧载质量阻尼控制量的输出响应性的 变化， 由此使得所期望的簧载质量阻尼控制能够得以执行。 附图说明 将参考附图在本发明的实例实施例的以下详细说明中描述本发明的特征、 优点和 技术和工业意义， 其中类似的数字表示类似的元件， 并且其中 ：
图 1 是根据本发明的簧载质量阻尼控制系统被应用于此的车辆的一个实例的示 意图 ；
图 2 是发动机控制图的实例的视图 ；
图 3 是示出根据本发明的簧载质量阻尼控制系统和车辆的簧载质量振动的状态 变量的视图 ；
图 4A 和 4B 示出簧载质量阻尼控制系统的功能结构的实例的框架格式的、 形式为
控制块的视图 ；
图 5 是在根据本发明的簧载质量阻尼控制系统和车辆中的假想簧载质量振动的 动力学运动模型的实例的示意图 ；
图 6 是在根据本发明的簧载质量阻尼控制系统和车辆中的假想簧载质量振动的 动力学运动模型的另一实例的示意图 ；
图 7 是示出根据本发明的第一示例实施例的簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 的具体实例的框架格式的、 形式为控制块的视图 ；
图 8 是示出在根据本发明的第二示例实施例的簧载质量阻尼控制系统和车辆中 的簧载质量阻尼控制量的调节操作的流程图 ； 以及
图 9 是根据第二示例实施例的、 用于确定簧载质量阻尼控制量调节增益是否需要 被调节的映射数据的实例。
体实施方式
将在下面参考附图更加详细地描述根据本发明的、 车辆的簧载质量阻尼控制系统 和提供有该簧载质量阻尼控制系统的车辆的示例实施例， 但是本发明不限于这些示例实施 例。 首先， 将参考图 1 到 7 来描述根据本发明的第一示例实施例的、 车辆的簧载质量阻 尼控制系统和提供有该簧载质量阻尼控制系统的车辆。
根据第一示例实施例的簧载质量阻尼控制系统能够被应用于此的车辆是提供有 至少电动发电机作为驱动源的车辆。该车辆可以是还具有作为驱动源的发动机的、 所谓的 混合动力车辆， 或者仅仅具有作为驱动源的电动发电机的电动车辆。在该第一示例实施例 中， 所描述的车辆是混合动力车辆。
如在图 1 中所示， 这里描述的混合动力车辆提供有发动机 10、 功率分割装置 20、 第 一电动发电机 31、 第二电动发电机 32 和功率传动装置 50。功率分割装置 20 分割 ( 即， 分 配 ) 从发动机 10 输出的发动机扭矩。第一电动发电机 31 使用由功率分割装置 20 分配的 发动机扭矩中的一些 ( 在下文中该扭矩将被称作 “第一分割扭矩” ) 来主要作为发电机来工 作。第二电动发电机 32 使用由第一电动发电机 31 产生的电力和 / 或来自蓄电池 41 的电 力来主要作为电动机来工作。功率传动装置 50 从驱动源向驱动轮 Wh 和 Wh( 即驱动轴 (Ds 和 Ds)) 传递输出扭矩。
该混合动力车辆还提供有控制整个车辆的工作的电子控制单元 101( 在下文中， 该电子控制单元将被称作为 “主 ECU 101” )、 控制发动机 10 的工作的电子控制单元 102( 在 下文中， 该电子控制单元将被称作 “发动机 ECU 102” )， 以及控制第一电动发电机 31 和第 二电动发电机 32 这两者的工作的电子控制单元 103( 在下文中， 该电子控制单元将被称作 “电动发电机 ECU 103” )。主 ECU 101 被连接到发动机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103， 从 而诸如来自各种传感器的探测信号和控制命令的信号和命令能够在它们之间传输。主 ECU 101、 发动机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103 中的每一个均由例如均未示出的 CPU( 中央处 理单元 )、 在其中预先存储预定控制程序等的 ROM( 只读存储器 )、 暂时地存储 CPU 的计算结 果的 RAM( 随机存取存储器 ) 和存储已经预先准备的诸如映射数据的信息的备份 RAM 形成。 根据该第一示例实施例的车辆的簧载质量阻尼控制系统由主 ECU 101、 发动机 ECU 102 和 电动发电机 ECU 103 形成。
发动机 10 是将热能转换成机械能的诸如内燃机或者外燃机的热力发动机。在此 情形中作为实例， 发动机 10 是一种内燃机， 该内燃机是往复活塞式发动机， 其中通过在未 示出的燃烧室中燃烧的燃料来强制活塞前后地运动， 以便在输出轴 ( 即， 曲轴 )11 中产生机 械功率 ( 即， 发动机扭矩 )。
发动机 10 提供有均未示出的电子控制节流阀装置、 燃料注入装置和点火装置等。 这些装置由发动机 ECU 102 控制。在该第一示例实施例中， 主 ECU 101 设定发动机 10 的控 制量 ( 即， 作为驱动控制量的发动机控制量 )， 并且从主 ECU 101 接收关于发动机控制量的 信息的发动机 ECU 102 控制发动机 10。即， 主 ECU 101 包括设定发动机控制量的发动机控 制量计算装置， 并且发动机 ECU 102 包括用作控制发动机 10 的驱动源控制装置的发动机控 制装置。发动机控制量指的是将在输出轴 11 处产生的所需发动机扭矩 Ter， 以及当产生该 所需发动机扭矩 Ter 时的所需发动机速度 Ner。
主 ECU 101 的发动机控制量计算装置例如使用图 2 所示的发动机控制图设定所需 发动机扭矩 Ter 和所需发动机速度 Ner。
图 2 中所示的发动机控制图是示出用于推导出用于在维持燃料效率时产生所需 发动机功率 Per 的工作点 (Ne 和 Te) 的、 对应于发动机速度 Ne 和发动机扭矩 Te 的发动机 10 的工作点的映射数据的一个实例。 该发动机控制图具有通过组合呈现发动机 10 的、 良好 的燃料效率特性的发动机速度 Ne 和发动机扭矩 Te 绘制的燃料效率线 L1， 以及通过组合产 生所需发动机功率 Per 的发动机速度 Ne 和发动机扭矩 Te 绘制的、 恒定地所需发动机功率 线 L2。 发动机控制量计算装置在该发动机控制图上根据所需发动机功率 Per 作为工作点获 得燃料效率线 L1 和恒定所需发动机功率线 L2 的交叉点， 并且将在该交叉点处的发动机速 度 Ne 和发动机扭矩 Te 设定为所需发动机速度 Ner 和所需发动机扭矩 Ter。 这里， 该所需发动机功率 Per 是基于与驾驶员所需要的驱动力 ( 在下文中， 被称作 “驾驶员所需扭矩” ) 相对应的在驱动轮 Wh 和 Wh( 即， 驱动轴 Ds 和 Ds) 处的驱动扭矩 Twr、 由车轮速度传感器 62 探测的驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 或者由车辆速度传感器 61 探测 的车辆速度 V 和蓄电池 41 的 SOC( 荷电状态 ) 而获得的。由驾驶员所需要的驱动力指的是 例如由加速器操作量传感器 63 探测的加速器操作量 θa。此外， 电动发电机 ECU 103 经由 换流器 42 确认蓄电池 41 的 SOC， 并且向主 ECU 101 输出该信息。所需发动机功率 Per 是 由主 ECU 101 的发动机控制量计算装置来计算的。附带说一句， 在 FR( 前置发动机后轮驱 动 ) 车辆中， 可以替代车辆速度 V 和角速度 ω0 地使用未示出的传动轴的旋转速度等。
主 ECU 101 被连接到车辆速度传感器 61、 车轮速度传感器 62 和加速器操作量传感 器 63。此外， 主 ECU 101 从换挡位置传感器 64 接收关于变速器的换挡位置 SHp 的信息。在 该混合动力车辆中， 功率分割装置 20 用作变速器。主 ECU 101 的驾驶员所需扭矩计算装置 基于加速器操作量 θa、 换挡位置 SHp 和车辆速度 V 或者驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 来获 得驾驶员所需扭矩 Twr。 此外， 当使用来自车辆速度传感器 61 的探测信号时， 主 ECU 101 的 发动机控制量计算装置基于该探测信号来获得驱动轮 Wh 和 Wh( 即， 驱动轴 Ds 和 Ds) 的角 速度 ω0。发动机控制量计算装置然后通过将驾驶员所需扭矩 Twr 乘以角速度 ω0 并且将 与蓄电池 41 的 SOC 的信息相对应的校正功率 Pbat 相加到乘积而获得所需发动机功率 Per。 该校正功率 Pbat 导致第一分割扭矩的数量以校正功率 Pbat 的数量增加， 并且因此由第一 电动发电机 31 产生的功率的数量以校正功率 Pbat 的数量增加。因此， 例如当蓄电池 41 的
所需 SOC 增加时， 该校正功率 Pbat 增加。
发动机控制量计算装置向发动机 ECU 102 输出与如上所述地得以计算和设定的 所需发动机扭矩 Ter 和所需发动机速度 Ner 相关的信息。发动机 ECU 102 的发动机控制装 置控制节流阀开度量等以实现设定所需发动机扭矩 Ter 和设定所需发动机速度 Ner。 结果， 发动机 10 以所需发动机速度 Ner 旋转输出轴 11 并且产生所需发动机扭矩 Ter。
第一和第二电动发电机 31 和 32 被构造成众所周知的、 能够作为电动机或者发电 机驱动的同步电动发电机， 并且经由换流器 42 向蓄电池 41 发送电力或者从蓄电池 41 接收 电力。换流器 42 由电动发电机 ECU103 的、 用作驱动源控制装置的电动发电机控制装置来 控制。
