车辆簧上质量减振控制系统 技术领域 本发明涉及一种车辆的簧上质量减振控制系统， 该簧上质量减振控制系统抑制在 至少设置有电动发电机作为驱动源的车辆的车身中产生的簧上质量振动。
背景技术 使用预定的减振装置来抑制在车身中产生的簧上质量振动的、 被称作簧上质量减 振控制的技术是公知的。例如， 日本专利申请 No.2004-168148 公报 (JP-A-2004-168148) 和日本专利申请 No.2006-69472 公报 (JP-A-2006-69472) 记载了控制车辆的驱动力以便抑 制车辆中的簧上质量振动的技术。在 JP-A-2004-168148 和 JP-A-2006-69472 所记载的技 术中， 通过增大或减小发动机转矩来控制驱动力。 为执行此控制， 这些技术通过调节发动机 的进气量、 燃料喷射量和点火正时等来按照需要增大或减小发动机转矩。
然而， 供给到发动机的空气和燃料的状态并非总是恒定不变的。 例如， 空气的温度 和湿度根据环境空气温度和海拔等的变化而改变。 另外， 对于市售燃料来说， 存在不同种类 的给定汽油燃料， 其例如在它们的辛烷值方面彼此不同， 并且甚至对于同一种类的汽油燃 料来说， 其组分也可能由于添加剂和杂质的差异而不同。 此外， 某些发动机可能能够使用例 如汽油燃料或酒精混合燃料。因此， 储存在车辆的燃料箱中的燃料不一定是均质燃料。例 如， 如果供给了不同温度的空气或不同种类的燃料， 则与供给的是给定基准状态的空气和 燃料的情况相比， 即使所有其它条件都相同， 所输出的发动机转矩也将改变。另外， 如果空 气压力由于海拔等的变化而改变， 则进气量将改变。因此， 在这种情况下， 即使其它条件相 同， 所输出的发动机转矩同样会有所不同。此外， 发动机对产生要求转矩 ( 即发动机转矩 ) 的响应性比电动机差。因此， 如果使用发动机转矩， 则簧上质量减振控制的控制精度会降 低。
发明内容
这样， 鉴于上述问题， 本发明提供一种能够执行高精度的簧上质量减振控制的簧 上质量减振控制系统。
因此， 本发明的第一方面涉及一种车辆的簧上质量减振控制系统， 所述簧上质量 减振控制系统旨在抑制在车辆的车身中产生的簧上质量振动， 所述车辆设置有电动发电 机、 电动机或能够作为电动机操作的发电机中的至少一者作为驱动源。该簧上质量减振控 制系统包括 ： 簧上质量减振控制量计算装置， 所述簧上质量减振控制量计算装置设定用于 抑制所述簧上质量振动的簧上质量减振控制量 ； 和驱动源控制装置， 所述驱动源控制装置 通过控制所述电动发电机的电动发电机控制量或者所述电动机或所述发电机的电动机控 制量来执行簧上质量减振控制， 以实现所述簧上质量减振控制量。
这里， 在上述簧上质量减振控制系统中， 当所述车辆是还设置有发动机作为所述 驱动源的混合动力车辆时， 即使在所述发动机运转时也可通过控制所述电动发电机的所述 电动发电机控制量或者所述电动机或所述发电机的所述电动机控制量来执行簧上质量减振控制。 另外， 上述簧上质量减振控制系统还可包括 ： 要求车辆驱动量计算装置， 所述要求 车辆驱动量计算装置在设定还设置有发动机作为所述驱动源的混合动力车辆的最终要求 车辆驱动量时使所述簧上质量减振控制量与要求车辆驱动量重叠 (overlap) ； 发动机控制 量计算装置， 所述发动机控制量计算装置设定所述发动机的发动机控制量 ； 和电动发电机 控制量计算装置， 所述电动发电机控制量计算装置通过从所述最终要求车辆驱动量减去所 述发动机控制量来计算所述电动发电机的所述电动发电机控制量， 或者通过从所述最终要 求车辆驱动量减去所述发动机控制量来计算所述电动机或所述发电机的所述电动机控制 量。
此外， 上述簧上质量减振控制系统还可包括要求车辆驱动量计算装置， 所述要求 车辆驱动量计算装置在设定还设置有发动机作为所述驱动源的混合动力车辆的最终要求 车辆驱动量时在所述混合动力车辆的基本性能补偿量与要求车辆驱动量重叠之前使所述 簧上质量减振控制量与所述要求车辆驱动量重叠。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 当所述车辆是还设置有发动机作为所述 驱动源的混合动力车辆时， 可在不可能使用所述发动机进行簧上质量减振控制的区域内执 行使用所述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制。
另外， 上述簧上质量减振控制系统还可包括簧上质量减振控制响应性补偿装置， 当簧上质量减振控制响应性由于对所设定的簧上质量减振控制量执行平滑处理而降低时， 所述簧上质量减振控制响应性补偿装置执行对所述降低进行补偿的补偿处理以便实现期 望的簧上质量减振控制响应性。
用于所述簧上质量减振控制响应性的所述补偿处理可以是所设定的簧上质量减 振控制量被输入给所述平滑处理的传递函数的逆函数 (inverse function) 的处理， 或补偿 由所述平滑处理导致的所述簧上质量减振控制量的相位迟滞量的处理。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， i) 当所述电动发电机控制量是与逆变器 的系统电压的电压升高判断阈值相同或接近的值时， 可通过禁止使用所述电动发电机的簧 上质量减振控制或者通过减小所述簧上质量减振控制量来限制使用所述电动发电机的簧 上质量减振控制， 或者 ii) 当所述电动机控制量是与逆变器的系统电压的电压升高判断阈 值相同或接近的值时， 可通过禁止使用所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制或者 通过减小所述簧上质量减振控制量来限制使用所述电动机或所述发电机的簧上质量减振 控制。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 可根据使用所述电动发电机、 所述电动机 或所述发电机的簧上质量减振控制是否正被执行来改变逆变器的系统电压的电压升高判 断阈值。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 可根据所述电动发电机、 所述电动机或所 述发电机的使用状态来确定簧上质量减振控制的控制模式。
例如， 所述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的使用状态可以是所述电动发 电机、 所述电动机或所述发电机的输出正被用来执行除所述簧上质量减振控制以外的其它 减振控制的状态。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 所述其它减振控制可以是抑制所述车辆
中的传动系振动的传动系减振控制， 并且当所述传动系减振控制与使用所述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制同时执行时， 可通过禁止使用所述电动发电 机、 所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制或者通过减小所述簧上质量减振控制量 来限制使用所述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 当所述车辆是还设置有发动机作为所述 驱动源的混合动力车辆时， 当在所述发动机停止时正在使用来自所述电动发电机、 所述电 动机或所述发电机的输出控制曲柄角位置时， 可通过禁止使用所述电动发电机、 所述电动 机或所述发电机的簧上质量减振控制或者通过减小所述簧上质量减振控制量来限制使用 所述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 当正在执行所述电动发电机、 所述电动机 或所述发电机的电动机负荷率限制控制时， 可通过禁止使用所述电动发电机、 所述电动机 或所述发电机的簧上质量减振控制或者通过减小所述簧上质量减振控制量来限制使用所 述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制。
在上述簧上质量减振控制系统中， 当存在与所述簧上质量减振控制的执行相伴随 的共振被放大的可能性时， 可通过禁止使用所述电动发电机、 所述电动机或所述发电机的 簧上质量减振控制或者通过减小所述簧上质量减振控制量来限制使用所述电动发电机、 所 述电动机或所述发电机的簧上质量减振控制。 在上述簧上质量减振控制系统中， 当所述驱动源的速度在预定范围内时， 可存在 与所述簧上质量减振控制的执行相伴随的共振被放大的可能性。
另外， 在上述簧上质量减振控制系统中， 如果所述车辆是还设置有发动机作为所 述驱动源的混合动力车辆， 则当 i) 所述发动机中存在失火时， ii) 所述发动机的催化剂劣 化抑制控制正被执行时， 或者 iii) 所述发动机的速度正被所述电动发电机、 所述电动机或 所述发电机的输出控制时， 可存在与所述簧上质量减振控制的执行相伴随的共振被放大的 可能性。
在上述簧上质量减振控制系统中， 可通过以预定频率对所述簧上质量减振控制量 计算装置的输入信号进行滤波来限制所述簧上质量减振控制。
根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统使用来自电动发电机的输出执行簧 上质量减振控制， 这使得能够执行比使用来自发动机的输出执行的簧上质量减振控制精度 更高的簧上质量减振控制。
附图说明 在下面参照附图对本发明的示例性实施例的详细说明中将描述本发明的特征、 优 点及技术和工业意义， 在附图中相似的附图标记表示相似的要素， 并且其中 ：
图 1 是根据本发明的簧上质量减振控制系统所应用的车辆的一个示例的图示 ；
图 2 是发动机控制图谱 ( 映射图 ) 的一个示例的视图 ；
图 3 是示出根据本发明的簧上质量减振控制系统的簧上质量振动的状态变量的 视图 ；
图 4A 和 4B 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第一示例性实施例的簧 上质量减振控制系统的功能结构的一个示例的框架模式 ；
图 5 是根据本发明的簧上质量减振控制系统中的假定的簧上质量振动的动力学 运动模型的一个示例的图示 ；
图 6 是示出根据本发明的簧上质量减振控制系统中的假定的簧上质量振动的动 力学运动模型的另一个示例的图示 ；
图 7A 和 7B 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第一示例性实施例的簧 上质量减振控制系统的功能结构的另一个示例的框架模式 ；
图 8 是示出能使用发动机来控制簧上质量振动的区域和不能使用发动机来控制 簧上质量振动的区域的曲线图 ；
图 9A 和 9B 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第二示例性实施例的簧 上质量减振控制系统的功能结构的一个示例的框架模式 ；
图 10 是形式为控制框的视图， 示出了逆变器的系统电压设定装置的功能结构的 一个示例的框架模式 ；
图 11 是示出用于判断逆变器的系统电压是否能升高的图谱的一个示例的视图 ；
图 12 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第三示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的功能结构的一个示例的框架模式 ； 图 13 是示出用于判断根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统中的逆变 器的系统电压是否能升高的图谱的一个示例的视图 ；
图 14 是示出根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统的簧上质量减振控 制禁止操作的流程图 ；
图 15 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第三示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的功能结构的另一个示例的框架模式 ；
图 16 是示出根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统的簧上质量减振控 制限制操作的流程图 ；
图 17 是示出根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统的簧上质量减振控 制限制操作的另一个示例的流程图 ；
图 18 是示出用于判断根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统的逆变器 的系统电压是否能升高的图谱的另一个示例的视图 ；
图 19 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第三示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的功能结构的另一个示例的框架模式 ；
图 20 是示出在根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统中用于判断当簧 上质量减振控制正被执行时逆变器的系统电压是否能升高的程序的流程图 ；
图 21 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第四示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的功能结构的一个示例的框架模式 ；
图 22 是示出根据第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统中的簧上质量减振 控制禁止操作的流程图 ；
图 23 是示出根据第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统中的簧上质量减振 控制限制操作的流程图 ；
图 24 是示出根据本发明的第五示例性实施例的簧上质量减振控制系统中的簧上 质量减振控制禁止操作的流程图 ；
图 25 是示出根据现有技术的在电动机负荷率限制控制期间簧上质量减振控制转 矩和驱动转矩之间的关系的时序图 ；
图 26 是示出根据本发明的第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统中的簧上 质量减振控制禁止操作的流程图 ；
图 27 是示出在根据第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统中在簧上质量减 振控制禁止操作期间电动机负荷率、 簧上质量减振控制转矩和驱动转矩之间的关系的时序 图；
图 28 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第七示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的功能结构的一个示例的框架模式 ；
图 29 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第七示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的簧上质量减振控制量调节装置的一个示例的框架模式 ； 以及
图 30 是形式为控制框的视图， 示出了根据本发明的第七示例性实施例的簧上质 量减振控制系统的功能结构的另一个示例的框架模式。 具体实施方式
下文中将参照附图更详细地描述根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统的 示例性实施例， 但本发明并不限于这些示例性实施例。
首先， 将参照图 1 至 8 描述根据本发明的第一示例性实施例的车辆的簧上质量减 振控制系统。
根据第一示例性实施例的簧上质量减振控制系统可应用的车辆是至少设置有电 动发电机作为驱动源的车辆。 该车辆可以是还具有发动机作为驱动源的所谓的混合动力车 辆， 或仅具有电动发动机作为驱动源的电动车辆。 在该第一示例性实施例中， 所述的车辆为 混合动力车辆。
如图 1 所示， 这里所述的混合动力车辆设置有发动机 10、 动力分割装置 20、 第一电 动发电机 31、 第二电动发电机 32 和动力传递装置 50。动力分割装置 20 分割 ( 即， 分配 ) 从发动机 10 输出的发动机转矩。第一电动发电机 31 使用由动力分割装置 20 分配的一部 分发动机转矩 ( 在下文中， 该转矩将被称作 “第一分割转矩” ) 主要作为发电机操作。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 / 或来自电池 41 的电力主要作为 电动机操作。动力传递装置 50 将来自驱动源的输出转矩传递到驱动轮 Wh 和 Wh( 即， 驱动 轴 (Ds 和 Ds))。
该混合动力车辆还设置有控制整个车辆的操作的电子控制单元 101( 在下文中， 该电子控制单元将被称作 “主 ECU 101” )、 控制发动机 10 的操作的电子控制单元 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 两者的操作的电子控制单元 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 与发动机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103 连接， 使得信号和 指令， 例如来自各种传感器的检测信号、 和控制指令， 能在它们之间传递。主 ECU 101、 发动 机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103 均由例如都未示出的 CPU( 中央处理单元 )、 预定的控制 程序等被预先存储在其中的 ROM( 只读存储器 )、 临时存储 CPU 的计算结果的 RAM( 随机存 取存储器 ) 和存储已预先准备好的信息如图谱数据的备用 RAM 构成。根据该第一示例性实施例的车辆的簧上质量减振控制系统由主 ECU 101、 发动机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103 构成。
发动机 10 是诸如将热能转换为机械能的内燃发动机或外燃发动机的热发动机。 在这种情况下， 例如， 发动机 10 是内燃发动机， 该内燃发动机是其中通过在未示出的燃烧 室中燃烧燃料来迫使活塞来回运动以便在输出轴 ( 即， 曲轴 )11 中产生机械动力 ( 即， 发动 机转矩 ) 的往复式活塞发动机。
发动机 10 设置有都未示出的电子控制式节气门装置、 燃料喷射装置和点火装置 等。这些装置由发动机 ECU 102 控制。在该第一示例性实施例中， 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 接收与发动机控制 量有关的信息的发动机 ECU 102 控制发动机 10。也就是说， 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。发动机控制量是指要在输出轴 11 产生的要求发动机转矩 Ter， 和 产生该要求发动机转矩 Ter 时的要求发动机速度 Ner。
主 ECU 101 的发动机控制量计算装置使用例如如图 2 所示的发动机控制图谱来设 定要求发动机转矩 Ter 和要求发动机速度 Ner。 图 2 所示的发动机控制图谱是表示出发动机 10 的与发动机速度 Ne 和发动机转矩 Te 对应的操作点的图谱数据的一个示例， 用以导出用于在维持燃料效率的同时产生要求发 动机功率 Per 的操作点 (Ne 和 Te)。该发动机控制图谱具有由表现发动机 10 的良好燃料效 率特性的发动机速度 Ne 和发动机转矩 Te 的组合所绘制出的燃料效率线 L1， 和由产生要求 发动机功率 Per 的发动机速度 Ne 和发动机转矩 Te 的组合所绘制出的恒定要求发动机功率 线 L2。 发动机控制量计算装置根据该发动机控制图谱上的要求发动机功率 Per 获得燃料效 率线 L1 和恒定要求发动机功率线 L2 的交点作为操作点， 并将该交点处的发动机速度 Ne 和 发动机转矩 Te 设定为要求发动机速度 Ner 和要求发动机转矩 Ter。
这里， 基于与驾驶员要求的驱动力对应的在驱动轮 Wh 和 Wh( 即， 驱动轴 Ds 和 Ds) 处的驱动转矩 Twr( 下文称作 “驾驶员要求转矩” )、 由车轮速度传感器 62 检测出的驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 或由车速传感器 61 检测出的车速 V、 和电池 41 的 SOC( 充电状态 ) 来获得该要求发动机功率 Per。 驾驶员要求的驱动力例如是指由加速器操作量传感器 63 检 测出的加速器操作量 θa。另外， 电动发电机 ECU 103 经由逆变器 42 确定电池 41 的 SOC， 并将该信息输出给主 ECU 101。要求发动机功率 Per 由主 ECU 101 的发动机控制量计算装 置来计算。
主 ECU 101 与车速传感器 61、 车轮速度传感器 62 和加速器操作量传感器 63 连接。 另外， 主 ECU 101 从变速位置传感器 64 接收与变速器的变速位置 SHp 有关的信息。在该混 合动力车辆中， 动力分割装置 20 起到变速器的作用。主 ECU 101 的驾驶员要求转矩计算装 置基于加速器操作量 θa、 变速位置 SHp 和车速 V 或驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 来获得驾 驶员要求转矩 Twr。另外， 当使用来自车速传感器 61 的检测信号时， 主 ECU101 的发动机控 制量计算装置基于该检测信号来获得驱动轮 Wh 和 Wh( 即， 驱动轴 Ds 和 Ds) 的角速度 ω0。 然后， 发动机控制量计算装置通过将驾驶员要求转矩 Twr 乘以角速度 ω0 并将与电池 41 的 SOC 的信息对应的修正功率 Pbat 与该乘积相加来获得要求发动机功率 Per。该修正功率 Pbat 导致第一分割转矩的量以修正功率 Pbat 的量增加， 并由此导致第一电动发电机 31 的
发电量以修正功率 Pbat 的量增加。因此， 该修正功率 Pbat 例如随着电池 41 的要求 SOC 的 增加而增大。
发动机控制量计算装置将与如上所述地计算和设定的要求发动机转矩 Ter 和要 求发动机速度 Ner 有关的信息输出给发动机 ECU 102。发动机 ECU 102 的发动机控制装置 控制节气门开度等以实现所设定的要求发动机转矩 Ter 和所设定的要求发动机速度 Ner。 结果， 发动机 10 使输出轴 11 以要求发动机速度 Ner 旋转并产生要求发动机转矩 Ter。
第一电动机发电机 31 和第二电动发电机 32 被构造为能够作为电动机或发电机被 驱动的公知的同步电动发电机， 并经由逆变器 42 将电力传送到电池 41 或从电池 41 接收电 力。逆变器 42 由电动发电机 ECU 103 的起到驱动源控制装置的作用的电动发电机控制装 置来控制。
例如， 当仅使用电动发电机转矩 ( 更具体地， 由作为电动机操作的电动发电机产 生的输出转矩 ) 产生作为在驱动轮 Wh 和 Wh 处的要求车辆驱动量的要求车辆驱动转矩 Tdr 时， 主 ECU 101 的电动发电机控制量计算装置基于该要求车辆驱动转矩 Tdr 和动力传递装 置 50 的传动比来获得用于第二电动发电机 32 的目标电动发电机转矩。该目标电动发电机 ( 转矩 ) 是第二电动发电机 32 的要求电动发电机转矩 Tmg2r。然后， 电动发电机控制量计 算装置指示电动发电机 ECU 103 控制逆变器 42， 以使得第二电动发电机 32 产生该要求电动 发电机转矩 Tmg2r。 结果， 第二电动发电机 32 输出该要求电动发电机转矩 Tmg2r( 在这种情 况下， 作为发电机操作的电动发电机的输出转矩 )， 并在驱动轮 Wh 和 Wh 处产生要求车辆驱 动转矩 Tdr。 要求车辆驱动转矩 Tdr 是指在驱动轮 Wh 和 Wh 处最终所要求的车辆驱动转矩， 并 由主 ECU 100 的用作要求车辆驱动量计算装置的要求车辆驱动转矩计算装置来设定。例 如， 要求车辆驱动转矩 Tdr 主要是考虑了对混合动力车辆所要求的基本性能 ( 下称 “HV 基 本性能” ) 的降低进行补偿所需的 HV 基本性能补偿量的转矩。该 HV 基本性能包括例如驾 驶性能、 磨齿噪声和振动性能 ( 所谓的 “声振动性能” )、 电池输入 / 输出、 发动机 10 和电动 发电机 ( 即， 第一电动发电机 31 和第二电动发电机 32) 之间为了将电池输入 / 输出保持在 规定范围内的功率输入 / 输出、 以及零部件的保护等。另外， HV 基本性能补偿量是根据当 前车辆状态与 HV 基本性能之间的差异而设定的值， 并且例如是为了维持 HV 基本性能所需 的修正系数或修正值。要求车辆驱动转矩计算装置包括 HV 基本性能维持部。如果车辆状 态处于 HV 基本性能之外， 则该 HV 基本性能维持部根据当前车辆状态与 HV 基本性能之间的 差异来设定 HV 基本性能补偿量。该 HV 基本性能补偿量作为图谱数据被预先准备， 并且可 使用当前车辆状态如车速和电池 41 的 SOC 等作为参数从该图谱数据导出。要求车辆驱动 转矩计算装置将驾驶员要求转矩 Twr 乘以修正系数， 或者将驾驶员要求转矩 Twr 除以修正 系数， 或者将修正系数与驾驶员要求转矩 Twr 相加， 或者从驾驶员要求转矩 Twr 减去修正系 数， 并且设定其中驾驶员要求转矩 Twr 已增大或减小为能维持 HV 基本性能的值的要求车辆 驱动转矩 Tdr。 顺便提及， 该混合动力车辆也可以是前轮或后轮由发动机驱动而其它车轮由 电动发电机驱动的四轮驱动车辆。
这里， 在该混合动力车辆中， 可对受控制的车轮如驱动轮 Wh 和 Wh 施加制动力以使 车辆行为稳定。另外， 驾驶员可以从加速器操作切换为制动操作。在这种情况下， 与要求制 动力对应的制动转矩 Tb 被施加给驱动轮 Wh 和 Wh。 因此， 当产生制动力时， 从驾驶员要求转
矩 Twr 减去制动转矩 Tb 并根据该相减后的值来确定 HV 基本性能补偿量。
动力分割装置 20 形成为行星齿轮组， 该行星齿轮组具有都未示出的太阳齿轮 ( 其 为带外齿的齿轮 )、 齿圈 ( 其为与太阳齿轮同心布置的带内齿的齿轮 )、 与太阳齿轮和齿圈 两者啮合的多个小齿轮、 以及可枢转和可旋转地保持这些小齿轮的行星架。该动力分割装 置 20 执行差动操作， 其中太阳齿轮、 齿圈和行星架用作旋转元件。太阳齿轮与第一电动发 电机 31 的旋转轴 31a 联接。齿圈经由齿圈轴与由减速齿轮和差动齿轮单元等构成的动力 传递装置 50 的减速齿轮联接。在该动力传递装置 50 中， 减速齿轮与第二电动发电机 32 的 旋转轴 32a 联接， 而差动齿轮单元与驱动轮 Wh 和 Wh 的驱动轴 Ds 和 Ds 联接。另外， 行星架 与发动机 10 的输出轴 11 联接。
在动力分割装置 20 中， 发动机转矩经由行星架被分配和传递到与支承在行星架 上的小齿轮啮合的太阳齿轮和齿圈。该分配比率由太阳齿轮和齿圈的传动比决定。第一分 割转矩传递到太阳齿轮， 而发动机转矩的其余部分 ( 下称 “第二分割转矩” ) 传递到齿圈。
传递到太阳齿轮的第一分割转矩使得第一电动发电机 31 作为发电机操作。此时， 由第一电动发电机 31 产生的电力输出到逆变器 42， 此后该电力被用于给电池 41 充电或供 给到第二电动发电机 32。传递到齿圈的第二分割转矩被用于经由动力传递装置 50 直接驱 动驱动轴 Ds 和 Ds。另外， 该动力分割装置 20 还能被用于通过调节第一电动发电机 31 的电 动发电机转矩 Tmg1 来控制发动机转矩的量。 在该混合动力车辆中， 当在混合动力车辆行驶时外力或转矩 ( 即， 干扰 ) 由于道路 上的凹凸不平等而施加到混合动力车辆的车轮时， 该外力等经由车轮和未示出的悬架传递 到车身。因此， 在车辆行驶时来自道路的输入可经由车轮和悬架在车身中引起 1 到 4Hz、 或 更精确地说约 1.5Hz 的振动。该簧上质量振动如图 3 所示具有两个成分， 即， 混合动力车辆 ( 严格地讲， 车辆重心 Cg) 的竖直方向 (Z 方向 ) 上的成分 ( 在下文中， 该成分将被称作 “弹 跳振动” )， 和绕车辆重心 Cg 的纵倾方向 (θ 方向 ) 上的成分 ( 在下文中， 该成分将被称作 “纵倾振动” )。当发生簧上质量振动时， 产生弹跳振动或纵倾振动中的至少一者。顺便提 及， 图 3 示出混合动力车辆在扬头期间的姿势的示例。另外， 如果用作车辆驱动装置的发动 机 10 或第一电动发电机 31 和第二电动发电机 32 开始基于驾驶员所要求的驱动力等操作 而使得驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮转矩 ( 即， 车轮驱动力 ) 发生变动， 则混合动力车辆中也可能 产生类似的簧上质量振动 ( 即， 弹跳振动或纵倾振动中的至少一者 )。
根据该第一示例性实施例的混合动力车辆具有执行簧上质量减振控制以抑制簧 上质量振动的簧上质量减振控制系统。 该第一示例性实施例中的簧上质量减振控制系统旨 在通过调节第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 以增大或减小驱动轮 Wh 和 Wh 的车 轮转矩来抑制车身中产生的簧上质量振动。如上所述， 该簧上质量减振控制系统由主 ECU 101、 发动机 ECU 102 和电动发电机 ECU 103 构成。
图 4A 和 4B 是示出该簧上质量减振控制系统的结构的框架模式的控制框图。
该簧上质量减振控制系统具有驾驶员要求转矩计算装置 1、 要求车辆驱动转矩计 算装置 2、 发动机控制量计算装置 3、 发动机控制装置 4、 簧上质量减振控制量计算装置 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。驾驶员要求转矩计算装置 1 设定与 驾驶员所要求的驱动力对应的在驱动轮 Wh 和 Wh 处的驾驶员要求转矩 Twr。要求车辆驱动 转矩计算装置 2 获得在混合动力车辆的驱动轮 Wh 和 Wh 处最终所要求的车辆驱动转矩 ( 即，
要求车辆驱动转矩 Tdr)。 发动机控制量计算装置 3 设定与该驾驶员要求转矩 Twr 等对应的 发动机控制量 ( 即， 要求发动机转矩 Ter 和要求发动机速度 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。簧上质量减振控制量计算装置 5 设定用于抑制车身的 簧上质量振动 ( 即， 弹跳振动和纵倾振动 ) 的簧上质量减振控制量。电动发电机控制装置 6 起到通过调节电动发电机转矩来执行簧上质量减振控制的簧上质量减振控制执行装置的 作用。电动发电机控制量计算装置 7 设定电动发电机转矩 ( 即， 作为驱动控制量的电动发 电机控制量 )。如上所述， 驾驶员要求转矩计算装置 1、 要求车辆驱动转矩计算装置 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 设置在主 ECU 101 中。另外， 发动机 控制装置 4 设置在发动机 ECU 102 中， 且电动发电机控制装置 6 设置在电动发电机 ECU 103 中。在该第一示例性实施例中， 簧上质量减振控制量计算装置 5 设置在主 ECU 101 中。