例如， 当仅仅使用电动发电机扭矩 ( 更加具体地， 由作为电动机工作的电动发电 机产生的输出扭矩 ) 在驱动轮 Wh 和 Wh 处作为所需车辆驱动量来产生所需车辆驱动扭矩 Tdr 时， 主 ECU 101 的电动发电机控制量计算装置基于该所需车辆驱动扭矩 Tdr 和功率传动 装置 50 的齿轮比来获得用于第二电动发电机 32 的目标电动发电机扭矩。该目标电动发电 机是第二电动发电机 32 的所需电动发电机扭矩 Tmg2r。 电动发电机控制量计算装置然后指 令电动发电机 ECU 103 控制换流器 42， 使得第二电动发电机 32 产生该所需电动发电机扭 矩 Tmg2r。结果， 第二电动发电机 32 输出该所需电动发电机扭矩 Tmg2r( 在此情形中， 作为 发电机工作的电动发电机的输出扭矩 )， 并且在驱动轮 Wh 和 Wh 处产生所需车辆驱动扭矩 Tdr。 所需车辆驱动扭矩 Tdr 指的是在驱动轮 Wh 和 Wh 处最终所需的车辆驱动扭矩， 并 且由主 ECU100 的、 用作所需车辆驱动量计算装置的所需车辆驱动扭矩计算装置来设定。例 如， 所需车辆驱动扭矩 Tdr 主要地是将为了补偿混合动力车辆所需的基本性能 ( 在下文中， 被称作 “HV 基本性能” ) 的降低而所需的 HV 基本性能补偿量加以考虑的扭矩。该 HV 基本 性能包括例如驾驶性能、 齿轮磨削噪声和振动性能 ( 所谓的 “声音振动性能” )、 蓄电池输入 / 输出、 用于在指定范围内保持蓄电池输入 / 输出的、 在发动机 10 和电动发电机 ( 即， 第一 和第二电动发电机 31 和 32) 之间的功率输入 / 输出和部件保护等。此外， HV 基本性能补偿 量是根据在当前车辆状态和 HV 基本性能之间的差异而设定的值， 并且例如是对于维持 HV 基本性能而言有必要的校正系数或者校正值。所需车辆驱动扭矩计算装置包括 HV 基本性 能维持部。如果车辆状态落到 HV 基本性能之外， 则该 HV 基本性能维持部根据在当前车辆 状态和 HV 基本性能之间的差异来设定 HV 基本性能补偿量。该 HV 基本性能补偿量被预先 准备为映射数据， 并且可以使用例如车辆速度和蓄电池 41 的 SOC 等的当前车辆状态作为参 数， 从该映射数据推导。所需车辆驱动扭矩计算装置将驾驶员所需扭矩 Twr 乘以校正系数， 或者将驾驶员所需扭矩 Twr 除以校正系数， 或者将校正系数相加到驾驶员所需扭矩 Twr， 或 者从驾驶员所需扭矩 Twr 减去校正系数， 并且设定其中该驾驶员所需扭矩 Twr 已经被增加 或者降低到能够维持 HV 基本性能的值的所需车辆驱动扭矩 Tdr。附带说一句， 该混合动力 车辆还可以是四轮驱动车辆， 其中前轮或者后轮通过发动机驱动， 并且其他车轮被电动发 电机驱动。
这里， 在该混合动力车辆中， 制动力可以被施加到诸如驱动轮 Wh 和 Wh 的受控轮以 稳定车辆行为。此外， 驾驶员可以从加速器操作切换到制动操作。在此情形中， 与所需制动 力相对应的制动扭矩 Tb 被施加到驱动轮 Wh 和 Wh。因此， 当产生制动力时， 制动扭矩 Tb 被
从驾驶员所需扭矩 Twr 减去并且根据该被减去的值来确定 HV 基本性能补偿量。
功率分割装置 20 被形成为行星齿轮组， 所述行星齿轮组具有均未示出的、 作为带 有外齿的齿轮的太阳齿轮、 作为被与太阳齿轮同心地布置的、 带有内齿的齿轮的环形齿轮、 与太阳齿轮和环形齿轮这两者啮合的多个小齿轮以及以枢转方式和以可旋转方式保持这 些小齿轮的行星齿轮架。 在太阳齿轮、 环形齿轮和行星齿轮架用作旋转元件的情况下， 该功 率分割装置 20 执行差动操作。太阳齿轮被耦接到第一电动发电机 31 的旋转轴 31a。环形 齿轮经由环形齿轮轴而被耦接到由减速齿轮和差动齿轮单元等形成的功率传动装置 50 的 减速齿轮。在该功率传动装置 50 中， 减速齿轮被耦接到第二电动发电机 32 的旋转轴 32a， 并且差动齿轮单元被耦接到驱动轮 Wh 和 Wh 的驱动轴 Ds 和 Ds。此外， 行星齿轮架被耦接到 发动机 10 的输出轴 11。
在功率分割装置 20 中， 发动机扭矩经由行星齿轮架而被配送并且传递到与支撑 在行星齿轮架上的小齿轮啮合的太阳齿轮和环形齿轮。 该配送比率是由太阳齿轮和环形齿 轮的齿轮比来确定的。第一分割扭矩被传递到太阳齿轮， 并且其余发动机扭矩 ( 在下文中， 被称作 “第二分割扭矩” ) 被传递到环形齿轮。
被传递到太阳齿轮的第一分割扭矩使得第一电动发电机 31 作为发电机工作。此 时， 由第一电动发电机 31 产生的电力被输出到换流器 42， 在此之后， 它被用于对蓄电池 41 充电或者被供应到第二电动发电机 32。 被传递到环形齿轮的第二分割扭矩被用于经由功率 传动装置 50 直接地驱动驱动轴 Ds 和 Ds。此外， 该功率分割装置 20 还能够被用于通过调节 第一电动发电机 31 的电动发电机扭矩 Tmg1 而控制发动机扭矩量。
在该混合动力车辆中， 当混合动力车辆行进时， 当由于在道路中的凹凸， 外部力或 者扭矩 ( 即， 干扰 ) 等被施加到混合动力车辆的车轮时， 外部力等经由未示出的车轮和悬挂 而被传输到车体。因此， 在车辆行进时来自道路的输入可以经由车轮和悬挂在车体中引起 1 到 4Hz， 或者更加准确地， 大致 1.5Hz 的振动。如在图 3 中所示， 该簧载质量振动具有两个 分量， 即， 在混合动力车辆 ( 严格说来， 车辆重心 Cg， ) 的竖直方向 (Z 方向 ) 上的分量 ( 在 下文中， 该分量将被称作 “弹跳振动” )， 以及在围绕车辆重心 Cg 的俯仰方向 (θ 方向 ) 上 的分量 ( 在下文中， 该分量将被称作 “俯仰振动” )。当簧载质量振动发生时， 弹跳振动或者 俯仰振动中的至少一个产生。附带说一句， 图 3 示出在前部提升期间混合动力车辆的姿态 的实例。此外， 如果用作车辆驱动设备的发动机 10 或者第一和第二电动发电机 31 和 32 开 始基于驾驶员等所需的驱动力操作， 从而在驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮扭矩 ( 即， 车轮驱动力 ) 中存在波动， 则也可以在混合动力车辆中产生类似的簧载质量振动 ( 即， 弹跳振动或者俯 仰振动中的至少一个 )。
根据该第一示例实施例的混合动力车辆具有执行簧载质量阻尼控制以抑制簧载 质量振动的簧载质量阻尼控制系统。 在该第一示例实施例中的簧载质量阻尼控制系统意在 通过调节第二电动发电机 32 的电动发电机扭矩 Tmg2 以增加或者降低驱动轮 Wh 和 Wh 的车 轮扭矩而抑制在车体中产生的簧载质量振动。该簧载质量阻尼控制系统如上所述由主 ECU 101、 发动机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103 形成。
图 4A 和 4B 是示出该簧载质量阻尼控制系统的结构的框架格式的控制框图。
该簧载质量阻尼控制系统具有驾驶员所需扭矩计算装置 1、 所需车辆驱动扭矩计 算装置 2、 发动机控制量计算装置 3、 发动机控制装置 4、 簧载质量阻尼控制量计算装置 5、 电动发电机控制装置 6， 和电动发电机控制量计算装置 7。驾驶员所需扭矩计算装置 1 对应于 由驾驶员所所需的驱动力地在驱动轮 Wh 和 Wh 处设定驾驶员所需扭矩 Twr。所需车辆驱动 扭矩计算装置 2 获得在混合动力车辆的驱动轮 Wh 和 Wh 处最终所需的车辆驱动扭矩 ( 即， 所需车辆驱动扭矩 Tdr)。 发动机控制量计算装置 3 设定对应于驾驶员所需扭矩 Twr 等的发 动机控制量 ( 即， 所需发动机扭矩 Ter 和所需发动机速度 Ner)。发动机控制装置 4 基于该 发动机控制量来控制发动机 10。簧载质量阻尼控制量计算装置 5 设定用于抑制车体的簧 载质量振动 ( 即， 弹跳振动和俯仰振动 ) 的簧载质量阻尼控制量。电动发电机控制装置 6 用作通过调节电动发电机扭矩而执行簧载质量阻尼控制的簧载质量阻尼控制执行装置。 电 动发电机控制量计算装置 7 设定电动发电机扭矩 ( 即， 作为驱动控制量的电动发电机控制 量 )。如上所述， 驾驶员所需扭矩计算装置 1、 所需车辆驱动扭矩计算装置 2、 发动机控制量 计算装置 3 和电动发电机控制量计算装置 7 被提供在主 ECU 101 中。此外， 发动机控制装 置 4 被提供在发动机 ECU 102 中， 并且电动发电机控制装置 6 被提供在电动发电机 ECU103 中。在该第一示例实施例中， 簧载质量阻尼控制量计算装置 5 被提供在主 ECU 101 中。
同样如在图 4B 中所示， 驾驶员所需扭矩计算装置 1 基于换挡位置 SHp、 加速器操作 量 θa 和车辆速度或者驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 来获得驾驶员所需扭矩 Twr。该驾驶 员所需扭矩 Twr 是在驱动轮 Wh 和 Wh 处产生以获得驾驶员所所需的驱动力的车轮扭矩， 并 且是与驾驶员所所需的驱动力相对应的车辆驱动扭矩。该驾驶员所需扭矩 Twr 被传输到所 需车辆驱动扭矩计算装置 2、 发动机控制量计算装置 3 和簧载质量阻尼控制量计算装置 5。 所需车辆驱动扭矩计算装置 2 包括接收驾驶员所需扭矩 Twr 和由簧载质量阻尼控 制量计算装置 5 设定的簧载质量阻尼控制量 ( 即， 将在以后描述的簧载质量阻尼控制扭矩 Twc) 的加法器 2a。该加法器 2a 将簧载质量阻尼控制扭矩 Twc 相加到驾驶员所需扭矩 Twr。 加法值是使得驱动轮 Wh 和 Wh 实现驾驶员所所需的驱动力和簧载质量阻尼控制这两者的所 需车辆驱动扭矩 Td。 如果簧载质量阻尼控制扭矩 Twc 是正值， 则所需车辆驱动扭矩 Td 大于 驾驶员所需扭矩 Twr。如果在另一方面， 簧载质量阻尼控制扭矩 Twc 是负值， 则所需车辆驱 动扭矩 Td 小于驾驶员所需扭矩 Twr。