同样， 如图 4B 所示， 驾驶员要求转矩计算装置 1 基于变速位置 SHp、 加速器操作量 θa 和车速或驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 来获得驾驶员要求转矩 Twr。该驾驶员要求转 矩 Twr 是在驱动轮 Wh 和 Wh 处产生以获得驾驶员所要求的驱动力的车轮转矩， 并且是与驾 驶员所要求的驱动力对应的车辆驱动转矩。该驾驶员要求转矩 Twr 被传送给要求车辆驱动 转矩计算装置 2、 发动机控制量计算装置 3 和簧上质量减振控制量计算装置 5。
要求车辆驱动转矩计算装置 2 包括接收驾驶员要求转矩 Twr 和由簧上质量减振 控制量计算装置 5 设定的簧上质量减振控制量 ( 即， 后文将描述的簧上质量减振控制转矩 Twc) 的加法器 2a。 该加法器 2a 将簧上质量减振控制转矩 Twc 与驾驶员要求转矩 Twr 相加。 相加后的值是用于驱动轮 Wh 和 Wh 实现驾驶员所要求的驱动力和簧上质量减振控制两者的 要求车辆驱动转矩 Td。 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 是正值， 则要求车辆驱动转矩 Td 大 于驾驶员要求转矩 Twr。另一方面， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 是负值， 则要求车辆驱 动转矩 Td 小于驾驶员要求转矩 Twr。
另外， 要求车辆驱动转矩计算装置 2 具有设定上述制动转矩 Tb 的制动转矩计算 部 2b， 和从由加法器 2a 获得的要求车辆驱动转矩 Td 减去该制动转矩 Tb 的减法器 2c。 因此， 当产生制动力时， 减法器 2c 中的相减后的值被设定为要求车辆驱动转矩 Td( 即， Td ← Td-Tb)。顺便提及， 当未产生制动力时， 制动转矩 Tb 为 0， 从而即使在经过减法器 2c 之后， 在加法器 2a 中获得的总和也仍为要求车辆驱动转矩 Td。
另外， 要求车辆驱动转矩计算装置 2 设置有获得上述 HV 基本性能维持值的 HV 基 本性能维持部 2d。例如， 在这种情况下， 假设获得了与已经过减法器 2c 的要求车辆驱动转 矩 Td 相加的修正值作为 HV 基本性能维持值。HV 基本性能维持值 Thv 根据当前车辆状态 和 HV 基本性能作为正值或负值被获得。要求车辆驱动转矩计算装置 2 设置有将已经过减 法器 2c 的要求车辆驱动转矩 Td 与 HV 基本性能维持值 Thv 相加的加法器 2e。因此， 加法器 2e 的相加后的值变成用于驱动轮 Wh 和 Wh 的要求车辆驱动转矩 Td( 即， Td ← Td+Thv)。然 后， 要求车辆驱动转矩计算装置 2 将已经过加法器 2e 的要求车辆驱动转矩 Td 设定为最终 要求车辆驱动转矩 Tdr。 该最终要求车辆驱动转矩 Tdr 是能够全部满足 i) 驾驶员所要求的 驱动力， ii) 簧上质量减振控制， 和 iii)HV 基本性能的在驱动轮 Wh 和 Wh 处的车辆驱动转 矩。在该第一示例性实施例中， 该最终要求车辆驱动转矩 Tdr 被输出到电动发电机控制量 计算装置 7。
如上所述， 驾驶员要求转矩 Twr 也被输入到发动机控制量计算装置 3。 在该第一示例性实施例中， 与驾驶员要求转矩 Twr 对应的发动机控制量 ( 即， 要求发动机转矩 Ter 和要 求发动机速度 Ner) 由发动机控制量计算装置 3 设定， 并且与驾驶员所要求的驱动力对应的 驱动力由发动机 10 的输出来产生。
发动机控制量计算装置 3 还接收与车速 V 或驱动轮 Wh 和 Wh 的角速度 ω0 有关的 信息， 和与电池 41 的 SOC 有关的信息。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 乘以驾驶员要求转矩 Twr。相乘后的值是在驱动轮 Wh 和 Wh 处的要 求车辆功率。该发动机控制量计算装置 3 在发动机功率换算部 3b 中将该相乘后的值换算 为发动机功率 Pe。发动机功率换算部 3b 在该换算时考虑了动力传递设备如动力传递装置 50 和动力分割机构 20 的传动比。该发动机控制量计算装置 3 通过在加法器 3c 中将与同 电池 41 的 SOC 有关的信息对应的修正功率 Pbat 与发动机功率 Pe 相加来获得用于发动机 10 的要求发动机功率 Per。然后， 发动机控制量计算装置 3 检查上述图 2 中的发动机控制 图谱上的要求发动机功率 Per， 并获得发动机控制量 ( 即， 要求发动机转矩 Ter 和要求发动 机速度 Ner)。然后， 要求发动机转矩 Ter 和要求发动机速度 Ner 被输出到发动机控制装置 4。另外， 利用驱动转矩换算部 3d 将要求发动机转矩 Ter 换算为来自发动机输出的在驱动 轮 Wh 和 Wh 处的要求车辆驱动转矩 Tder。该驱动转矩换算部 3d 在该换算时考虑了动力传 递设备的传动比。来自发动机输出的要求车辆驱动转矩 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 控制节气门开度等以实现所接收到的发动机控制量 ( 即， 要求 发动机转矩 Ter 和要求发动机速度 Ner)， 从而在车辆中产生与驾驶员所要求的驱动力对应 的驱动力。
如上所述， 通过获得用于抑制在车身中产生的簧上质量振动的簧上质量减振控制 量并使用第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 在车身中产生该簧上质量减振控制量 来执行第一示例性实施例中的簧上质量减振控制。 该簧上质量减振控制量可使用本技术领 域中公知的方法来获得， 并由簧上质量减振控制量计算装置 5 计算。例如， 创建车辆的簧上 质量振动 ( 即， 弹跳振动和纵倾振动 ) 的运动模型， 并且簧上质量减振控制量计算装置 5 利 用该运动模型计算簧上质量振动的状态变量。簧上质量振动的这些状态变量是 ： i) 当与驾 驶员所要求的驱动力对应的在驱动轮 Wh 和 Wh 处的驾驶员要求转矩 Twr( 即， 与驾驶员所要 求的驱动力对应的驱动轮 Wh 和 Wh 的要求车轮转矩 ) 和在驱动轮 Wh 和 Wh 处的当前车轮转 矩 ( 更具体地， 该车轮转矩的推定值 ) 被输入到运动模型时车身的位移 z 和 θ， 和 ii) 这 些位移的变化率 dz/dt 和 dθ/dt。该簧上质量减振控制量计算装置 5 获得驱动轮 Wh 和 Wh 的使簧上质量振动的状态变量变成 0 或最小值的车轮转矩， 然后将其设定为簧上质量减振 控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )。
更具体地， 簧上质量减振控制量计算装置 5 设置有前馈控制部 5a 和反馈控制部 5b。
前馈控制部 5a 具有所谓的最佳调节器的结构， 并且包括运动模型部分 5a1 和驾驶 员要求转矩修正部分 5a2。在该前馈控制部 5a 中， 驾驶员要求转矩 Twr 被输入到车身的簧 上质量振动的运动模型部分 5a1。该运动模型部分 5a1 被用于计算车身的状态变量相对于 所输入的驾驶员要求转矩 Twr 的响应。另外， 驾驶员要求转矩修正部分 5a2 被用于计算驾 驶员要求转矩 Twr 的修正量以使这些状态变量最小。反馈控制部 5b 也具有最佳调节器的结构。在该反馈控制部 5b 中， 在驱动轮 Wh 和 Wh 处的车轮转矩推定值 Tw 由如后文将描述的车轮转矩推定器 5b1 计算。然后， 将 FB 增益 ( 即， 运动模型部分 5a1 中用于调节车轮转矩推定值 Tw 和驾驶员要求转矩 Twr 的贡献的平 衡的增益 ) 乘以该车轮转矩推定值 Tw。
然后， 将已乘以 FB 增益的车轮转矩推定值 Tw 与前馈控制部 5a 中的驾驶员要求转 矩 Twr 相加并输入到运动模型部分 5a1 作为干扰输入。结果， 在该前馈控制部 5a 中还计算 驾驶员要求转矩 Twr 针对干扰的修正量。
这样， 在该簧上质量减振控制中， 假定车身的簧上质量振动 ( 即， 弹跳振动和纵倾 振动 ) 的动力学运动模型而形成驾驶员要求转矩 Twr 和车轮转矩推定值 Tw( 即， 干扰 ) 已 被输入其中的、 弹跳方向和纵倾方向的状态变量的状态方程。 然后， 在该簧上质量减振控制 中， 由该状态方程确定使用最佳调节器理论使弹跳方向和纵倾方向的状态变量为 0 的输入 ( 转矩值 )， 并使该转矩值成为簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)。
该动力学运动模型的一个示例是将车身视为质量 M 和惯性力矩 I 的刚体 S 并且该 刚体 S 由具有弹性模量 kf 和衰减率 cf 的前轮悬架以及具有弹性模量 kr 和衰减率 cr 的衰 减率 cr 的后轮悬架支承的模型 ( 用于车身的簧上质量振动模型 )。 在这种情况下在车辆重 心 Cg 处在弹跳方向上的运动方程和在纵倾方向上的运动方程可分别如下式 1 和 2 所示。
[ 式 1]
[ 式 2]
在式 1 和 2 中， Lf 和 Lr 分别代表从车辆重心 Cg 到前车桥和后车桥的距离， 并且 r 代表车轮半径。另外， h 代表从路面到车辆重心 Cg 的距离。顺便提及， 在式 1 中， 第一项和 第二项是来自前车桥的力的成分， 而第三项和第四项是来自后车桥的力的成分。 此外， 在式 2 中， 第一项是来自前车桥的力的力矩成分， 而第二项是来自后车桥的力的力矩成分。 另外， 式 2 中的第三项是由在驱动轮 Wh 和 Wh 处产生的车轮转矩 T( ＝ Twr+Tw) 绕车辆重心 Cg 所 施加的力的力矩成分。
式 1 和 2 能如下式 3 所示的 ( 线性系统的 ) 状态方程的形式被改写， 其中以车身 的位移 z 和 θ 以及这些位移的变化率 dz/dt 和 dθ/dt 作为状态变量矢量 X(t)。
[ 式 3]
dX(t)/dt ＝ A×X(t)+B×u(t) (3)
在式 3 中， X(t)、 A 和 B 如下所示。
[ 式 4]
矩阵 A 中的要素 a1 至 a4 和 b1 至 b4 通过组合 z、 θ、 dz/dt 和 dθ/dt 的系数分别 由式 1 和 2 提供， 使得
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。 另外， 上式 3 中的 u(t) 在下式 5 中示出， 并且是式 3 所示的线性系统的输入。 [ 式 5] u(t) ＝ T (5) 因此， 由上式 2， 矩阵 B 中的要素 p1 能由下式 6 表达。 [ 式 6] p1 ＝ h/(I×r) (6) 如果上式 3( 状态方程 ) 中的 u(t) 如下式 7 所示， 则式 3 能够如下式 8 所示地被改写。 [ 式 7]
u(t) ＝ -K×X(t) (7)
[ 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)( 假设在转矩被输入之 前不存在振动 ) 并且状态变量矢量 X(t) 的微分方程 ( 式 8) 被解出时， 通过确定使 X(t)—— 即弹跳方向和纵倾方向上的位移和所述时间变化率的量——为 0 的增益 K 来确定抑制簧上 质量振动的转矩值 u(t)。
能使用所谓的最佳调节器理论来确定增益 K。 根据该理论， 当式 9 中的二次形式的 评价函数 J( 积分范围为 0 到无穷大 ) 的值被最小化时， X(t) 在状态方程 ( 式 3) 中稳定地 收敛， 并且如已知的下式 10 所示地施加使评价函数 J 最小化的矩阵 K。
[ 式 9]
J ＝∫ (XT×Q×X+uT×R×u)dt (9)
[ 式 10]
K ＝ R-1×BT×P (10)
这里， P 是 Riccardi 方程 ( 式 11) 的解。该 Riccardi 方程能用线性系统领域中 的任何已知的方法来解出。由此， 能确定增益 K。
[ 式 11]
-dP/dt ＝ AT×P+P×A+Q-P×B×R-1×BT×P (11)
顺便提及， 评价函数 J 和 Riccardi 方程中的 Q 和 R 分别是半正定对称矩阵和正定 对称矩阵， 它们是任意设定的并且是由系统的设计者决定的评价函数 J 的加权矩阵。例如， 对于这里的运动模型中的 Q 和 R， 当状态变量矢量 X(t) 的成分之中的特定成分 ( 例如 dz/ dt 和 dθ/dt) 的范数 ( 大小 ) 被设定为大于其它成分 ( 例如 z 和 θ) 的范数时， 范数被设 定得较高的成分比其它成分更稳定地收敛。另外， 当 Q 的成分的值增大时， 过渡特性值， 即 状态变量矢量 X(t) 的值， 快速地收敛到稳定值， 而当 R 的值增大时， 消耗能量减少。
[ 式 12]
R ＝ (1)在根据该第一示例性实施例的簧上质量减振控制系统的实际的簧上质量减振控 制中， 如图 4A 所示， 通过使用运动模型部分 5a1 的转矩输入值求解式 3 中的微分方程来计 算状态变量矢量 X(t)。在由式 1 和 2 表达的系统中， 状态变量矢量 X(t)( 其为运动模型部 分 5a1 的输出 ) 被乘以为了使状态变量矢量 X(t) 最小或使其为 0 而如上所述由驾驶员要 求转矩修正部分 5a2 确定的增益 K。该相乘后的值 U(t) 根据簧上质量振动的振动方向而为 正值或负值。然后， 由驱动转矩换算部 5c 将该相乘后的值 U(t) 换算为驱动轮 Wh 和 Wh 的 车轮转矩单位。 该换算后的值是簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )， 并 且被输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a， 在这里它与驾驶员要求转矩 Twr 相 加。该系统为共振系统， 并且相对于给定输入的状态变量矢量 X(t) 的值实质上仅是系统固 有频率的成分。因此， 通过将换算后的 U(t) 的值 ( ＝簧上质量减振控制转矩 Twc) 与驾驶 员要求转矩 Twr 相加或者从驾驶员要求转矩 Twr 减去换算后的 U(t) 的值， 能修正驾驶员要 求转矩 Twr 内的系统固有频率的成分， 即， 引起车身的簧上质量振动的成分， 从而抑制该簧 上质量振动。当驾驶员施加的要求转矩内的系统固有频率的成分被消除时， 来自第二电动 发电机 32 的输出的要求车辆驱动转矩 Tdmg2r 中的系统固有频率的成分仅为 -U(t)， 从而来 自车轮转矩推定值 Tw 的振动 ( 即， 干扰 ) 收敛。在图 4A 中， U(t) 经环路传送到运动模型 部分 5a1 的输入侧， 但该环路可被去除以减少计算量， 只要能获得期望的簧上质量减振控制 性能即可。另外， 在图 4A 中， 仅在反馈控制中由 FF/FB 加权和调节增益控制部 5b2 施加 FF/ FB 加权和调节增益。然而， 在前馈控制中也可施加该 FF/FB 加权和调节增益。
来自第二电动发电机 32 的输出的要求车辆驱动转矩 Tdmg2r 是由于第二电动发电 机 32 输出要求电动发电机转矩 Tmg2r 而施加给驱动轮 Wh 和 Wh 的车辆驱动转矩， 并且在电 动发电机控制量计算装置 7 的加法器 7a 中被计算。通过从由上述要求车辆驱动转矩计算 装置 2 获得的最终要求车辆驱动转矩 Tdr 减去发动机控制量计算装置 3 中的来自发动机输 出的要求车辆驱动转矩 Tder， 来获得该要求车辆驱动转矩 Tdmg2r。然后， 在电动发电机转
矩换算部 7b 中将该要求车辆驱动转矩 Tdmg2r 换算为用于第二电动发电机 32 的要求电动 发电机转矩 Tmg2r。 电动发电机转矩换算部 7b 在该换算时考虑了动力传递设备如动力分割 装置 20 和动力传递装置 50 的传动比。要求电动发电机转矩 Tmg2r 被输出到电动发电机控 制装置 6。然后， 该电动发电机控制装置 6 控制逆变器 42 以控制第二电动发电机 32 输出该 要求电动发电机转矩 Tmg2r。
在该第一示例性实施例中， 如上所述， 在最终要求车辆驱动转矩 Tdr 之中， 与驾驶 员所要求的驱动力对应的车辆驱动转矩由来自发动机 10 的输出 ( 即， 要求发动机转矩 Ter) 来产生， 而其余部分由第二电动发电机 32 的输出 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r) 来产 生。簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 被结合到来自第二电动发电机 32 的输出的要求车辆驱动转矩 Tdmg2r 中， 从而能通过使第二电动发电机 32 产生要求电动 发电机转矩 Tmg2r( 其为该要求车辆驱动转矩 Tdmg2r 的换算值 ) 来抑制簧上质量振动。
这里， 对于图 4A 中的反馈控制部 5b 中作为干扰被输入的车轮转矩使用由车轮转 矩推定器 5b1 从行驶的混合动力车辆的另一个可检测值推定出的车轮转矩推定值 Tw。 然而， 或者， 例如， 也可以为每个车轮设置转矩传感器， 并且可实际地检测作为该干扰被输入的车 轮转矩。
例如， 能利用从驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮速度获取装置 ( 即， 车轮速度传感器 62 和 62) 获得的角速度 ω 或车轮速度 Vw( ＝ r×ω) 的时间微分由下式 13 推定或计算出该车辆 转矩推定值 Tw。在式 13 中， M 是混合动力车辆的质量， r 是车轮半径。
[ 式 13]
Tw ＝ M×r2×dω/dt (13)
这里， 当在驱动轮 Wh 和 Wh 与路面接触的位置产生的驱动力的总和等于整车的驱 动力 M×G(G ： 车辆纵向加速度 ) 时， 由下式 14 提供车轮转矩推定值 Tw。
[ 式 14]
Tw ＝ M×G×r (14)
另外， 通过车轮速度 r×ω 的微分值由下式 15 提供混合动力车辆的车辆纵向加速 度 G。
[ 式 15]
G ＝ r×dω/dt (15)
因此， 如上式 13 所示地推定出车轮转矩推定值 Tw。
另外， 上述示例中车身的弹跳方向和纵倾方向的动力学运动模型可以是例如如图 6 所示的除图 5 所示的结构之外还考虑了前后轮轮胎的弹性的模型 ( 车身簧上质量 / 簧下 质量振动模型 )。当前轮轮胎具有弹性模量 ktf 且后轮轮胎具有弹性模量 ktr 时， 如从图 6 中也可看到的那样， 车辆重心 Cg 的弹跳方向的运动方程和车辆重心 Cg 的纵倾方向的运动 方程能如下式 16a 至 16d 所示地表述。
[ 式 16]
在这些式子中， xf 和 xr 分别是前轮和后轮的簧下质量位移量， 而 mf 和 mr 分别是 前轮和后轮的簧下质量。式 16a 至 16d 构成如上式 3 所示的状态方程， 正好像图 5 那样， 其 中以 z、 θ、 xf、 xr 及其时间微分值作为状态变量矢量 ( 其中矩阵 A 为 8 行和 8 列且矩阵 B 为 8 行和 1 列 )。使状态变量矢量为 0 的增益矩阵 K 能根据最佳调节器理论来确定。这种 情况下的实际的簧上质量减振控制正如其在图 5 中那样。
另外， 除了经由车轮从路面输入的振动成分之外， 还能将驱动源如发动机 10 中产 生的振动成分和在来自动力源的动力的传递路径中的动力传递设备如动力分割装置 20 和 动力传递装置 50 中产生的振动成分视为要在混合动力车辆中抑制的振动成分。在抑制由 这些各种振动成分引起的车身振动时， 可针对每种要抑制的振动成分获得抑制振动成分所 需的转矩调节量 ( 即， 簧上质量减振控制量 )， 并且可如上所述从第二电动发电机 32 输出这 些转矩调节量。
簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 优选地在驾驶员要求转矩 Twr 已输出到发动机控制量计算装置 3 之后但在 HV 基本性能维持值被考虑之前反映在最终 要求车辆驱动转矩 Tdr 的计算过程中。因此， 该簧上质量减振控制系统也可代替如图 4A 和 4B 所示地而如图 7A 和 7B 所示地构成。
对于图 7A 和 7B 所示的簧上质量减振控制系统， 图 4A 和 4B 所示的结构中的加法 器 2a 和减法器 2c 的位置被调换。也就是说， 通过首先在驾驶员要求转矩 Twr 中反映出制 动转矩 Tb、 然后在 HV 基本性能维持值 Thv 被反映在驾驶员要求转矩 Twr 中之前在驾驶员要 求转矩 Twr 中反映出簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )， 来计算最终要 求车辆驱动转矩 Tdr。
如上所述， 根据该第一示例性实施例的簧上质量减振控制系统并未将簧上质量减 振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 反映在发动机控制量 ( 即， 要求发动机转矩 Ter
和要求发动机速度 Ner) 的计算过程中。而是， 簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减 振控制量 ) 在驾驶员要求转矩 Twr 已输出到发动机控制量计算装置 3 之后且在 HV 基本性能维持值 Thv 反映在要求车辆驱动转矩中之前反映在要求车辆驱动转矩中。也就是说， 在 图 4B 所示的结构中， 反映簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 的加法器 2a 布置在将驾驶员要求转矩 Twr 输出到发动机控制量计算装置 3 的部分之后， 但在反映制 动转矩 Tb 的减法器 2c 之前。另外， 在图 7B 所示的结构中， 加法器 2a 不仅在将驾驶员要求 转矩 Twr 输出到发动机控制量计算装置 3 的部分之后， 而且在反映制动转矩 Tb 的减法器 2c 之后和反映 HV 基本性能维持值 Thv 的加法器 2e 之前。以这种方式构成第一示例性实施例 的簧上质量减振控制系统使得发动机控制量计算装置 3 能够设定与驾驶员所要求的驱动 力对应的发动机控制量， 其不会由于受到簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控 制量 ) 的影响而变动。
这里， 例如假定其中簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 已反 映在驾驶员要求转矩 Twr 中的转矩被输出到发动机控制量计算装置 3， 那么要求发动机功 率 Per 受到簧上质量减振控制转矩 Twc 的影响并由此变动。如上所述， 在该混合动力车辆 中， 燃料效率线 L1 与恒定要求发动机功率线 L2 的交点为发动机 10 的操作点。因此， 如果 要求发动机功率 Per 变动， 则发动机 10 的操作点最终在燃料效率线 L1 上移动， 从而目标发 动机控制量偏离驾驶员所要求的驱动力。相应地， 与驾驶员所请求的驱动力不同的车辆驱 动力可能使驾驶员感到意外。另外， 在这种情况下， 即使加速器操作量不增大也不减小， 目 标发动机控制量 ( 即要求发动机速度 Ner) 也可能变动， 并且驾驶员可能对与要求发动机速 度 Ner 的这种变动相关的噪声感到不快。然而， 根据该第一示例性实施例的簧上质量减振 控制系统并未将簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 反映在发动机控制 量的计算过程中， 且由此能够防止这种不快。
另外， 例如假定簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 在 HV 基本 性能维持值 Thv 已被反映之后得以反映， 那么 HV 基本性能维持值 Thv 最终由于簧上质量减 振控制转矩 Twc 的影响而变动， 从而不再能够维持 HV 基本性能， 例如驾驶性能。然而， 根据 该第一示例性实施例的簧上质量减振控制系统在 HV 基本性能维持值 Thv 被反映之前反映 簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )， 从而能由第二电动发电机 32 的输 出产生 HV 基本性能维持值 Thv， 由此能够维持 HV 基本性能。
这样， 根据该第一示例性实施例的簧上质量减振控制系统使用来自电动发电机 ( 即， 第二电动发电机 32) 的输出而非来自发动机 10 的输出来执行簧上质量减振控制。因 此， 该簧上质量减振控制系统能够执行比使用发动机转矩执行的簧上质量减振控制精度更 高的簧上质量减振控制。
此外， 由于根据该第一示例性实施例的簧上质量减振控制系统能够使用电动发电 机转矩来执行簧上质量减振控制， 所以能执行簧上质量减振控制的区域比仅使用发动机 10 执行簧上质量减振控制的区域更大， 从而可能实现更精细的簧上质量减振控制。这是由于 来自电动发电机的电动发电机转矩能被输出的区域与来自发动机 10 的发动机转矩能被输 出的区域之间的差异。也就是说， 通常， 电动发电机能够在要求车辆驱动转矩接近于 0 而极 小的区域以及负区域内输出要求车辆驱动转矩。相比之下， 发动机 10 不能在等于或低于操 作补偿操作点例如等于或低于怠速的区域内输出发动机转矩。结果， 要求车辆驱动转矩当 然不能在负区域内被输出。此外， 即使在正区域内， 在要求车辆驱动转矩接近于 0 而极小的 区域内， 也不能够产生要求车辆驱动转矩。在这种情况下， 发动机 10 在这些区域内 ( 即， 在图 8 中由阴影线所示的区域内 ) 不能够产生要求车辆驱动转矩。这样， 发动机转矩不能被 输出， 除非要求车辆驱动转矩区域大于该区域。发动机转矩能够被输出的区域与发动机转 矩不能被输出的区域之间的分界线 ( 即， 图 8 中能够控制簧上质量振动的常规区域与不能 由发动机 10 控制簧上质量振动的区域之间的分界线 ) 因发动机 10 的性能而异。因此， 使 用电动发电机转矩的簧上质量减振控制比使用发动机转矩的簧上质量减振控制更有用。
在上述示例中， 优选地， 即使在发动机 10 运转 ( 起动 ) 时也仅使用电动发电机转 矩来执行簧上质量减振控制。 另外， 在上述示例中， 仅使用电动发电机转矩来执行簧上质量 减振控制， 但该簧上质量减振控制系统不必受限于此。 在必要时， 也可执行仅使用发动机转 矩的簧上质量减振控制或使用电动发电机转矩和发动机转矩两者的簧上质量减振控制。 例 如， 在图 8 中能够控制簧上质量振动的常规区域内可使用电动发电机转矩和 / 或发动机转 矩来执行簧上质量减振控制， 而在图 8 中不能使用发动机 10 控制簧上质量振动的区域内仅 使用电动发电机转矩来执行簧上质量减振控制。
接下来， 将参照图 9A 和 9B 描述根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统的第 二示例性实施例。
该第二示例性实施例中的簧上质量减振控制系统在以下方面与上述第一示例性 实施例中的簧上质量减振控制系统不同。
尽管未详细描述， 但当设定第一示例性实施例中的簧上质量减振控制系统中的最 终要求车辆驱动转矩 Tdr 时， 在设定最终要求车辆驱动转矩 Tdr 的该过程之前的过程中， 可 对相加的值进行平滑处理以抑制转矩的突然变化。 未示出的平滑处理部例如可布置在图 4B 或图 7B 中的驾驶员要求转矩计算装置 1 和要求车辆驱动转矩计算装置 2 之间， 并且可对驾 驶员要求转矩计算装置 1 所设定的驾驶员要求转矩 Twr 进行平滑处理。当这样对驾驶员要 求转矩 Twr 进行平滑处理时， 平滑处理后的簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转 矩 Twc) 得以反映， 从而能执行基于该簧上质量减振控制量的适当的簧上质量减振控制。
同时， 当对驾驶员要求转矩 Twr 进行平滑处理时， 抑制转矩的突然变化的效果可 能由于在已对驾驶员要求转矩 Twr 进行平滑处理之后被反映的制动转矩 Tb 和 HV 基本性能 维持值 Thv 而降低。因此， 未示出的平滑处理部设置在要求车辆驱动转矩计算装置 2 中， 并 且在要求车辆驱动转矩计算装置 2 的某些计算出的值、 最优选为制动转矩 Tb 和 HV 基本性 能维持值 Thv 已被反映之后对要求车辆驱动转矩 ( 即， 第一示例性实施例中作为最终要求 车辆驱动转矩 Tdr 被计算出的要求车辆驱动转矩 ) 进行平滑处理。然而， 在这种情况下， 也 对簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 进行平滑处理， 使得要求电动发 电机转矩 Tmg2r 最终与簧上质量减振控制原本所需的量偏离与该平滑处理对应的量。结 果， 在这种情况下， 与簧上质量减振控制有关的驱动转矩的输出响应性 ( 下文称作 “簧上质 量减振控制响应性” ) 以与该偏离量对应的量恶化， 从而难以实现适当的簧上质量减振控 制。
因此， 在预期当对簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 进行平 滑处理时簧上质量减振控制响应性将降低的情况下， 根据第二示例性实施例的簧上质量减 振控制系统设置有预先补偿这种降低以便实现期望的簧上质量减振控制响应性的簧上质 量减振控制响应性补偿装置。
图 9A 和 9B 示出这种簧上质量减振控制系统的一个示例。在图 9A 和 9B 所示的簧上质量减振控制系统中， 簧上质量减振控制量计算装置 5 设置有簧上质量减振控制响应性 补偿部 5d 作为簧上质量减振控制响应性补偿装置。
在图 9A 和 9B 所示的簧上质量减振控制系统中， 除平滑处理部 2f 之外， 要求车辆 驱动转矩计算装置 2 具有与在第一示例性实施例中说明的图 4A 和 4B 或图 7A 和 7B 所示相 同的结构。这里， 平滑处理部 2f 布置在接收 HV 基本性能维持值 Thv 的加法器 2e 之后， 并 且对第一示例性实施例中的最终要求车辆驱动转矩 Tdr 进行平滑处理。在这种情况下， 平 滑处理后的最终车辆驱动转矩 Tdr1 被输入到电动发电机控制量计算装置 7 的加法器 7a。
另外， 除簧上质量减振控制响应性补偿部 5d 之外， 图 9A 和 9B 中的簧上质量减振 控制量计算装置 5 具有与在第一示例性实施例中说明的图 4A 和 4B 或图 7A 和 7B 所示相同 的结构。在这种情况下， 簧上质量减振控制响应性补偿部 5d 布置在驱动转矩换算部 5c 之 后， 并且对由该驱动转矩换算部 5c 获得的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控 制量 ) 执行下述的簧上质量减振控制响应性补偿处理。处理后的簧上质量减振控制转矩 Twc1 被输入到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a。
下述处理是簧上质量减振控制响应性补偿处理的一种可能。
假设平滑处理部 2f 利用传递函数 G(s) 执行平滑处理， “s” 为拉普拉斯算子。在 这种情况下， 簧上质量减振控制响应性补偿部 5d 可通过使平滑处理的传递函数 G(s) 的倒 数 ( 即， 逆函数 ) 成为传递函数 K(s){ ＝ 1/G(s)} 来执行簧上质量减振控制响应性补偿处 理。例如， 如果使下式 17 成为平滑处理的传递函数 G(s)， 则簧上质量减振控制响应性补偿 处理的传递函数 K(s) 为下式 18。这些式中的 “T0” 为时间常数。
[ 式 17][ 式 18]通过这样形成簧上质量减振控制响应性补偿部 5d， 在已利用传递函数 K(s) 对簧 上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 执行了簧上质量减振控制响应性补偿 处理之后， 接着利用传递函数 G(s)( 其为传递函数 K(s) 的逆函数 ) 对簧上质量减振控制转 矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 进行平滑处理。因此， 在平滑处理后的最终要求车辆驱 动转矩 Tdr 中包括由簧上质量减振控制量计算装置 5 的驱动转矩换算部 5c 设定的簧上质 量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )， 从而由电动发电机控制量计算装置 7 设 定的要求电动发电机转矩 Tmg2 的量是与簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控 制量 ) 对应的量。相应地， 在该簧上质量减振控制系统中， 能够以良好的响应性执行与所设 定的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 对应的适当的簧上质量减振控 制。