此外， 所需车辆驱动扭矩计算装置 2 具有设定上述制动扭矩 Tb 的制动扭矩计 算部 2b， 以及从由加法器 2a 获得的所需车辆驱动扭矩 Td 减去该制动扭矩 Tb 的减法器 2c。因此， 当产生制动力时， 在减法器 2c 中的减法值被设定为所需车辆驱动扭矩 Td( 即， Td ← Td-Tb)。附带说一句， 当没有产生制动力时， 制动扭矩 Tb 是 0， 从而即使在减法器 2c 之后， 在加法器 2a 中获得的总和也是所需车辆驱动扭矩 Td。
此外， 所需车辆驱动扭矩计算装置 2 提供有获得上述 HV 基本性能维持值的 HV 基 本性能维持部 2d。例如， 在此情形中， 假设作为 HV 基本性能维持值获得被相加到已经通过 减法器 2c 的所需车辆驱动扭矩 Td 的校正值。HV 基本性能维持值 Thv 是根据当前车辆状态 和 HV 基本性能而作为正值或者负值获得的。所需车辆驱动扭矩计算装置 2 提供有将已经 通过减法器 2c 的所需车辆驱动扭矩 Td 相加到 HV 基本性能维持值 Thv 的加法器 2e。因此， 加法器 2e 的加法值变成用于驱动轮 Wh 和 Wh 的所需车辆驱动扭矩 Td( 即， Td ← Td+Thv)。 然后所需车辆驱动扭矩计算装置 2 将已经通过加法器 2e 的所需车辆驱动扭矩 Td 设定为最 终所需车辆驱动扭矩 Tdr。 该最终所需车辆驱动扭矩 Tdr 是能够全部满足 i) 驾驶员所所需 的驱动力、 ii) 簧载质量阻尼控制和 iii)HV 基本性能的、 在驱动轮 Wh 和 Wh 处的车辆驱动
扭矩。在该第一示例实施例中， 该最终所需车辆驱动扭矩 Tdr 被输出到电动发电机控制量 计算装置 7。
如上所述， 驾驶员所需扭矩 Twr 还被输入到发动机控制量计算装置 3。 在该第一示 例实施例中， 与驾驶员所需扭矩 Twr 相对应的发动机控制量 ( 即， 所需发动机扭矩 Ter 和所 需发动机速度 Ner) 由发动机控制量计算装置 3 来设定， 并且与驾驶员所所需的驱动力相对 应的驱动力由发动机 10 的输出产生。
发动机控制量计算装置 3 还接收与车辆速度 V 或者驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 相关的信息， 以及与蓄电池 41 的 SOC 相关的信息。发动机控制量计算装置 3 利用乘法器 3a 将驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 乘以驾驶员所需扭矩 Twr。乘法值是在驱动轮 Wh 和 Wh 处 的所需车辆功率。该发动机控制量计算装置 3 在发动机功率转换部 3b 中将该乘法值转换 成发动机功率 Pe。在进行该转换时， 发动机功率转换部 3b 将诸如功率传动装置 50 和功率 分割机构 20 的功率传动设备的齿轮比加以考虑。该发动机控制量计算装置 3 通过在加法 器 3c 中将对应于与蓄电池 41 的 SOC 相关的信息的校正功率 Pbat 相加到发动机功率 Pe 而 获得用于发动机 10 的所需发动机功率 Per。然后发动机控制量计算装置 3 在上述图 2 中 的发动机控制图上检查所需发动机功率 Per， 并且获得发动机控制量 ( 即， 所需发动机扭矩 Ter 和所需发动机速度 Ner)。所需发动机扭矩 Ter 和所需发动机速度 Ner 然后被输出到发 动机控制装置 4。此外， 所需发动机扭矩 Ter 利用驱动扭矩转换部 3d 而从驱动轮 Wh 和 Wh 处的发动机输出转换成所需车辆驱动扭矩 Tder。 在进行该转换时， 该驱动扭矩转换部 3d 对 于功率传动设备的齿轮比加以考虑。来自发动机输出的所需车辆驱动扭矩 Tder 被输出到 电动发电机控制量计算装置 7。 发动机控制装置 4 控制节流阀开度等以实现所接收的发动机控制量 ( 即， 所需发 动机扭矩 Ter 和所需发动机速度 Ner)， 使得在车辆中产生对应于驾驶员所所需的驱动力的 驱动力。
如上所述， 通过获得用于抑制在车体中产生的簧载质量振动的簧载质量阻尼控制 量， 并且使用第二电动发电机 32 的电动发电机扭矩 Tmg2 在车体中产生该簧载质量阻尼控 制量而执行在第一示例实施例中的簧载质量阻尼控制。 该簧载质量阻尼控制量可以使用在 该技术领域中众所周知的方法获得， 并且由簧载质量阻尼控制量计算装置 5 计算。例如， 创 建车辆的簧载质量振动 ( 即， 弹跳振动和俯仰振动 ) 的运动模型， 并且簧载质量阻尼控制量 计算装置 5 利用这种运动模型来计算簧载质量振动的状态变量。簧载质量振动的这些状 态变量是 i) 当对应于驾驶员所所需的驱动力的、 在驱动轮 Wh 和 Wh 处的驾驶员所需扭矩 Twr( 即， 对应于驾驶员所所需的驱动力的、 驱动轮 Wh 和 Wh 的所需车轮扭矩 ) 和在驱动轮 Wh 和 Wh 处的当前车轮扭矩 ( 更加具体地， 该车轮扭矩的估计值 ) 被输入到运动模型时车体 的位移 z 和 θ， 和那些位移的变化率 dz/dt 和 dθ/dt。该簧载质量阻尼控制量计算装置 5 获得使得簧载质量振动的状态变量成为 0 或者最小值的、 驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮扭矩， 并且 然后将其设定为簧载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载质量阻尼控制量 )。
更加具体地， 簧载质量阻尼控制量计算装置 5 提供有前馈控制部 5a 和反馈控制部 5b。
前馈控制部 5a 具有所谓的最优调节器的结构， 并且包括运动模型部 5a1 和驾驶员 所需扭矩校正部分 5a2。在该前馈控制部 5a 中， 驾驶员所需扭矩 Twr 被输入到车体的簧载
质量振动的运动模型部 5a1。该运动模型部 5a1 被用于相对于输入驾驶员所需扭矩 Twr 来 计算车体的状态变量的响应。此外， 驾驶员所需扭矩校正部分 5a2 被用于计算驾驶员所需 扭矩 Twr 的校正量以使那些状态变量最小化。
反馈控制部 5b 也具有最优调节器的结构。在该反馈控制部 5b 中， 在驱动轮 Wh 和 Wh 处的车轮扭矩估计值 Tw 如将在以后描述地那样由车轮扭矩估计器 5b1 来计算。然后 FB 增益 ( 即， 用于在运动模型部 5a1 中调节车轮扭矩估计值 Tw 和驾驶员所需扭矩 Twr 的贡献 平衡的增益 ) 被乘以该车轮扭矩估计值 Tw。
已经被 FB 增益相乘的车轮扭矩估计值 Tw 然后作为干扰输入在前馈控制部 5a 中 被相加到驾驶员所需扭矩 Twr 并且被相加到运动模型部 5a1。结果， 还在该前馈控制部 5a 中计算了用于干扰的驾驶员所需扭矩 Twr 的校正量。
以此方式， 在该簧载质量阻尼控制中， 在假设车体的簧载质量振动 ( 即， 弹跳振动 和俯仰振动 ) 的动力学运动模型的情况下， 驾驶员所需扭矩 Twr 和车轮扭矩估计值 Tw( 即， 干扰 ) 已经被输入其中的弹跳方向和俯仰方向的状态变量的状态方程得以形成。然后在该 簧载质量阻尼控制中， 从该状态方程确定使用最优调节器理论使得弹跳方向和俯仰方向的 状态变量成为 0 的输入 ( 扭矩值 )， 并且使得该扭矩值成为簧载质量阻尼控制量 ( 即， 簧载 质量阻尼控制扭矩 Twc)。 该动力学运动模型的实例是如下模型， 其中车体被视为质量 M 和惯性力矩 I 的刚 性体 S， 并且该刚性体 S 由具有弹性模量 kf 和衰减率 cf 的前轮悬挂， 以及具有弹性模量 kr 和衰减率 cr 的后轮悬挂支撑 ( 用于车体的簧载质量振动模型 )。在此情形中在车辆重心 Cg 处在弹跳方向上的运动等式和在俯仰方向上的运动等式可以是分别地如在以下表达式 1 和 2 中所示出的。
[ 表达式 1]
[ 表达式 2]在表达式 1 和 2 中， Lf 和 Lr 分别地代表从车辆重心 Cg 到前轴和后轴的距离， 并 且 r 代表车轮半径。此外， h 代表从道路表面到车辆重心 Cg 的距离。附带说一句， 在表达 式 1 中， 第一和第二项是来自前轴的力的分量， 并且第三和第四项是来自后轴的力的分量。 此外， 在表达式 2 中， 第一项是来自前轴的力的力矩分量， 并且第二项是来自后轴的力的力 矩分量。此外， 在表达式 2 中的第三项是由围绕车辆重心 Cg 在驱动轮 Wh 和 Wh 处产生的车 轮扭矩 T( ＝ Twr+Tw) 施加的力的力矩分量。
利用车体的位移 z 和 θ 和那些位移的变化率 dz/dt 和 dθ/dt 作为状态变量矢量 X(t)， 表达式 1 和 2 能够被以如在以下表达式 3 中所示 ( 线性系统的 ) 状态方程的形式重 写。
[ 表达式 3]
dX(t)/dt ＝ A×X(t)+B×u(t) (3)
在表达式 3 中， X(t)、 A 和 B 如以下所示出。 [ 表达式 4]
通过组合 z、 θ、 dz/dt 和 dθ/dt 的系数， 在矩阵 A 中的元素 a1 到 a4 以及 b1 到 b4 分别地由表达式 1 和 2 提供， 从而