另外， 平滑处理产生相对于簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制 量 ) 的相位迟滞。因此， 簧上质量减振控制响应性补偿处理可补偿簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 的相位迟滞量， 并预先使簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧 上质量减振控制量 ) 的相位提前该相位迟滞量。例如， 在该簧上质量减振控制响应性补偿
处理中使用下式 19 所示的传递函数 K(s) 的高通滤波。 在式 19 中给出了一次高通滤波作为 示例。式 19 中的时间常数 T0 是为了对由平滑处理引起的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 的相位迟滞量进行补偿而设定的设计值。例如， 簧上质量振动是如 第一示例性实施例中所述的约 1.5Hz 的振动， 从而时间常数 T0 被设定为使 1.5Hz 成分提前 而作为该簧上质量减振控制量。
[ 式 19]
通过这样构成簧上质量减振控制响应性补偿部 5d， 在已利用传递函数 K(s) 对簧 上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 执行了簧上质量减振控制响应性补偿 处理 ( 相位提前处理 ) 之后发生由平滑处理产生的相位迟滞。因此， 在平滑处理后的最终 要求车辆驱动转矩 Tdr 中包括由簧上质量减振控制量计算装置 5 的驱动转矩换算部 5c 设 定的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )， 从而由电动发电机控制量计 算装置 7 设定的要求电动发电机转矩 Tmg2 的量是与簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上 质量减振控制量 ) 对应的量。另外， 该相位提前处理不会增大使用上述逆函数通过平滑处 理获得的要求车辆驱动转矩 Tdr 的高频成分， 这是有帮助的。相应地， 在该簧上质量减振控 制系统中， 能够以更好的响应性来执行与所设定的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质 量减振控制量 ) 对应的适当的簧上质量减振控制。
另外， 可设定下式 20 所示的相位提前处理的传递函数 K(s) 代替上述高通滤波。 利 用这样构成的簧上质量减振控制响应性补偿部 5d 也能获得相同的效果。此外， 在这种情况 下， 也能仅在特定频率范围内使相位提前。在式 20 中给出了用于一次相位提前处理的补偿 器作为示例。式 20 中的 “K” 为增益且 “α” 为系数 (α ＜ 1)。例如， 增益 K 是设定成能够 使随平滑处理衰减的 1.5Hz 成分恢复的设计值。另外， 时间常数 T0 和系数 α 是设定成使 1.5Hz 成分提前而作为簧上质量减振控制量的设计值。
[ 式 20]
如上所述， 根据该第二示例性实施例的簧上质量减振控制系统能通过提供上述簧 上质量减振控制响应性补偿部 5d 而利用簧上质量减振控制所需的要求电动发电机转矩 Tmg2r 来执行适当的簧上质量减振控制。
顺便提及， 该簧上质量减振控制响应性补偿装置被设置为驱动转矩换算部之后的 过程部分中的簧上质量减振控制响应性补偿部 5d， 从而对簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 执行簧上质量减振控制响应性补偿处理。然而， 不论簧上质量减 振控制响应性补偿部 5d 设置在过程中的哪个位置， 只要它位于簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 被反映在加法器 2a 中之前， 便也能获得与上述示例相同的 效果。例如， 该簧上质量减振控制响应性补偿装置可设置在位于驾驶员要求转矩计算装置 1 之前或之后的过程部分中 ( 即， 位于驾驶员要求转矩计算装置 1 之前或之后 )。另外， 该 簧上质量减振控制响应性补偿装置可设置在簧上质量减振控制量计算装置 5 的前馈控制 部 5a 之前或之后 ( 即， 在驾驶员要求转矩 Twr 被输入之前或驾驶员要求转矩修正部 5a2 的
乘积值 U(t) 被输出到驱动转矩换算部 5c 之后 )。
接下来， 将参照图 10 至 20 描述根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统的第 三示例性实施例。
某些使用电动发电机作为驱动源的车辆设置有电压升高装置， 该电压升高装置升 高逆变器的系统电压以使得其高于电池电压， 并且将该升高的电压施加到电动发电机。在 这种类型的车辆中， 根据用于电动发电机的电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r) 来作出是否升高系统电压的判断。图 10 示出包括该 电压升高装置的系统电压设定设备的一个示例。
图 10 所示的系统电压设定设备 43 被设计成设定逆变器的系统电压， 即， 设定施加 到电动发电机的电压。系统电压设定设备 43 包括根据电动发电机控制量来判断是否升高 系统电压的电压升高可否判断装置 43a， 和设定系统电压的电压设定装置 43b。
电压升高可否判断装置 43a 对照电压升高判断阈值检查电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r)， 并基于该比较来判断是否能升 高系统电压。这里， 升高逆变器的系统电压通常牵涉一些损失， 从而鉴于燃料效率， 优选地 尽可能避免在基准状态 ( 即， 通常电池电压 ) 与升高电压状态之间频繁切换。在这种情况 下， 准备一提供了相对于该电压升高判断阈值的滞后现象的图 11 所示的电压升高可否判 断图谱， 以抑制由于在位于电压升高判断阈值的相对两侧上的电压升高可能判断和电压升 高不可能判断之间的反复切换所引起的振荡 (hunting)， 并由此减小伴随着系统电压升高 的损失。
在该电压升高可否判断图谱中， 纵轴表示要求电动发电机转矩 Tmg2r， 而横轴表示 要求电动发电机速度 Nmg2r。该电压升高可否判断图谱具有例如由针对各个要求电动发电 机速度 Nmg2r 标定的电压升高判断阈值形成的电压升高判断线 Lvs， 和由针对各个电压升 高判断阈值标定的滞后值形成的滞后线 Lhys。根据该电压升高可否判断图谱， 系统电压在 电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r) 跨过电 压升高判断线 Lvs 时升高， 但在电动发电机控制量跨过滞后线 Lhys 时不升高。 例如， 当电动 发电机控制量位于点 a 时， 以及当电动发电机控制量在从点 a 变到点 b 的过程中跨过滞后 线 Lhys 时， 电压升高可否判断装置 43a 判定为电压升高不可能。另外， 当电动发电机控制 量在从点 b 变到点 c 的过程中跨过电压升高判断线 Lvs 时， 以及当电动发电机控制量在从 点 c 变到点 d 的过程中跨过电压升高判断线 Lvs 时， 电压升高可否判断装置 43a 判定为电 压升高可能。此外， 当电动发电机控制量在从点 d 变到点 e 的过程中跨过滞后线 Lhys 时， 电压升高可否判断装置 43a 判定为电压升高不可能。
当电压升高可否判断装置 43a 判定为能升高系统电压时， 电压设定装置 43b 设定 该系统电压的升高电压。 可基于预先准备并具有电动发电机控制量作为参数的图谱数据获 得该升高电压。另外， 当电压升高可否判断装置 43a 判定为不能升高系统电压时， 电压设定 装置 43b 将系统电压设定为电池电压。
当向上述第一或第二示例性实施例的簧上质量减振控制系统增加系统电压设定 设备 43 时， 电动发电机控制量会由于在簧上质量减振控制正被执行时簧上质量减振控制 转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 被相加或者由于该簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧 上质量减振控制量 ) 的变化而跨过电压升高判断线 Lvs 频繁地来回折返。此时， 可能发生上述振荡， 并且燃料效率可能由于电压升高损失的增加而降低。
因此， 根据该第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统构造为使得不会发生这 种问题。更具体地， 该簧上质量减振控制系统构造成当电动发电机控制量有可能跨过电压 升高判断线 Lvs 频繁地来回折返时禁止簧上质量减振控制的执行。
在这种情况下， 当电动发电机控制量是与电压升高判断阈值 ( 即， 电压升高判断 线 Lvs) 接近或相同的值时， 电动发电机控制量有可能跨过电压升高判断线 Lvs 频繁地来回 折返。在下文中， 这种状态将被称作簧上质量减振控制禁止条件。该第三示例性实施例的 簧上质量减振控制系统设置有簧上质量减振控制模式设定设备， 该簧上质量减振控制模式 设定设备判断是否满足该簧上质量减振控制禁止条件， 并根据该判断结果来设定簧上质量 减振控制的控制模式。
该第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统与上述第一或第二示例性实施例 的簧上质量减振控制系统相同， 但其中增加了系统电压设定设备和簧上质量减振控制模式 设定设备。图 12 示出根据第三示例性实施例的簧上质量减振控制系统的一个示例。图 12 所示的簧上质量减振控制系统由根据第一或第二示例性实施例的簧上质量减振控制系统 构成， 其中增加了 i) 设置在电动发电机控制装置 6 中作为系统电压设定设备 43 的系统电 压设定部 6a， 和 ii) 簧上质量减振控制模式设定装置 8。 这里所述的簧上质量减振控制模式 设定装置 8 设置在主 ECU 101 中。顺便提及， 在基于第二示例性实施例时， 图 12 中的 “Twc” 被当作 “Twc1” ， 且 “Tdr” 被当作 “Tdr1” 。
簧上质量减振控制模式设定装置 8 利用与上述电压升高可否判断图谱类似的图 谱来判断是否满足簧上质量减振控制禁止条件。用于该判断的图谱数据 ( 下文称之为 “簧 上质量减振控制禁止条件判断图谱” ) 是图 11 中的电压升高可否判断图谱加上了簧上质量 减振控制禁止条件， 并且例如如图 13 所示地被预先设定。在该簧上质量减振控制禁止条件 判断图谱中， 考虑到计算误差和检测误差等， 使用比电压升高判断线 Lvs 与滞后线 Lhys 之 间的区域具有更大余裕的宽广区域作为满足簧上质量减振控制禁止条件的区域。满足簧 上质量减振控制禁止条件的区域是指被夹在第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 与第二簧 上质量减振控制禁止线 Ls2 之间的区域。例如， 当在给定的要求电动发电机速度 Nmg2r 看 去时， 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 是电动发电机转矩为比电压升高判断线 Lvs 的转 矩值大的预定值的线， 而第二簧上质量减振控制禁止线 Ls2 是电动发电机转矩为比滞后线 Lhys 的转矩值小的预定值的线。这里， 当电动发电机控制量跨过第一簧上质量减振控制禁 止线 Ls1 而非电压升高判断线 Lvs 时， 系统电压升高。也就是说， 在该簧上质量减振控制禁 止条件判断图谱上， 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 是电压升高判断线。顺便提及， 如果 未设置该第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1， 则当电动发电机控制量跨过电压升高判断线 Lvs 时系统电压升高。
另外， 该第三示例性实施例中的电动发电机控制量计算装置 7 将要求电动发电机 速度 Nmg2r 以及要求电动发电机转矩 Tmg2r 设定为电动发电机控制量， 并将该电动发电机 控制量输出到电动发电机控制装置 6 和簧上质量减振控制模式设定装置 8。
如图 14 中的流程图所示， 簧上质量减振控制模式设定装置 8 判断电动发电机控制 量是否对应于 ( 即， 满足 ) 簧上质量减振控制禁止条件 ( 步骤 ST1)。
在步骤 ST1 中， 在图 13 中的簧上质量减振控制禁止条件判断图谱上检查所接收到的电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r)。如 果电动发电机控制量处于被夹在第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 与第二簧上质量减振 控制禁止线 Ls2 之间的簧上质量减振控制禁止区域内， 则簧上质量减振控制模式设定装置 8 判定为电动发电机控制量满足簧上质量减振控制禁止条件。 另一方面， 如果电动发电机控 制量处于该簧上质量减振控制禁止区域之外， 则簧上质量减振控制模式设定装置 8 判定为 电动发电机控制量不满足簧上质量减振控制禁止条件。
如果判定为满足簧上质量减振控制禁止条件， 则该第三示例性实施例的簧上质量 减振控制系统禁止簧上质量减振控制的执行 ( 步骤 ST2)。相反， 如果判定为不满足簧上质 量减振控制禁止条件， 则簧上质量减振控制系统如在上述第一和第二示例性实施例中那样 照常执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST3)。
例如， 簧上质量减振控制模式设定装置 8 在步骤 ST2 中设立簧上质量减振控制禁 止标记， 但在步骤 ST3 中设立簧上质量减振控制执行标记。该标记信息被输出到簧上质量 减振控制量计算装置 5 作为簧上质量减振控制的控制模式信息。
在簧上质量减振控制量计算装置 5 中， 如果簧上质量减振控制禁止标记被设立， 则即使簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 被确定为某个值， 也该簧上 质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 替换为 0。因此， 要求车辆驱动转矩计 算装置 2 的加法器 2a 按原样输出驾驶员要求转矩 Twr 或驾驶员要求转矩 Twr 和制动转矩 Tb。相应地， 即使第二电动发电机 32 输出此后设定的电动发电机控制量， 也不执行簧上质 量减振控制。 因此， 当满足簧上质量减振控制禁止条件时， 第三示例性实施例的簧上质量减 振控制系统禁止簧上质量减振控制且由此不会频繁地升高系统电压。结果， 能避免上述振 荡， 从而抑制燃料效率的降低。
另一方面， 如果簧上质量减振控制执行标记被设立， 则簧上质量减振控制量计算 装置 5 将所设定的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 输出到要求车辆 驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控制照常执行。此时， 簧上质量减振 控制执行， 但电动发电机控制量不会跨过用作电压升高判断线的第一簧上质量减振控制禁 止线 Ls1( 或在未设置第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 的情况下为电压升高判断线 Lvs) 来回折返。因此， 不会发生上述振荡， 从而燃料效率不会受到其不利影响。
以这种方式利用与上一个计算周期中的电动发电机控制量有关的信息禁止簧上 质量减振控制的执行并由此避免振荡是有用的。 这里， 如果调节簧上质量减振控制量， 则电 动发电机控制量与电压升高判断线 ( 即， 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1) 之间的位置关 系也发生变化。 这可用于防止电动发电机控制量发生变化和跨过用作电压升高判断线的第 一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。另外， 通过调节簧上质量减振控制量， 能将电动发电机控 制量保持在图 13 中的簧上质量减振控制禁止条件判断图谱上夹住第一簧上质量减振控制 禁止线 Ls1 的区域之一内。在任何这些情况下， 增大簧上质量减振控制量会对车身不必要 地施加运动， 从而簧上质量减振控制量沿减小该量的方向被调节。此时在电动发电机控制 量中包括了簧上质量减振控制量 ( 即使其较小 )， 从而能抑制簧上质量振动， 即使仅是轻微 地抑制。 也就是说， 通过适当地调节簧上质量减振控制量， 能防止伴随着振荡的燃料效率降 低， 并且能抑制簧上质量振动， 即使仅是轻微地抑制。
因此， 在以下说明中， 描述了这样的簧上质量减振控制系统， 该簧上质量减振控制系统即使电动发电机控制量处于簧上质量减振控制禁止区域内也并非立即禁止簧上质量 减振控制， 而是调节簧上质量减振控制量以使得电动发电机控制量不会跨过电压升高判断 线 ( 即， 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1)， 或者使得电动发电机控制量不会跨过电压升 高判断线频繁地来回折返， 以便防止伴随着振荡的燃料效率降低， 同时抑制簧上质量振动， 即使仅是轻微地抑制。在以下说明中， 簧上质量减振控制禁止条件将被称作簧上质量减振 控制限制条件， 而簧上质量减振控制禁止区域将被称作簧上质量减振控制限制区域。 另外， 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 也可被称作第一簧上质量减振控制限制线 Ls1， 而第二 簧上质量减振控制禁止线 Ls2 也可被称作第二簧上质量减振控制限制线 Ls2。
这种簧上质量减振控制系统的一个可能示例直接调节簧上质量减振控制量。 在这 种情况下， 簧上质量减振控制系统包括簧上质量减振控制量调节设备， 当上一个计算周期 的电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r) 处于 簧上质量减振控制限制区域内时， 该簧上质量减振控制量调节设备限制簧上质量减振控制 量， 使得在当前计算周期中设定的电动发电机控制量不会跨过第一簧上质量减振控制禁止 线 Ls1， 或者使得该电动发电机控制量不会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 频繁地 来回折返。 如图 15 所示， 这里示出的簧上质量减振控制系统具有设置在图 12 所示的簧上质 量减振控制的簧上质量减振控制量计算装置 5 中的簧上质量减振控制量调节部 5e， 该簧上 质量减振控制量调节部 5e 用作簧上质量减振控制量调节设备。该簧上质量减振控制量调 节部 5e 布置在驱动转矩换算部 5c 的下游或上游。在图 15 中， 簧上质量减振控制量调节部 5e 被示出为例如布置在驱动转矩换算部 5c 的上游。 顺便提及， 在基于第二示例性实施例的 簧上质量减振控制系统时， 簧上质量减振控制量调节部 5e 也可设置在簧上质量减振控制 响应性补偿部 5d 的下游。
例如， 该簧上质量减振控制量调节部 5e 将从驱动转矩换算部 5c 输出的簧上质量 减振控制转矩 Twc 乘以预定的增益 Kf( ≤ 1)， 然后将这样获得的簧上质量减振控制转矩 Twc2( ＝ Twc×Kf) 作为簧上质量减振控制量输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a。
如果上一个计算周期的电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和 要求电动发电机速度 Nmg2r) 未处于簧上质量减振控制限制区域内， 则将增益 Kf 设定为 1( 即， Kf ＝ 1) 以照常执行簧上质量减振控制。
另一方面， 如果电动发电机控制量处于簧上质量减振控制限制区域内， 则基本上 增益 Kf 被优选地设定为小于 1 的值 ( 即， Kf ＜ 1)， 以使得在当前计算周期中设定的电动发 电机控制量不会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 或者不会跨过第一禁止线 Ls1 频繁 地来回折返。
这里， 使用术语 “基本上” 是因为在连续的计算周期之间簧上质量减振控制量的变 化小， 此外， 簧上质量减振控制量仅占要求电动发电机转矩 Tmg2r 很小的比例， 因而在大多 数情况下认为电动发电机控制量不会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。 然而， 由驱动 转矩换算部 5c 获得的簧上质量减振控制转矩 Twc 不仅可以是正值， 而且可以是负值。如果 簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值， 则当前计算周期的电动发电机控制量变得小于通常时 ( 即， Kf ＝ 1)， 而如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则当前计算周期的电动发电机控
制量变得大于通常时 ( 即， Kf ＝ 1)。此外， 上一个计算周期的电动发电机控制量可以是夹 住第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 的两个区域中的任一个 ( 即， 图 13 中的上方区域或下 方区域 )。 因此， 如果当电动发电机控制量处在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上方 的区域 ( 即， 上方区域 ) 内并且簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值时使用小于 1 的增益 Kf 来调节簧上质量减振控制量， 则当前计算周期的电动发电机控制量可跨过第一簧上质量减 振控制禁止线 Ls1 并移至下方区域。另外， 如果当上一个电动发电机控制量处在位于第一 簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域 ( 即， 下方区域 ) 内并且簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值时使用小于 1 的增益 Kf 来调节簧上质量减振控制量， 则当前计算周期的电动发 电机控制量可跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 并移至上方区域。因此， 在满足这些 条件时， 可将增益 Kf 设定为 1 以使得簧上质量减振控制量不被调节， 由此防止电动发电机 控制量跨过用作电压升高判断线的第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。
增益 Kf 可作为以电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动 发电机速度 Nmg2r) 作为参数的图谱数据被预先准备。例如， 增益 Kf 可以是预先设定的值， 但其优选地视情况而定基于电动发电机控制量和第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 的位 置关系以及簧上质量减振控制转矩 Twc 的符号 ( 即， 正或负 ) 被设定， 从而以最大的簧上质 量减振控制量来执行簧上质量减振控制， 同时维持燃料效率性能。
更具体地， 正如前述示例中那样， 如图 16 所示， 本例中的簧上质量减振控制模式 设定装置 8 判断由电动发电机控制量计算装置 7 设定的电动发电机控制量是否满足簧上质 量减振控制限制条件 ( 步骤 ST11)。
如果在步骤 ST11 中判定为不满足簧上质量减振控制限制条件， 则簧上质量减振 控制模式设定装置 8 将表示通常无限制的簧上质量减振控制量的指令作为簧上质量减振 控制的控制模式信息输出到簧上质量减振控制量计算装置 5( 步骤 ST12)。
一旦簧上质量减振控制量计算装置 5 已接收到该控制模式信息， 即通常簧上质 量减振控制执行信息， 簧上质量减振控制量调节部 5e 便设定通常的增益 Kf( ＝ 1)( 步骤 ST13)， 并将簧上质量减振控制转矩 Twc 按其来自驱动转矩换算部 5c 的原样设定为最终簧 上质量减振控制转矩 Twc2 作为簧上质量减振控制量 ( 步骤 ST14)。 因此， 此时， 簧上质量减 振控制照常执行。然而， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 原本处在满足簧上质量减振控制限制 条件的区域之外， 从而即使系统电压升高， 也不会发生上述振荡且因此不会影响燃料效率。
另一方面， 如果在步骤 ST11 中判定为满足簧上质量减振控制限制条件， 则簧上质 量减振控制模式设定装置 8 将簧上质量减振控制限制的控制模式信息输出到簧上质量减 振控制量计算装置 5( 步骤 ST15)。 此时的簧上质量减振控制限制的控制模式信息至少是表 示可能需要限制簧上质量减振控制量的指令， 以及与从电动发电机控制量计算装置 7 接收 到的电动发电机控制量有关的信息。从电动发电机控制量计算装置 7 接收到的电动发电机 控制量是在上一个计算周期中设定的电动发电机控制量。
一旦簧上质量减振控制量计算装置 5 已接收到该控制模式信息， 即簧上质量减振 控制限制信息， 簧上质量减振控制量调节部 5e 便判断在当前计算周期中由驱动转矩换算 部 5c 获得的簧上质量减振控制转矩 Twc 是正值还是负值 ( 步骤 ST16)。如果簧上质量减 振控制转矩 Twc 为正值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 便判断在步骤 ST15 中接收到的 电动发电机控制量是否处在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域内 ( 步骤ST17)。另一方面， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 判断电动发电机控制量是否处在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上方的区域内 ( 步骤 ST18)。
如果在步骤 ST17 或步骤 ST18 中的判断结果为 “是” ， 则簧上质量减振控制量调节 部 5e 设定小于 1 的增益 Kf( 步骤 ST19)， 并基于该增益 Kf( ＜ 1) 将最终簧上质量减振控制 转矩 Twc2( ＝ Twc×Kf) 设定为簧上质量减振控制量 ( 步骤 ST20)。
在步骤 ST20 中设定的最终簧上质量减振控制转矩 Twc2 被输出到要求车辆驱动转 矩计算装置 2 的加法器 2a 作为簧上质量减振控制量， 其中它被用于设定当前计算周期的电 动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r)。如果此 时簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值， 则在要求车辆驱动转矩计算装置 2 中设定的最终要 求车辆驱动转矩 Tdr 小于通常时 (Kf ＝ 1)， 从而比通常时小的要求电动发电机转矩 Tmg2r 被设定。因此， 此时的电动发电机控制量保持在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下 方的区域内， 且由此不会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。另一方面， 如果簧上质量 减振控制转矩 Twc 为负值， 则要求车辆驱动转矩计算装置 2 的最终要求车辆驱动转矩 Tdr 大于通常时 (Kf ＝ 1)， 从而比通常时大的要求电动发电机转矩 Tmg2r 被设定。 因此， 此时的 电动发电机控制量保持在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上方的区域内， 且由此不 会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。
同时， 如果在步骤 ST17 或步骤 ST18 中的判断结果为 “否” ， 则处理过程转到步骤 ST13， 其中簧上质量减振控制量调节部 5e 设定通常的增益 Kf( ＝ 1) 并且簧上质量减振控 制照常执行。在这种情况下， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值， 则由电动发电机控制 量计算装置 7 设定的电动发电机控制量保持在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上方 的区域内并且不会跨过该第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。 另一方面， 如果簧上质量减振 控制转矩 Twc 为负值， 则由电动发电机控制量计算装置 7 设定的电动发电机控制量保持在 位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域内并且不会跨过该第一簧上质量减振 控制禁止线 Ls1。
这样， 这里的簧上质量减振控制系统构造成使得电动发电机控制量不会跨过第一 簧上质量减振控制禁止线 Ls1 来回折返。相应地， 能抑制上述振荡， 并且能在抑制燃料效率 降低的同时执行簧上质量减振控制。
此外， 簧上质量减振控制量调节部 5e 可使用限制簧上质量减振控制量的上、 下限 警戒值来代替上述增益 Kf。簧上质量减振控制量可以是正值或负值， 因而上、 下限警戒值 可以这样， 即， 上限为正值而下限为负值。 例如， 这些上、 下限警戒值是这样的， 即， 当不满足 簧上质量减振控制限制条件时， 上限值与下限值之间的宽度大到不会限制簧上质量减振控 制量。这里， 此时的上限和下限将作为基准。如果当满足簧上质量减振控制限制条件时电 动发电机控制量为正值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 至少将基准上、 下限警戒值的上 限值变为小的值。另一方面， 如果当满足簧上质量减振控制限制条件时簧上质量减振控制 量为负值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 至少将基准上、 下限警戒值的下限值变为大的 值。
可基于与上述增益 Kf 相同的思想来确定簧上质量减振控制限制期间的上、 下限 警戒值。相应地， 可对该簧上质量减振控制限制期间的上、 下限警戒值使用预设的上、 下限值， 但它们优选地视情况而定基于电动发电机控制量和第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1( 其为电压升高判断线 ) 的位置关系以及簧上质量减振控制转矩 Twc 的符合 ( 即， 负或 正 ) 被设定， 从而以最大的簧上质量减振控制量来执行簧上质量减振控制， 同时维持燃料 效率性能。