a1 ＝ -(kf+kr)/M，
a2 ＝ -(cf+cr)/M，
a3 ＝ -(kf×Lf-kr×Lr)/M，
a4 ＝ -(cf×Lf-cr×Lr)/M，
b1 ＝ -(Lf×kf-Lr×kr)/I，
b2 ＝ -(Lf×cf-Lr×cr)/I，
b3 ＝ -(Lf2×kf+Lr2×kr)/I，
b4 ＝ -(Lf2×cf+Lr2×cr)/I。
此外， 在以上表达式 3 中的 u(t) 在以下表达式 5 中示出， 并且是表达式 3 所示的 线性系统的输入。
[ 表达式 5]
u(t) ＝ T (5)
因此， 从以上表达式 2， 在矩阵 B 中的元素 p1 能够由以下表达式 6 表达。
[ 表达式 6]
p1 ＝ h/(I×r) (6)
如果在以上表达式 3( 状态方程 ) 中的 u(t) 如在以下表达式 7 中所示， 则表达式 3 能够被书写成如在以下表达式 8 中所示。
[ 表达式 7]
u(t) ＝ -K×X(t) (7)
[ 表达式 8]
dX(t)/dt ＝ (A-B×K)×X(t) (8)
因此， 当 X(t) 的初始值 X0(t) 被设定为 X0(t) ＝ (0， 0， 0， 0)( 假设在输入扭矩之前 不存在任何振动 ) 并且状态变量矢量 X(t) 的差分方程 ( 表达式 8) 得以求解时， 通过确定 使得 X(t)， 即， 在弹跳方向和俯仰方向上的位移以及时间变化率为 0 的增益 K 而确定了抑制 簧载质量振动的扭矩值 u(t)。
能够使用所谓的最优调节器的理论来确定增益 K。 根据该理论， 当在表达式 9 中具 有二次形式的评价函数 J( 带有从 0 到无穷大的积分范围 ) 的值最小化时， X(t) 在状态方 程 ( 表达式 3) 中稳定地收敛并且如在已知的以下表达式 10 中所示地应用使评价函数 J 最 小化的矩阵 K。
[ 表达式 9]
J ＝∫ (XT×Q×X+uT×R×u)dt (9)
[ 表达式 10]
K ＝ R-1×BT×P (10)
这里， P 是 Riccardi 方程的解 ( 表达式 11)。该 Riccardi 方程能够利用在线性系 统领域中的任何已知方法来求解。由此， 增益 K 能够得以确定。
[ 表达式 11]
-dP/dt ＝ AT×P+P×A+Q-P×B×R-1×BT×P (11)
附带说一句， 在评价函数 J 和 Riccardi 方程中的 Q 和 R 分别地是半正定对称矩阵 和正定对称矩阵， 它们被任意地设定并且是由系统设计者确定的评价函数 J 的加权矩阵。 例如， 利用这里的运动模型中的 Q 和 R， 当在状态变量矢量 X(t) 的分量之中的指定分量 ( 诸 如 dz/dt 和 dθ/dt) 的范数 ( 幅度 ) 被设定成大于其他分量 ( 诸如 z 和 θ) 的范数时， 其 中范数被更高地设定的分量比其他分量更加稳定地收敛。此外， 当分量 Q 的值增加时， 瞬态 特征值即状态变量矢量 X(t) 的值快速地收敛于稳定值上， 并且当 R 的值增加时， 消耗能量 降低。
[ 表达式 12]
R ＝ (1)在根据该第一示例实施例的簧载质量阻尼控制系统的实际簧载质量阻尼控制中， 如在图 4A 中所示， 通过利用运动模型部 5a1 使用扭矩输入值来求解表达式 3 中的差分方程 而计算状态变量矢量 X(t)。在由表达式 1 和 2 表达的系统中， 是运动模型部 5a1 的输出的 状态变量矢量 X(t) 乘以由驾驶员所需扭矩校正部分 5a2 如上所述地确定以便状态变量矢 量 X(t) 最小化或者使其成为 0 的增益 K。根据簧载质量振动的振动方向， 该乘法值 U(t) 是正值或者负值。该乘法值 U(t) 然后被驱动扭矩转换部 5c 转换成驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮 扭矩单位。在该第一示例实施例中， 该转换值变成基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0， 这是 簧载质量阻尼控制量的基准值 ( 在下文中， 被称作 “基准簧载质量阻尼控制量” )。在第一 示例实施例中， 在该基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 上根 据需要来执行根据将在以后描述的电动发电机控制的调制方法的相位补偿， 并且由此获得 的值被设定为最终簧载质量阻尼控制量 ( 即， 簧载质量阻尼控制扭矩 Twc)。该最终簧载质 量阻尼控制量 ( 即， 簧载质量阻尼控制扭矩 Twc) 被输出到所需车辆驱动扭矩计算装置 2 的 加法器 2a， 其中它被相加到驾驶员所需扭矩 Twr。该系统是共振系统， 并且相对于给定输入 的状态变量矢量 X(t) 的值本质上仅仅是该系统的自然频率的分量。因此， 通过向或者从驾 驶员所需扭矩 Twr 加或者减 U(t) 的转换值或者其相位补偿值 ( ＝簧载质量阻尼控制扭矩 Twc)， 在驾驶员所需扭矩 Twr 内的系统的自然频率的分量， 即， 引起车体的簧载质量振动的 分量能够得以校正， 由此抑制簧载质量振动。当在由驾驶员施加的所需扭矩中的系统的自 然频率的分量被消除时， 在来自第二电动发电机 32 的输出的所需车辆驱动扭矩 Tdmg2r 中
的系统的自然频率的分量仅仅是 -U(t) 或者移除了相位补偿量的 -U(t)， 从而来自车轮扭 矩估计值 Tw( 即， 干扰 ) 的振动收敛。在图 4A 中， U(t) 循环到运动模型部 5a1 的输入侧， 但 是该循环可以被消除以减少计算量， 只要能够获得所期望的簧载质量阻尼控制性能。 此外， 在图 4A 中， 仅仅在反馈控制中由 FF/FB 加权和调节增益控制部分 5b2 应用 FF/FB 加权和调 节增益。然而， 还可以在前馈控制中应用该 FF/FB 加权和调节增益。
作为第二电动发电机 32 输出所需电动发电机扭矩 Tmg2r 的结果， 来自第二电动发 电机 32 的输出的所需车辆驱动扭矩 Tdmg2r 是被施加到驱动轮 Wh 和 Wh 的车辆驱动扭矩， 并 且是在电动发电机控制量计算装置 7 的加法器 7a 中计算的。通过从由上述所需车辆驱动 扭矩计算装置 2 获得的最终所需车辆驱动扭矩 Tdr 在发动机控制量计算装置 3 中减去来自 发动机输出的所需车辆驱动扭矩 Tder 而获得该所需车辆驱动扭矩 Tdmg2r。该所需车辆驱 动扭矩 Tdmg2r 然后在电动发电机扭矩转换部 7b 中被转换成用于第二电动发电机 32 的所 需电动发电机扭矩 Tmg2r。在进行该转换时， 电动发电机扭矩转换部 7b 对于诸如功率分割 装置 20 和功率传动装置 50 的功率传动设备齿轮比加以考虑。所需电动发电机扭矩 Tmg2r 被输出到电动发电机控制装置 6。 该电动发电机控制装置 6 然后控制换流器 42 以控制第二 电动发电机 32 输出该所需电动发电机扭矩 Tmg2r。 在最终所需车辆驱动扭矩 Tdr 的、 如上所述的该第一示例实施例中， 与由驾驶员 所需要的驱动力相对应的车辆驱动扭矩由来自发动机 10 的输出 ( 即， 所需发动机扭矩 Ter) 产生并且其余部分由第二电动发电机 32 的输出 ( 即， 所需电动发电机扭矩 Tmg2r) 产生。 簧 载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载质量阻尼控制量 ) 被并入到来自第二电动发电机 32 的 输出的所需车辆驱动扭矩 Tdmg2r 中， 使得能够通过使得第二电动发电机 32 产生作为该所 需车辆驱动扭矩 Tdmg2r 的转换值的所需电动发电机扭矩 Tmg2r 而抑制簧载质量振动。
这里， 从行进的混合动力车辆的另一可探测值、 通过车轮扭矩估计器 5b1 估计的车 轮扭矩估计值 Tw 被用于在图 4A 中的反馈控制部 5b 中作为干扰输入的车轮扭矩。然而， 可 替选地， 例如还可以为每一个车轮提供扭矩传感器并且作为该干扰而输入的车轮扭矩可以 实际上被探测。
例如能够使用从驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮速度获得装置 ( 即， 车轮速度传感器 62 和 62) 获得的角速度 ω 或者车轮速度 Vw( ＝ r×ω) 的时间微分， 从以下表达式 13 估计或者 计算该车轮扭矩估计值 Tw。在表达式 13 中， M 是混合动力车辆的质量， 并且 r 是车轮半径。
[ 表达式 13]
Tw ＝ M×r2×dω/dt (13)
这里， 当其中驱动轮 Wh 和 Wh 接触道路表面的位置处产生的驱动力的总和等于整 个车辆的驱动力 M×G(G ： 车辆纵向加速度 ) 时， 车轮扭矩估计值 Tw 由以下表达式 14 提供。
[ 表达式 14]
Tw ＝ M×G×r (14)
此外， 利用车轮速度 r×ω 的微分值， 混合动力车辆的车辆纵向加速度 G 由以下表 达式 15 提供。
[ 表达式 15]
G ＝ r×dω/dt (15)
因此， 车轮扭矩估计值 Tw 如在以上表达式 13 中所示地得以估计。
此外， 例如如在图 6 中所示， 除了图 5 所示的结构， 在上述实例中车体的弹跳方 向和俯仰方向的动力学运动模型可以是对于前轮和后轮轮胎的弹簧弹性加以考虑的模型 ( 车体簧载质量 / 非簧载质量振动模型 )。当前轮轮胎具有弹性模量 ktf 并且后轮轮胎具 有弹性模量 ktr 时， 如还从图 6 清楚地， 能够如在以下表达式 16a 到 16d 中所示地写出车辆 重心 Cg 的弹跳方向的运动方程和车辆重心 Cg 的俯仰方向的运动方程。