如果上一个计算周期的电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要 求电动发电机速度 Nmg2r) 不在簧上质量减振控制限制区域内， 则簧上质量减振控制量调 节部 5e 设定基准上、 下限警戒值以使得簧上质量减振控制被照常执行。这里， 也可设想， 为 了除抑制此时的振荡之外的控制准备上、 下限警戒值， 从而上、 下限警戒值之间的宽度也可 比基准上、 下限警戒值之间的宽度窄。 在这种情况下， 需要在该控制中限制簧上质量减振控 制量， 因而用于该控制的上、 下限警戒值优选地被原样使用。
另一方面， 如果电动发电机控制量处在簧上质量减振控制限制范围内， 则簧上质 量减振控制量调节部 5e 将上、 下限值调节为上、 下限警戒值， 以使得在当前计算周期中设 定的电动发电机控制量不会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1， 或者使得电动发电机 控制量不会跨过第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 频繁地来回折返。
更具体地， 如果上一个计算周期的电动发电机控制量处在位第一簧上质量减振控 制禁止线 Ls1 下方的区域内并且簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值， 则簧上质量减振控制 量调节部 5e 至少减小基准上、 下限警戒值的上限值并设定上、 下限警戒值以使得它们之间 的宽度更窄。结果， 电动发电机控制量保持在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下方 的区域内， 正如在上一个计算周期中那样。 另外， 如果电动发电机控制量处在位于第一簧上 质量减振控制禁止线 Ls1 上方的区域内并且簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则簧上质 量减振控制量调节部 5e 至少使基准上、 下限警戒值的下限值接近为 0 并设定上、 下限警戒 值以使得它们之间的宽度更窄。结果， 电动发电机控制量保持在位于第一簧上质量减振控 制禁止线 Ls1 上方的区域内， 正如在上一个计算周期中那样。
另一方面， 如果电动发电机控制量处在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上 方的区域内并且簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值， 或者如果电动发电机控制量处在位于 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域内并且簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 将基准上、 下限警戒值设定为上、 下限警戒值。结果， 电动 发电机控制量保持在夹住第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 的区域之一内， 正如在上一个 计算周期中那样。
如图 17 中的流程图所示， 本例中的簧上质量减振控制模式设定装置 8 判断由电动 发电机控制量计算装置 7 设定的电动发电机控制量是否满足簧上质量减振控制限制条件 ( 步骤 ST21)。
如果在步骤 ST21 中判定为不满足簧上质量减振控制限制条件， 则簧上质量减振 控制模式设定装置 8 将表示通常无限制的簧上质量减振控制量的指令作为簧上质量减振 控制的控制模式信息输出到簧上质量减振控制量计算装置 5( 步骤 ST22)， 正如在图 16 中的 步骤 ST12 中那样。
一旦簧上质量减振控制量计算装置 5 已接收到该通常簧上质量减振控制执行信 息， 簧上质量减振控制量调节部 5e 便设定基准上、 下限警戒值 ( 步骤 ST23)， 然后将来自驱 动转矩换算部 5c 的簧上质量减振控制转矩 Twc 按原样设定为最终簧上质量减振控制转矩Twc2 作为簧上质量减振控制值 ( 步骤 ST24)。因此， 此时， 簧上质量减振控制照常执行。然 而， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 原本处在满足簧上质量减振控制限制条件的区域之外， 因 而即使系统电压升高， 也不会发生上述振荡且因此不会影响燃料效率。
另一方面， 如果在步骤 ST21 中判定为满足簧上质量减振控制限制条件， 则簧上质 量减振控制模式设定装置 8 将簧上质量减振控制限制的控制模式信息输出到簧上质量减 振控制量计算装置 5( 步骤 ST25)， 正如在图 16 中的步骤 ST15 中那样。
一旦簧上质量减振控制量计算装置 5 已接收到该簧上质量减振控制限制信息， 簧 上质量减振控制量调节部 5e 便判断在当前计算周期中由驱动转矩换算部 5c 获得的簧上质 量减振控制转矩 Twc 是正值还是负值 ( 步骤 ST26)。如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为正 值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 便判断在步骤 ST25 中接收到的电动发电机控制量是 否处在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域内 ( 步骤 ST27)。 另一方面， 如果 簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 判断电动发电机控制 量是否处在位于第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上方的区域内 ( 步骤 ST28)。
如果步骤 ST27 或步骤 ST28 中的判断结果为 “是” ， 则簧上质量减振控制量调节部 5e 根据簧上质量减振控制转矩 Twc 的符号 ( 即， 正或负 ) 来设定上、 下限警戒值以使得它们 之间的宽度比基准上、 下限警戒值之间的宽度窄 ( 步骤 ST29)， 并基于这些上、 下限值将最 终簧上质量减振控制转矩 Twc2 设定为簧上质量减振控制量 ( 步骤 ST30)。 当簧上质量减振 控制转矩 Twc 为正值时， 簧上质量减振控制量调节部 5e 将基准上、 下限值的上限值变为小 的值并设定比该簧上质量减振控制转矩 Twc 小的最终簧上质量减振控制转矩 Twc2( 即， Twc ＞ Twc2)。另一方面， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则簧上质量减振控制量调节 部 5e 将上、 下限警戒值的下限值变为大的值并设定比该簧上质量减振控制转矩 Twc 大的最 终簧上质量减振控制转矩 Twc2( 即， Twc ＜ Twc2)。
在步骤 ST30 中设定的最终簧上质量减振控制转矩 Twc2 被输出到要求车辆驱动转 矩计算装置 2 的加法器 2a 作为簧上质量减振控制量， 其中它被用于设定当前计算周期中的 电动发电机控制量 ( 即， 要求电动发电机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r)。如果 此时簧上质量减振控制转矩 Twc 为正值， 则在要求车辆驱动转矩计算装置 2 中设定的最终 要求车辆驱动转矩 Tdr 小于通常时 ( 即， 基准上、 下限警戒值被设定时 )， 从而比通常时小 的要求电动发电机转矩 Tmg2r 被设定。因此， 此时的电动发电机控制量保持在位于第一簧 上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域内并且不会跨过该第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。另一方面， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则要求车辆驱动转矩计算装置 2 中的最终要求车辆驱动转矩 Tdr 大于通常时 ( 即， 基准上、 下限警戒值被设定时 )， 从而比通 常时大的要求电动发电机转矩 Tmg2r 被设定。因此， 此时的电动发电机控制量保持在位于 第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1 上方的区域内并且不会跨过该第一簧上质量减振控制 禁止线 Ls1。
另一方面， 如果步骤 ST27 或步骤 ST28 中的判断结果为 “否” ， 则处理过程转到步 骤 ST23， 其中簧上质量减振控制量调节部 5e 将基准上、 下限警戒值设定为上、 下限警戒值 以使得簧上质量减振控制被照常执行。在这种情况下， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为 正值， 则由电动发电机控制量计算装置 7 设定的电动发电机控制量保持在位于第一簧上质 量减振控制禁止线 Ls1 上方的区域内并且不会跨过该第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。相反， 如果簧上质量减振控制转矩 Twc 为负值， 则该电动发电机控制量保持在位于第一簧 上质量减振控制禁止线 Ls1 下方的区域内并且不会跨过该第一簧上质量减振控制禁止线 Ls1。
这样， 利用该簧上质量减振控制系统， 电动发电机控制量同样不会跨过第一簧上 质量减振控制禁止线 Ls1 来回折返。相应地， 能抑制上述振荡， 并且能在抑制燃料效率降低 的同时执行簧上质量减振控制。
此外， 可与用于簧上质量减振控制正被执行时的电压升高判断阈值分开地准备用 于簧上质量减振控制正被禁止时的电压升高判断阈值。在这种情况下， 例如， 如图 18 所示， 可准备用于簧上质量减振控制正被禁止时的电压升高判断线 Lvs1 和滞后线 Lhys1 作为一 组电压升高判断阈值， 并且可准备用于簧上质量减振控制正被执行时的电压升高判断线 Lvs2 和滞后线 Lhys2 作为另一组电压升高判断阈值。
用于簧上质量减振控制正被禁止时的电压升高判断线 Lvs1 和滞后线 Lhys1 可分 别与上述图 11 中的电压升高判断线 Lvs 和滞后线 Lhys 相同， 或者它们可与图 13 中的第一 簧上质量减振控制禁止线 Ls1 和第二簧上质量减振控制禁止线 Ls2 相同， 在这种情况下存 在更大的余裕。 同时， 例如考虑到在假定车辆正在典型道路上行驶时的簧上质量减振控制， 用于 簧上质量减振控制正被执行时的电压升高判断线 Lvs2 和滞后线 Lhys2 可被设定为使得如 果车辆如假定的那样行驶则升高系统电压。电压升高判断线 Lvs2 被设定为使得在电压升 高判断线 Lvs2 周围的区域内， 存在用于针对该道路可设想的最小和最大簧上质量减振控 制量两者的电动发电机控制量。
如图 19 所示， 簧上质量减振控制系统是上述第一或第二示例性实施例中的簧上 质量减振控制系统的电动发电机控制装置 6 和上述系统电压设定部 6a 的组合。在这种情 况下， 该系统电压设定部 6a 在禁止簧上质量减振控制时的电压升高判断阈值和执行簧上 质量减振控制时的电压升高判断阈值之间切换。
另外， 该簧上质量减振控制系统的电动发电机控制量计算装置 7 将要求电动发电 机转矩 Tmg2r 和要求电动发电机速度 Nmg2r 作为电动发电机控制量输出到电动发电机控制 装置 6。此外， 簧上质量减振控制量计算装置 5 将由驱动转矩换算部 5c 换算的簧上质量减 振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 输出到电动发电机控制装置 6。
更具体地， 电动发电机控制装置 6 的系统电压设定部 6a 基于从簧上质量减振控制 量计算装置 5 接收到的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 来判断簧上 质量减振控制是否正被执行 ( 步骤 ST31( 在图 20 中的流程图中示出 ))。
如果所接收到的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 为非 0 的 值， 则在步骤 ST31 中判定为簧上质量减振控制正被执行。另一方面， 如果所接收到的簧上 质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 为 0， 则在步骤 ST31 中判定为簧上质量 减振控制被禁止执行。另外， 在步骤 ST31 中， 如果电动发电机控制装置 6 可接收禁止簧上 质量减振控制的指令， 则系统电压设定部 6a 在该禁止指令已被接收的情况下可判定为簧 上质量减振控制正被禁止， 并且在该禁止指令尚未被接收的情况下可判定为簧上质量减振 控制正被执行。
如果簧上质量减振控制正被执行， 则系统电压设定部 6a 选择用于簧上质量减振
控制正被执行时的电压升高判断阈值 ( 即， 电压升高判断线 Lvs2 和滞后线 Lhys2)( 步骤 ST32)。如果簧上质量减振控制正被禁止， 则系统电压设定部 6a 选择用于簧上质量减振 控制正被禁止时的电压升高判断阈值 ( 即， 电压升高判断线 Lvs1 和滞后线 Lhys1)( 步骤 ST33)。
然后， 系统电压设定部 6a 使用所选择的电压升高判断阈值来设定逆变器 42 的系 统电压 ( 步骤 ST34)。如果此时簧上质量减振控制正被执行， 则系统电压设定部 6a 利用针 对簧上质量减振控制正被执行时被优化的电压升高判断阈值 ( 即， 电压升高判断线 Lvs2 和 滞后线 Lhys2) 来判断是否需要升高系统电压。在这种情况下， 如上所述， 如果车辆如假定 的那样行驶， 则系统电压设定部 6a 设定该用于簧上质量减振控制正被执行时的电压升高 判断阈值以使得系统电压不会升高。 相应地， 在该簧上质量减振控制系统中， 即使在簧上质 量减振控制正被执行时， 只要车辆在预期状态下行驶， 电动发电机控制量便不会跨过电压 升高判断线 Lvs2 频繁地来回折返。相应地， 能抑制上述振荡， 并且能在抑制燃料效率降低 的同时执行簧上质量减振控制。
接下来， 将参照图 21 至 23 描述根据本发明的簧上质量减振控制系统的第四示例 性实施例。 根据该第四示例性实施例的簧上质量减振控制与上述第一至第三示例性实施例 的任一者中的簧上质量减振控制系统的不同之处在于以下方面。
根据该第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统应用于设置有电动发电机作 为驱动源的诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆， 正如在第一至第三示例性实施例的各者 中那样， 并且旨在通过利用第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 产生簧上质量减振 控制量来抑制车身的簧上质量振动。
顺便提及， 在车辆的传动系 ( 例如， 齿轮组和传动轴等 ) 中， 会发生由任意各种因 素引起的传动系振动， 其中有代表性的因素在下面描述。 例如， 传动系振动可由于传动系共 振而发生。 另外， 在上述第一至第三示例性实施例中说明的混合动力车辆中， 传动系振动可 伴随着发动机 10 的起动和熄火而发生。此外， 在设置有自动变速器的车辆中， 传动系振动 随着该自动变速器的内倾 (tip-in) 振动和外倾 (tip-out) 振动发生。因此， 当车辆中发生 传动系振动时， 执行用以抑制该传动系振动的控制 ( 下文称之为 “传动系减振控制” )。该 传动系减振控制由设置在车辆中的传动系减振控制设备执行。 在设置有电动发电机作为驱 动源的车辆中， 该传动系减振控制设备利用该电动发电机的电动发电机转矩产生传动系减 振控制量 ( 例如旋转转矩 ) 以抑制传动系振动。例如， 在第一至第三示例性实施例的各者 中说明的混合动力车辆中， 传动系减振控制设备利用第一电动发电机 31 的电动发电机转 矩 Tmg1 和 / 或第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 产生传动系减振控制量。