[ 表达式 16]
在这些表达式中， xf 和 xr 分别地是前轮和后轮的非簧载质量位移量， 并且 mf 和 mr 分别地是前轮和后轮的非簧载质量。利用 z、 θ、 xf、 xr 及其时间微分值作为状态变量矢 量， 正如图 5， 表达式 16a 至 16d 形成如在以上表达式 3 中所示的状态方程 ( 其中矩阵 A 是 八行且八列矩阵以及矩阵 B 是八行且一列矩阵 )。能够根据最优调节器理论来确定使状态 变量矢量变成 0 的增益矩阵 K。在此情形中实际簧载质量阻尼控制正如它在图 5 中那样。
此外， 除了经由车轮从道路表面输入的振动分量， 在诸如发动机 10 的驱动源中产 生的振动分量以及在从功率源的功率的传递路径中在诸如功率分割装置 20 和功率传动装 置 50 的功率传动设备中产生的振动分量能够被视为在混合动力车辆将被抑制的振动分 量。当抑制由这些各种振动分量引起的车体的振动时， 可以对于将被抑制的每一个振动分 量而获得用于抑制振动分量所需的扭矩调节量 ( 即， 簧载质量阻尼控制量 )， 并且可以如上 所述地从第二电动发电机 32 输出这些扭矩调节量。
附带说一句， 在作为驱动源提供有该电动发电机的车辆中， 来自蓄电池 41 的直流 电 (DC) 电压通过未示出的升压转换器增加 ( 即， 升压 )， 并且该升压 DC 电压被转换成用于 驱动电动发电机 ( 在该实例中第二电动发电机 32) 的交流电 (AC) 电压。此时， 对于通过预 定波形信号驱动的电动发电机的当前命令根据车辆速度和命令扭矩 ( 在该实例中所需车 辆驱动扭矩 Tdmg2r) 的数量来改变换流器 42 的控制方法 ( 即， 波形信号调制方法 )。这里， 该调制方法在正弦波脉冲宽度调制 (PWM) 控制方法、 矩形波控制方法和过调制 PWM 控制方 法之间切换。例如， 矩形波控制方法具有比正弦波 PWM 控制方法和过调制 PWM 更小的开关 损耗和更好的系统效率， 并且因此当要求这些质量时被选择。此外， 过调制 PWM 在中等速度 范围中被选择并且被用于提高输出。电动发电机 ECU 103 的电动发电机控制装置 6 选择调 制方法。
在根据命令扭矩和车辆速度范围来切换调制方法的车辆中， 簧载质量阻尼控制量 的输出响应性根据那些范围、 即根据调制方法而不同。 因此， 所期望的簧载质量阻尼控制可 以能够在一个范围中得以执行， 但是可以变得难以在另一个范围中执行， 这可以降低簧载 质量阻尼控制的阻尼效果。例如， 当使用过调制 PWM 控制方法时， 与当使用诸如正弦波 PWM 控制方法的另一种控制方法时相比较， 经解调信号的波形变得扭曲。这在簧载质量阻尼控 制量的输出响应性中产生变化， 并且结果， 所期望的簧载质量阻尼控制可以不再能够被正 确地执行。
因此， 在该第一示例实施例的簧载质量阻尼控制系统中， 根据状态 ( 在此情形中， 上述波形信号 ) 对与簧载质量阻尼控制量相对应的簧载质量阻尼控制信号执行相位补偿， 从而贯穿整个命令扭矩和车辆速度范围的簧载质量阻尼控制量的输出响应性的变化被减 小或者被消除。更加具体地， 根据该波形信号 ( 换言之， 根据波形调制方法 ) 对与簧载质量 阻尼控制量相对应的簧载质量阻尼控制信号执行相位补偿， 从而贯穿整个命令扭矩和车辆 速度范围 ( 换言之， 在调制方法之间 ) 的簧载质量阻尼控制量的输出响应性的变化被减小 或者被消除。
该簧载质量阻尼控制系统提供有通过根据该调制方法对根据簧载质量阻尼控制 量的簧载质量阻尼控制信号执行相位补偿而补偿输出响应性的变化的簧载质量阻尼控制 量调节设备。该簧载质量阻尼控制量调节设备可以提供为弹簧振动控制量计算装置 5 的一 个功能或者在弹簧振动控制量计算装置 5 和加法器 2a 之间。在以下说明中， 给出了实例， 其中簧载质量阻尼控制量调节设备被提供为弹簧振动控制量计算装置 5 的功能。
在该第一示例实施例中的弹簧振动控制量计算装置 5 提供有作为簧载质量阻尼 控制量调节设备的簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d。这里， 簧载质量阻尼控制量响应 性补偿部 5d 被布置在驱动扭矩转换部 5c 之后， 并且根据由该驱动扭矩转换部 5c 获得的基 准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 的电动发电机控制的调制 方法来调节相位。
该簧载质量阻尼控制量的该相位补偿控制可以不仅被应用于采用上述所有调制 方法的车辆， 而且还可以被应用于采用包括未在这里描述的其他方法的多种调制方法中的 至少两种的车辆。 在以下描述的实例中， 将采用三种调制方法， 并且为了方便起见将简单地 称作第一、 第二和第三调制方法。因此， 如在图 7 中所示， 在该实例中的簧载质量阻尼控制 量响应性补偿部 5d 包括用于第一调制方法的第一簧载质量阻尼控制量调节部分 5d 1、 用于 第二调制方法的第二簧载质量阻尼控制量调节部分 5d2 以及用于第三调制方法的第三簧载 质量阻尼控制量调节部分 5d3。
这些第一至第三簧载质量阻尼控制量调节部分 5d1 至 5d3 的结构不受限制， 只要所 述结构允许它们根据调制方法执行相位补偿。 例如， 第一簧载质量阻尼控制量调节部分 5d1 被构造成使用与第一调制方法相对应的第一簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 来调节 基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 )， 第二簧载质量阻尼控制 量调节部分 5d2 被构造成使用与第二调制方法相对应的第二簧载质量阻尼控制量调节增益 K2(s) 来调节基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 )， 并且第三 簧载质量阻尼控制量调节部分 5d3 被构造成使用与第三调制方法相对应的第三簧载质量阻 尼控制量调节增益 K3(s) 来调节基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 )。这里， 通过将与调制方法相对应的第一至第三簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s) 之一乘以基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0， 并且将如此获得的簧载质量阻尼控制 扭矩 Twc 设定为最终簧载质量阻尼控制量而执行相位补偿。
更加具体地， 如果调制方法以提前相位来结束， 则簧载质量阻尼控制量的相位补 偿控制可以是相位提前控制， 并且如果调制方法以延迟相位结束， 则可以是相位延迟控制。 这里， 能够预先对于每一种调制方法确认相位滞后量和相位提前数量。 因此， 能够根据该相 位滞后量或者相位提前数量预先作为相位提前控制增益或者相位滞后控制增益为相应的 调制方法而设定第一至第三簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s) 中的每一个。用 于相位提前控制的第一至第三簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s) 根据基准簧载 质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 以与相位滞后量相对应的相位提前 数量来提前控制信号的相位。在另一方面， 用于相位滞后控制的第一至第三簧载质量阻尼 控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s) 以与相位提前数量相对应的相位滞后量来延迟伴随基准簧 载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 的控制信号的相位。
这里将给出相位提前控制的实例。更加具体地， 使用 Laplace 算子和时间常数 τ1， 用于相位提前控制的簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 变成 1+τ1×s， 而使用 Laplace 算子和时间常数 τ2， 用于相位提前控制的簧载质量阻尼控制量调节增益 K2(s) 变 成 1+τ2×s， 并且使用 Laplace 算子和时间常数 τ3， 用于相位提前控制的簧载质量阻尼 控制量调节增益 K3(s) 变成 1+τ3×s。例如， 假设相位滞后量按照从第一调制方法至第三 调制方法的次序增加 ( 即， 第二调制方法的相位滞后量大于第一调制方法的相位滞后量， 并且第三调制方法的相位滞后量大于第二调制方法的相位滞后量 )， 则按照相同的次序使 簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s)、 K2(s) 和 K3(s) 更大。此时， 使调制方法之一作为基 准， 并且可以根据另一种调制方法相对于该基准调制方法延迟或者提前相位的程度来确定 第一至第三簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s)。 例如， 当第一调制方法被用作基 准调制方法时， 第一簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 被设定为 1 并且第二和第三簧载 质量阻尼控制量调节增益 K2(s) 和 K3(s) 被设定为大于 1 的值。
簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 基于从电动发电机控制装置 6 接收的、 与调 制方法相关的信息、 从第一至第三簧载质量阻尼控制量调节部分 5d1 至 5d3 之中选择簧载质 量阻尼控制量调节部分之一。实际上， 第一簧载质量阻尼控制量调节部分 5d1、 第二簧载质 量阻尼控制量调节部分 5d2 或者第三簧载质量阻尼控制量调节部分 5d3 之一已经被选择， 从而当确定的是基于所接收的信息来切换调制方法时， 簧载质量阻尼控制量调节部分被切 换到与新的调制方法相对应的簧载质量阻尼控制量调节部分。相应地， 根据基准簧载质量 阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 的控制信号在弹簧振动控制量计算装 置 5 中以匹配调制方法的数量来提前相位。然后， 根据相位提前基准簧载质量阻尼控制扭 矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 的控制信号变成根据最终簧载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载质量阻尼控制量 ) 的簧载质量阻尼控制信号。到其他调制方法的切换以相同 的方式执行。
簧载质量阻尼控制是基于以此方式设定的簧载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载 质量阻尼控制量 ) 来执行的。当执行簧载质量阻尼控制时， 第二电动发电机 32 由在切换之 后的调制方法来控制， 从而在根据簧载质量阻尼控制扭矩 Twc 的簧载质量阻尼控制信号中存在滞后。 然而， 相位被预先以该滞后的数量提前， 从而在调制方法被切换之前和在此之后 在簧载质量阻尼控制量的输出响应性变化在簧载质量阻尼控制中得以处理 ( 被消除或者 减小 )。 因此， 根据该第一示例实施例的簧载质量阻尼控制系统， 即使调制方法被切换， 也可 以贯穿整个命令扭矩和车辆速度范围地 ( 即， 在调制方法之间 ) 减小或者消除簧载质量阻 尼控制量的输出响应性的变化。相应地， 该第一示例实施例的簧载质量阻尼控制系统能够 在不考虑调制方法的类型的情况下补偿每个调制方法的簧载质量阻尼控制量的输出响应 性的变化。因此， 能够在整个范围之上执行所期望的簧载质量阻尼控制。
此外， 高通滤波器 (HPF) 能够提前相位并且在截止频率处或者以上使得相位滞后 为 0。因此， 当调制方法在相位中引起滞后时， 高通滤波器能够被用作第一至第三簧载质量 阻尼控制量调节部分 5d1 至 5d3。此外， 能够在原样地保留振幅特性时根据相位滞后量或者 相位提前数量来改变相位特性的全通滤波器 (APF) 可以被用作第一至第三簧载质量阻尼 控制量调节部分 5d1 至 5d3。此外， 第一至第三簧载质量阻尼控制量调节部分 5d1 到 5d3 还 可以执行所谓的死区时间控制， 在该死区时间控制中， 它们感知到伴随响应滞后的、 作为死 区时间的相位滞后量。
这里， 可以正当调制方法被切换时切换第一至第三簧载质量阻尼控制量调节部分 5d1 至 5d3， 即， 第一至第三簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s)， 或者使得可以应 用如以下描述的切换方法。在以下的说明中， 将假设第一调制方法是将从其切换至第二调 制方法的当前调制方法。
在簧载质量阻尼控制中， 执行反馈控制， 从而即刻地在调制方法切换之后， 基于利 用在切换之前的调制方法的探测值来设定基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载 质量阻尼控制量 )。 对于该基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0 执行根据新的调制方法的相位 补偿。相应地， 没有即刻地在调制方法已经切换之后在簧载质量阻尼控制中执行适当的相 位补偿， 从而可以在簧载质量阻尼控制量的输出响应性中发生变化。 为了避免这点， 期望的 是即刻地在调制方法已经切换之后确定簧载质量阻尼控制量调节增益的切换方法。
例如， 一种可设想的方法是将簧载质量阻尼控制量调节增益从根据第一调制方法 的第一簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 逐渐地减小为 0， 并且然后在它达到 0 之后， 将 其切换为根据第二调制方法的第二簧载质量阻尼控制量调节增益 K2(s)。通过在稍微的暂 停之后将簧载质量阻尼控制量调节增益切换为新的簧载质量阻尼控制量调节增益， 这使得 可以避免簧载质量阻尼控制量的输出响应性的变化。 在此情形中簧载质量阻尼控制量调节 增益可以首先从第一簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 改变为 0， 并且然后从 0 逐渐地增 加为第二簧载质量阻尼控制量调节增益 K2(s)。
此外， 在切换之前和之后在第一簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 和第二簧载 质量阻尼控制量调节增益 K2(s) 之间的差异可以逐渐地减小， 然后可以在稍微的暂停之后 实现向新的簧载质量阻尼控制量调节增益的切换。例如， 当 K1(s) ＜ K2(s) 时， 簧载质量阻 尼控制量调节增益可以从第一数量调节增益 K1(s) 逐渐增加为第二簧载质量阻尼控制量 调节增益 K2(s)。
此外， 当切换调制方法时， 可以在预定时间段之后实现向第二簧载质量阻尼控制 量调节增益 K2(s) 的切换。此时， 从第一簧载质量阻尼控制量调节增益 K1(s) 切换为第二 簧载质量阻尼控制量调节增益 K2(s) 可以如上所述立刻或者逐渐地完成。附带说一句， 在上述实例中， 簧载质量阻尼控制量调节设备 ( 即， 簧载质量阻尼控 制量响应性补偿部 5d) 被提供在驱动扭矩转换部 5c 和加法器 2a 之间。然而， 可替选地， 簧 载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 可以被布置在驱动扭矩转换部 5c 上游并且可以对于输 入到该驱动扭矩转换部 5c 的乘法值 U(t) 执行相同的相位补偿。此外， 簧载质量阻尼控制 量响应性补偿部 5d 可以校正驾驶员所需扭矩校正部分 5a2 的增益 K 和 / 或 FF/FB 加权和 调节增益控制部分 5b2 的 FF/FB 加权和调节增益。
此外， 通过如在该实例中执行相位补偿， 当相位被延迟时， 在簧载质量阻尼控制中 的反馈控制的稳定性可以降低， 并且当相位超前时， 驾驶性能可以由于在最终簧载质量阻 尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载质量阻尼控制量 ) 中的噪声增加而被降低。因此， 当该稳定性可 以以超过允许范围而结束时或者当驾驶性能可以降低时， 期望的是调节第一至第三簧载质 量阻尼控制量调节增益 K1(s) 至 K3(s) 以避免这些情况发生。避免这些情况发生的另一种 方式是校正驾驶员所需扭矩校正部分 5a2 的增益 K 和 / 或 FF/FB 加权和调节增益控制部分 5b2 的 FF/FB 加权和调节增益。
此外， 在该实例中的相位补偿还可以在不同的情况下执行， 例如， 诸如当所需车辆 驱动扭矩 Tdr 通过所需车辆驱动扭矩计算装置 2 来平滑时。即， 平滑过程延迟与所需车辆 驱动扭矩 Tdr 相关的控制信号的相位， 并且结果， 与簧载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载质 量阻尼控制量 ) 相关的控制信号的相位也被延迟。因此， 执行上述相位提前控制等使得所 期望的簧载质量阻尼控制能够得以执行。特别地， 图 7 中所示的簧载质量阻尼控制量响应 性补偿部 5d 是有用的， 因为在其中以各种方式执行平滑的情形中， 它能够相应地切换簧载 质量阻尼控制量调节增益。
下面， 将参考图 8 和 9 来描述根据本发明的、 车辆的簧载质量阻尼控制系统以及提 供有该簧载质量阻尼控制系统的车辆的第二示例实施例。
在根据上述第一示例实施例的簧载质量阻尼控制系统中， 如果在不考虑调制方法 的类型的情况下在至少两种类型的调制方法之间存在切换， 则执行与每个调制方法相对应 的簧载质量阻尼控制量的簧载质量阻尼控制信号的相位补偿， 由此贯穿整个命令扭矩和车 辆速度范围地 ( 即， 在调制方法之间 )， 减小或者消除簧载质量阻尼控制量的输出响应性的 变化。
然而， 当调制方法是过调制 PWM 控制方法时， 如上所述， 与当使用诸如正弦波 PWM 控制方法的另一种控制方法时相比较， 解调信号的波形扭曲。因此， 此时， 不仅在簧载质量 阻尼控制量的输出响应性中发生变化， 而且根据不同于命令的簧载质量阻尼控制量的簧载 质量阻尼控制信号的波形得以输出。因此， 与其他调制方法相比， 利用这种调制方法， 所期 望的簧载质量阻尼控制将不能被正确地执行的可能性更高。
因此， 在该第二示例实施例中， 其中当控制电动发电机时应用调制方法的方式与 它对于其他调制方法相比对于过调制 PWM 控制方法而言是不同的。根据该第二示例实施例 的簧载质量阻尼控制系统是以在下面描述的方式对在第一示例实施例的簧载质量阻尼控 制系统中的簧载质量阻尼控制量调节设备进行改变后的实施例。在以下说明中， 第二示例 实施例的簧载质量阻尼控制系统被应用于在第一示例实施例中示出的混合动力车辆。 附带 说一句， 簧载质量阻尼控制量调节设备可以被布置在与它在第一示例实施例中的位置相同 的位置中。在以下说明中， 结构与在图 7 中的结构相同。例如， 当调制方法是过调制 PWM 控制方法时， 簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 禁止簧载质量阻尼控制。 此时， 簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 将由驱动扭矩转换 部 5c 获得的基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 设定为 0 以 防止簧载质量阻尼控制。
此外， 簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 被构造成当调制方法是过调制 PWM 控制方法时限制而非禁止簧载质量阻尼控制， 以补偿簧载质量阻尼控制的输出响应性的变 化。
例如， 在该第二示例实施例中的簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 具有一个 簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 并且通过增加或者降低该簧载质量阻尼控制量调节增 益 K(s) 而适应不同的调制方法。此外， 在该实例中的调制方法在过调制 PWM 控制方法和除 了过调制 PWM 控制方法之外的一个其他控制方法之间切换。
在此情形中， 当调制方法是过调制 PWM 控制方法时解调信号的波形的扭曲仅当基 准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 的控制信号的振幅或者频 率中的至少一个在预定范围内时才发生。更加具体地， 波形的扭曲趋向于在更大的振幅和 更高的频率下发生。因此， 当振幅或者频率中的至少一个在预定范围内时期望的是限制簧 载质量阻尼控制。 在此情形中， 当振幅和频率这两者均在该预定范围之外时， 簧载质量阻尼 控制不需要受到限制。相应地， 当调制方法是过调制 PWM 控制方法时， 簧载质量阻尼控制量 响应性补偿部 5d 分析基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质量阻尼控制量 ) 的 控制信号的振幅和频率， 并且当所获得的振幅或者频率中的至少一个在预定范围内时减小 簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s)。如果振幅和频率这两者均在该预定范围之外， 则簧载 质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 将簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 设定为基准值。这 里， 除了过调制 PWM 控制方法之外的调制方法的簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 被设定 为基准增益。与这种控制相反， 可以执行当振幅和频率在预定范围内时限制簧载质量阻尼 控制并且仅当振幅和频率在该范围之外时才不限制簧载质量阻尼控制的控制。在图 9 中由 阴影示出的区域示出在此情形中的预定范围。
更加具体地， 如由图 8 中的流程图所示出地 ( 步骤 ST 1)， 簧载质量阻尼控制量响 应性补偿部 5d 基于从电动发电机控制装置 6 接收的、 与调制方法相关的信息来确定调制方 法是否是过调制 PWM 控制方法。
这里， 如果调制方法是过调制 PWM 控制方法， 则簧载质量阻尼控制量响应性补偿 部 5d 分析从驱动扭矩转换部 5c 接收的基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0( 即， 基准簧载质 量阻尼控制量 ) 的控制信号的振幅和频率 ( 步骤 ST2)。
然后簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 确定所分析的振幅和频率是否在各个 预定区域内 ( 步骤 ST3)。例如， 簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 通过针对图 9 所示的 映射数据匹配所分析的振幅和频率而作出该确定。图 9 中的映射数据将振幅和频率划分到 各个多个范围中。根据该映射数据， 当所分析的振幅处于大振幅区域中并且所分析的频率 处于高频区域中时， 这两者均由阴影示出， 确定的是所分析的振幅和频率是在它们各个预 定范围内。 在另一方面， 当即使振幅或者频率之一在未由阴影示出的区域中时， 也确定的是 所分析的振幅和频率不是在它们各个预定范围内。 附带说一句， 利用这种映射数据， 振幅按 照 A1、 A2、 A3... 的次序增加， 并且频率按照 f1、 f2、 f3... 的次序变得更高。如果所分析振幅和频率是在它们各个预定范围内， 则簧载质量阻尼控制量响应性 补偿部 5d 从基准值减小簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s)( 步骤 ST4)。该减小的数量可 以是被预先设定的固定数量， 或者可以根据所分析的振幅的幅度和所分析的频率的高度而 改变。因此， 簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 通过将减小的簧载质量阻尼控制量调节 增益 K(s) 乘以基准簧载质量阻尼控制扭矩 Twc0 而获得最终簧载质量阻尼控制扭矩 Twc。 相应地， 此时， 与对于其他调制方法相比被更大地限制的簧载质量阻尼控制得以执行。
在降低簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 之后， 簧载质量阻尼控制量响应性补 偿部 5d 升高指示簧载质量阻尼控制已经受到限制的限制历史标志 ( 即， 将限制历史标志打 开 )( 步骤 ST5)。
如果在另一方面， 在步骤 ST3 中确定振幅和频率不是在它们各个预定范围内， 或 者如果在步骤 ST1 中确定的是调制方法不是过调制 PWM 控制方法， 则簧载质量阻尼控制量 响应性补偿部 5d 确定限制历史标志是否被升高 ( 步骤 ST6)。如果在步骤 ST6 中确定的是 限制标志未被升高， 则该例程的该循环结束。例如， 如果在步骤 ST3 中的确定为否， 然后在 步骤 ST6 中的确定也为否， 则簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 结束该例程而不从基准 值改变簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s)。 如果限制历史标志被升高， 则簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 逐渐地增加 簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s)， 使得它恢复为基准值 ( 步骤 ST7)。然后簧载质量阻尼 控制量响应性补偿部 5d 确定簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 是否已经恢复为基准值 ( 步骤 ST8)。如果簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 尚未恢复为基准值， 则该过程返回步 骤 ST1 并且继续该过程以使得簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 在步骤 ST7 中恢复为基 准值。如果， 在另一方面， 簧载质量阻尼控制量调节增益 (s) 已经恢复为基准值， 则簧载质 量阻尼控制量响应性补偿部 5d 降低限制历史标志 ( 即， 将限制历史标志关闭 )( 步骤 ST9) 并且结束该例程的该循环。
以此方式， 当存在当调制方法切换为过调制 PWM 控制方法时解调信号的波形会变 得扭曲的可能性时， 该第二示例实施例的簧载质量阻尼控制系统通过从基准值减小簧载质 量阻尼控制量调节增益 K(s) 以减小最终簧载质量阻尼控制扭矩 Twc 以使得它小于基准簧 载质量阻尼控制扭矩 Twc0， 来限制簧载质量阻尼控制。 即， 该簧载质量阻尼控制系统通过调 节与簧载质量阻尼控制量相关的簧载质量阻尼控制信号的振幅来限制簧载质量阻尼控制， 它通过根据调制方法来调节簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 而实现这点。相应地， 该簧 载质量阻尼控制减小或者消除了在过调制 PWM 控制方法和另一种调制方法之间簧载质量 阻尼控制量的输出响应性的变化。因此， 该第二示例实施例的簧载质量阻尼控制系统能够 在不考虑调制方法的类型的情况下补偿每一种调制方法的簧载质量阻尼控制量的输出响 应性的变化。结果， 能够贯穿整个命令扭矩和车辆速度范围地执行所期望的簧载质量阻尼 控制。
这里在以上给出的实例中， 通过调节簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 而将最 终簧载质量阻尼控制扭矩 Twc( 即， 簧载质量阻尼控制量 ) 保持为低。然而， 可替选地， 可以 替代该簧载质量阻尼控制量调节增益 K(s) 地使用限制簧载质量阻尼控制量的上限和下限 安全值或者速率限制。 例如， 簧载质量阻尼控制量可以是正值或者是负值， 从而上限和下限 安全值可以是这样的， 即上限是正值并且下限是负值。当在步骤 ST3 中确定的是振幅和频
率不是在它们各个预定范围内时， 这些上限和下限安全值是这样的， 即在上限值和下限值 之间的宽度大以便不限制簧载质量阻尼控制量。这里， 此时的上限和下限将是基准值。如 果在步骤 ST3 中确定的是振幅和频率是在它们各个预定范围内并且簧载质量阻尼控制量 是正值， 则簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 至少将基准上限和下限安全值中的上限 值改变为小值。如果， 在另一方面， 在步骤 ST3 中确定的是振幅和频率是在它们各个预定范 围内并且簧载质量阻尼控制量是负值， 则簧载质量阻尼控制量响应性补偿部 5d 至少将基 准上限和下限安全值中的下限值改变为大值。
此外， 如果存在三种或者更多调制方法， 包括过调制 PWM 控制方法， 则当调制方法 是除了过调制 PWM 控制方法之外的调制方法时， 可以执行与在第一示例实施例中一样的相 同的相位补偿。
附带说一句， 在上述第一和第二示例实施例中的每一个实施例中， 所描述的车辆 是通过控制被提供成驱动源的电动发电机 ( 即， 第二电动发电机 32) 的电动发电机控制量 而执行簧载质量阻尼控制的混合动力车辆或者电动车辆。然而， 在第一和第二示例实施例 中的每一个实施例中描述的本发明不是必要地限制于此。
例如， 在提供有作为驱动源的、 通过波形信号驱动的电动机的混合动力车辆或者 电动车辆中， 可以通过调节电动机的电动机控制量 ( 即， 驱动控制量 ) 而执行簧载质量阻 尼控制。该簧载质量阻尼控制由控制电动机的电动机控制装置 ( 即， 驱动源控制装置 ) 执 行。 该车辆提供有与在第一和第二示例实施例中的簧载质量阻尼控制量调节设备相类似的 簧载质量阻尼控制量调节设备， 所述簧载质量阻尼控制量调节设备根据波形信号 ( 即， 波 形信号调制方法 ) 来调节与簧载质量阻尼控制量相关的簧载质量阻尼控制簧载质量阻尼 控制信号的相位或者振幅。 此外， 在提供有作为驱动源的、 能够作为通过波形信号驱动的电 动机工作的发电机的混合动力车辆或者电动车辆中， 还可以通过调节发电机的电动机控制 量 ( 即， 驱动控制量 ) 来执行簧载质量阻尼控制。该簧载质量阻尼控制通过控制发电机的 发电机控制装置 ( 即， 驱动源控制装置 ) 来执行。该车辆也提供有与在第一和第二示例实 施例中的簧载质量阻尼控制量调节设备相类似的簧载质量阻尼控制量调节设备， 所述簧载 质量阻尼控制量调节设备根据波形信号 ( 即， 波形信号调制方法 ) 来调节与簧载质量阻尼 控制量相关的簧载质量阻尼控制簧载质量阻尼控制信号的相位或者振幅。
此外， 在第一和第二示例实施例中， 簧载质量阻尼控制量的相位补偿被执行成来 匹配由于电动发电机的调制方法之间的差异而引起的输出响应性的变化。然而， 在驱动源 的响应性的变化之后的因素不必限于上述的那些方面。
例如， 电动发电机的输出的响应性、 电动机的输出的响应性和发电机的输出的响 应性全部是本质不同的并且还根据环境温度等而改变。因此， 在上述第一和第二示例实施 例中的簧载质量阻尼控制系统还可以通过在此时执行与在第一和第二示例实施例中的簧 载质量阻尼控制量的相位补偿控制相类似的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制而提前 簧载质量阻尼控制量的相位。
此外， 电动发电机、 电动机和发电机的输出的响应性可以当蓄电池 41 的荷电状态 (SOC) 时降低。 因此， 因为当电动发电机、 电动机和发电机的输出的响应性降低时， 簧载质量 阻尼控制量的输出响应性也可以降低， 所以在上述第一和第二示例实施例中的每一个中的 簧载质量阻尼控制量调节设备还可以通过在此时执行与第一和第二示例实施例的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制相类似的的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制而提前簧 载质量阻尼控制量的相位。
此外， 当发动机 10 是使用汽油燃料的汽油发动机时， 发动机 10 的输出响应性当发 动机 10 在低速和高扭矩下工作时降低并且此时扭矩变化梯度大， 从而簧载质量阻尼控制 量的输出响应性也可以降低。因此， 在上述第一和第二示例实施例中的每一个中的簧载质 量阻尼控制量调节设备可以通过在该情况中执行与第一和第二示例实施例的簧载质量阻 尼控制量的相位补偿控制相类似的的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制而提前簧载质 量阻尼控制量的相位。此外， 当发动机 10 是使用轻柴油的柴油发动机时， 发动机 10 的输出 响应性当发动机 10 在低速下工作时降低， 从而簧载质量阻尼控制量的输出响应性也可以 降低。因此， 在上述第一和第二示例实施例中的每一个中的簧载质量阻尼控制量调节设备 可以通过在该情况中执行与第一和第二示例实施例的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控 制相类似的的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制而提前簧载质量阻尼控制量的相位。
这里， 还可以通过调节发动机 10 的发动机控制量来执行簧载质量阻尼控制。在此 情形中， 发动机控制装置 4 还用作执行簧载质量阻尼控制的簧载质量阻尼控制执行装置。 当发动机 10 的工作状态匹配上述工作状态中的至少一个时， 簧载质量阻尼控制量调节设 备执行簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制。因此， 簧载质量阻尼控制量的该相位补偿控 制不仅可以被应用于具有发动机 10( 汽油发动机或者柴油发动机 ) 和电动发电机 ( 在此情 形中第二电动发电机 32) 的混合动力车辆， 而且还可以被应用于仅仅具有发动机 10 作为驱 动源的、 所谓的汽油或者柴油车辆。
此外， 可以通过调节发动机 10 的发动机控制量和电动发电机的电动发电机控制 量这两者而执行簧载质量阻尼控制。在此情形中， 发动机 10 具有比电动发电机更差的输出 响应性， 从而存在当在发动机上的簧载质量阻尼控制量增加时簧载质量阻尼控制量的输出 响应性会降低的可能性。相应地， 上述第一和第二示例实施例中的每一个的簧载质量阻尼 控制量调节设备也可以通过在该情况中执行与第一和第二示例实施例的簧载质量阻尼控 制量的相位补偿控制相类似的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制而提前簧载质量阻尼 控制量的相位。
此外， 在不考虑车辆的类型 ( 例如， 车辆是混合动力车辆还是汽油车辆等 ) 的情况 下， 当它以在变速器中建立的低速行进时， 共振频率低， 从而存在用以将该变速器的驱动控 制量传输到驱动轮 WL 和 WR 的响应性 ( 在下文中被称作 “传输响应性” ) 会降低的可能性。 因此， 包括变速器 ( 诸如功率分割装置 20 和功率传动装置 50) 的驱动控制量传输设备的驱 动控制量的传输响应性降低， 从而存在此时簧载质量阻尼控制量的输出响应性也将降低的 可能性。相应地， 在上述第一和第二示例实施例中的每一个中的簧载质量阻尼控制量调节 设备也可以通过在此时执行与在第一和第二示例实施例中的簧载质量阻尼控制量的相位 补偿控制相类似的簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制而提前簧载质量阻尼控制量的相 位。
虽然以上已经描述了改变驱动源和驱动控制量传输设备的响应性的各种实例， 但 是还能够在当改变驱动源或者驱动控制量传输设备中的至少一个的响应性时的其他情形 执行簧载质量阻尼控制量的相位补偿控制。即， 在通过输出已经在其之上叠加了基于由于 道路表面中的凹凸引起的车轮速度波动的至少波形信号的驱动源的驱动控制量并且因此抑制该波动而抑制簧载质量振动的车辆中， 当驱动源或者向驱动轮传输从驱动源输出的驱 动控制量的驱动控制量传输设备中的至少一个的响应性小于给定的基准响应性时， 与当该 基准响应性高时相比较， 该波形信号的相位可以提前。 结果， 簧载质量阻尼控制量被适当地 调节以补偿簧载质量阻尼控制的输出响应性的变化， 由此使得所期望的簧载质量阻尼控制 能够得以执行。
如上所述， 作为抑制簧载质量阻尼控制的准确度降低的技术， 根据本发明的车辆 的簧载质量阻尼控制系统以及该车辆是有用的。