在这种情况下， 当上述簧上质量减振控制被执行时， 可通过从电池 41 供给电力来 输出第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2。同样， 对于传动系减振控制， 可通过从电 池 41 供给电力来输出产生该传动系减振控制量的第一电动发电机 31 的电动发电机转矩 Tmg1 或第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2。
当簧上质量振动和传动系振动同时发生时， 簧上质量减振控制和传动系减振控制 在相同的正时被执行。当来自电池 41 的电力被用于这两种减振控制时， 电池 41 的 SOC 随 着一种减振控制被执行而降低， 结果， 电池 41 可能无法供给执行另一种减振控制所必需的
充足电力。例如， 如果根据期望传动系减振控制量的传动系减振控制因来自电池 41 的电力 不足而无法被执行， 则传动系振动可能无法被适当地抑制， 从而传动系减振控制的可控制 性恶化。另外， 如果根据期望簧上质量减振控制量的簧上质量减振控制因来自电池 41 的电 力不足而无法被执行， 则车身中产生的簧上质量振动可能无法被适当地抑制， 从而簧上质 量减振控制的可控制性恶化。
因此， 该第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统构造为使得当簧上质量减振 控制和传动系减振控制被同时执行时， 适当地执行对这些控制之一给予优先的减振控制。 例如， 传动系振动可能降低驾驶性能并由于传动系共振而导致耐久性下降。 相应地， 优选地 使传动系振动优先于簧上质量振动。 因此， 在以下描述中， 给出将传动系减振控制设定为要 被优先执行 ( 即， 给予优先 ) 的减振控制的簧上质量减振控制系统的示例。
该簧上质量减振控制系统是上述第一至第三示例性实施例的任一者中的簧上质 量减振控制系统与判断是否能执行簧上质量减振控制、 然后基于该判断结果来执行或禁止 簧上质量减振控制的簧上质量减振控制执行可否设定装置的组合。 例如， 在这种情况下， 如 图 21 所示， 簧上质量减振控制量计算装置 5 设置有簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 作为该簧上质量减振控制执行可否设定装置。这里， 所述的车辆是图 1 所示的混合动力车 辆， 正如在第一至第三示例性实施例中那样。 顺便提及， 未示出的上述传动系减振控制设备 设置在配备有该簧上质量减振控制系统的该混合动力车辆中。
更具体地， 如图 22 所示， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判断传动系减振控 制是否正被执行 ( 步骤 ST41)。例如， 在这种情况下， 传动系减振控制设备将表明传动系减 振控制正被执行的传动系减振控制要求 on 标记和表明传动系减振控制正被禁止的传动系 减振控制要求 off 标记输出到簧上质量减振控制量计算装置 5。如果簧上质量减振控制执 行可否设定部 5f 接收到传动系减振控制要求 on 标记， 则簧上质量减振控制执行可否设定 部 5f 判定为传动系减振控制正被执行。另一方面， 如果簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 接收到传动系减振控制要求 off 标记， 则簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判定为传 动系减振控制未正被执行。
在第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 如果判定为传动系减振控制正 被执行， 则禁止执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST42)。另一方面， 如果判定为传动系减振控 制未正被执行， 则执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST43)。
例如， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 在判定为传动系减振控制正被执行 时判定为不能执行簧上质量减振控制， 而在判定为传动系减振控制未正被执行时判定为能 执行簧上质量减振控制。簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 产生这些判断结果之一作 为簧上质量减振控制执行可否信息。在第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 根 据该簧上质量减振控制执行可否信息的内容来执行或禁止簧上质量减振控制。这里， 簧上 质量减振控制执行可否信息被输出到驱动转矩换算部 5c。
如果簧上质量减振控制执行可否信息表明簧上质量减振控制执行是不可能的， 则 驱动转矩换算部 5c 将换算后的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 替 换为 0 并且将其输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控 制不被执行。另一方面， 如果簧上质量减振控制执行可否信息表明簧上质量减振控制执行 是可能的， 则驱动转矩换算部 5c 将簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )按原样输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控制被执行。
由此， 第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统在传动系减振控制正被执行的 情况下禁止执行簧上质量减振控制， 而在传动系减振控制未正被执行的情况下执行簧上质 量减振控制。因此， 在传动系减振控制正被执行时， 来自电池 41 的电力不被用于簧上质量 减振控制， 从而能以期望传动系减振控制量继续传动系减振控制。 这样， 该簧上质量减振控 制系统能够优先执行被认为比簧上质量减振控制更重要的传动系减振控制。相应地， 能防 止驾驶性能恶化， 并防止耐久性由于传动系共振而降低。
在本例中， 未考虑电池 41 的电力， 因而即使有充足的电力时最终也禁止簧上质量 减振控制。因此， 在下面的描述中， 考虑电池 41 的电力来作出是否能执行簧上质量减振控 制的判断。
簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 确定传动系减振控制所必需的电池 41 的电 力 Wd( 在下文中， 该电力将被称作传动系减振控制所必需的电力 ) 和簧上质量减振控制所 必需的电池 41 的电力 Ws( 在下文中， 该电力将被称作簧上质量减振控制所必需的电力 Ws)。 基于用于产生传动系减振控制量的要求电动发电机转矩 Tmgd 和在输出该要求电动发电机 转矩 Tmgd 时的要求电动发电机速度 Nmgd 来计算传动系减振控制所必需的电力 Wd， 如下式 21 所示。另外， 基于用于产生簧上质量减振控制量的要求电动发电机转矩 Tmg2s 和在输出 该要求电动发电机转矩 Tmg2s 时所需的要求电动发电机速度 Nmg2s 来计算簧上质量减振控 制所必需的电力 Ws， 如下式 22 所示。
[ 式 21]
[ 式 22]为了不仅执行传动系减振控制而且执行簧上质量减振控制， 需要减少组合的、 传 动系减振控制所必需的电力 Wd 和簧上质量减振控制所必需的电力 Ws 的总必需电力， 以使 得其小于电池 41 中的剩余电力 Wbr。然而， 实际上， 一部分电力需要被供给到发动机 10 和 电气设备， 因而剩余电力 Wbr 不能全部被用于传动系减振控制和簧上质量减振控制。因此， 将该剩余电力 Wbr 至少减去其它设备所必需的电力所得到的电力差设定为上限阈值电力 W1。当总必需电力 ( 即， Wd+Ws) 小于该上限阈值电力 W1 时， 簧上质量减振控制执行可否设 定部 5f 判定为簧上质量减振控制能被执行。在这种情况下， 从该电力进一步减去用于电池 41 的检测误差和耐久性等的特定裕度， 并将结果设定为上限阈值电力 W1。另外， 例如， 如果 该剩余电力 Wbr 太少以致于需要充电， 则即使总必需电力小于该剩余电力 Wbr， 也优选地使 通过给电池 41 充电来增加剩余电力 Wbr 优先于使用电池 41 中的电力来执行簧上质量减振 控制。 因此， 例如将低到足以使得如果还执行簧上质量减振控制则需要充电的剩余电力 Wbr 设定为下限阈值电力 W2。如果总必需电力 ( 即， Wd+Ws) 超过该下限阈值电力 W2， 则簧上质 量减振控制执行可否设定部 5f 判定为能执行簧上质量减振控制。可通过试验或模拟来获 得上限阈值电力 W1 和下限阈值电力 W2。
更具体地， 如图 23 中的流程图所示， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判断传 动系减振控制是否正被执行， 正如在前面的示例中那样 ( 步骤 ST51)。
如果判定为传动系减振控制正被执行， 则簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 计算上述传动系减振控制所必需的电力 Wd 和簧上质量减振控制所必需的电力 Ws( 步骤 ST52 和 ST53)， 然后将组合的总必需电力与上限阈值电力 W1 和下限阈值电力 W2 进行比较 ( 步骤 ST54)。
如果该总必需电力 (Wd+Ws) 等于或小于下限阈值电力 W2 或者等于或大于上限阈 值电力 W1， 则这里说明的簧上质量减振控制系统禁止执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST55)。 另一方面， 如果该总必需电力 (Wd+Ws) 大于下限阈值电力 W2 并且小于上限阈值电力 W1， 则 簧上质量减振控制系统执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST56)。另外， 如果在步骤 ST51 中判 定为传动系减振控制未正被执行， 则处理过程转到步骤 ST56 并且簧上质量减振控制系统 执行簧上质量减振控制。
例如， 如果总必需电力 (Wd+Ws) 等于或小于下限阈值电力 W2 或者等于或大于上 限阈值电力 W1， 则簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判定为电池 41 不具有充足的电力 来执行传动系减振控制和簧上质量减振控制两者， 且由此判定为不能执行簧上质量减振控 制。另一方面， 如果总必需电力 (Wd+Ws) 大于下限阈值电力 W2 并且小于上限阈值电力 W1， 则簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判定为电池 41 具有充足的电力来执行传动系减振 控制和簧上质量减振控制两者， 且由此判定为能执行簧上质量减振控制。簧上质量减振控 制执行可否设定部 5f 产生这些判断结果之一作为簧上质量减振控制执行可否信息， 然后 将该信息输出到驱动转矩换算部 5c。正如在前面的示例中那样， 如果簧上质量减振控制执 行可否信息表明不能执行簧上质量减振控制， 则驱动转矩换算部 5c 将换算后的簧上质量 减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 替换为 0 以使得簧上质量减振控制不被执 行。 另一方面， 如果簧上质量减振控制执行可否信息表明能执行簧上质量减振控制， 则驱动 转矩换算部 5c 保持簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 不变以使得簧 上质量减振控制被执行。
由此， 该簧上质量减振控制系统判断簧上质量减振控制是否能被执行， 从而能获 得与在前面的示例中获得的结果相同的结果。 另外， 在该簧上质量减振控制系统中， 如果电 池 41 中剩余了充足的电力， 则即使传动系减振控制正被执行也执行簧上质量减振控制， 这 与前面的示例不同。因此， 该簧上质量减振控制系统能够在比前面的示例更宽的范围上抑 制簧上质量振动。
顺便提及， 在上述示例中， 簧上质量减振控制在其正被执行时以外的时间被禁止。 然而， 作为禁止簧上质量减振控制的替换， 也可通过减小簧上质量减振控制量来限制簧上 质量减振控制。例如， 可考虑进电池 41 的剩余电力 Wbr 并且此时的簧上质量减振控制量可 随着剩余电力 Wbr 减少而被设定得越低。结果， 能在更宽的范围上抑制簧上质量振动。
顺便提及， 如果认为簧上质量减振控制比传动系减振控制更重要， 则可在簧上质 量减振控制正被执行时禁止执行传动系减振控制， 并且可在簧上质量减振控制未正被执行 时执行传动系减振控制。
接下来， 将参照图 24 描述根据本发明的簧上质量减振控制系统的第五示例性实 施例。
第五示例性实施例中的簧上质量减振控制系统与上述第一至第四示例性实施例 的任一者中的簧上质量减振控制系统的不同之处在于以下方面。第五示例性实施例中的簧上质量减振控制系统应用于设置有电动发电机作为驱 动源的混合动力车辆， 并且旨在通过利用第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 产生 簧上质量减振控制量来抑制车身的簧上质量振动。 该第五示例性实施例中所述的车辆是图 1 所示的混合动力车辆， 正如在第一至第四示例性实施例中那样。
该混合动力车辆执行所谓的间歇运转， 其中该混合动力车辆在停止发动机 10 之 后再起动发动机 10。 该混合动力车辆还可设置有将未示出的气缸中的活塞的位置调节至用 于起动的最佳位置以便在再起动发动机 10 时改善起动性能的设备。例如， 该设备被设置为 利用电动机等使曲轴 ( 即， 输出轴 11) 旋转以使曲柄角位置变成最佳位置的曲柄角位置控 制设备。该曲柄角位置控制设备至少在发动机 10 再起动时完成对曲轴的曲柄角位置的控 制 ( 即， 曲柄角位置控制 )。结果， 当再起动发动机 10 时起动所用的时间更短， 并且改善了 驾驶性能和排放性能。例如， 该曲柄角位置控制设备通过调节第一电动发电机 31 的电动发 电机转矩 Tmg1 来执行曲柄角位置控制。
顺便提及， 能在该曲柄角位置控制中途执行簧上质量减振控制。 此时， 第一电动发 电机 31 和第二电动发电机 32 利用来自电池 41 的电力分别产生电动发电机转矩 Tmg1 和 Tmg2。在这些状况下， 电池 41 中的电力可能不够， 从而不能同时执行曲柄角位置控制和簧 上质量减振控制。结果， 可能无法适当地执行曲柄角位置控制。另外， 在这里说明的混合动 力车辆中， 发动机 10 的输出轴 11 经由动力分割装置 20 连接到第一电动发电机 31 的旋转 轴 31a 和第二电动发电机 32 的旋转轴 32a， 因而如果利用第二电动发电机 32 执行簧上质 量减振控制， 则发动机 10 的输出轴 11 最终可能旋转。因此， 如果第二电动发电机 32 在曲 柄角位置控制正由第一电动发电机 31 执行时执行簧上质量减振控制， 则发动机 10 的输出 轴 11 将无法被适当控制为期望的曲柄角位置。顺便提及， 在该混合动力车辆中， 可多次执 行曲柄角位置控制， 直到发动机 10 再起动。
除非能执行适当的曲柄角位置控制， 否则发动机 10 的起动性能将恶化， 从而当发 动机 10 在该状态下再起动时， 其可能要用更长的时间来起动， 并且驾驶性能和排放性能可 能恶化等。相应地， 该第五示例性实施例中的簧上质量减振控制系统构造成在曲柄角位置 控制正被执行时不执行簧上质量减振控制。
该第五示例性实施例的簧上质量减振控制系统是上述第一至第四示例性实施例 的任一者中的簧上质量减振控制系统与根据曲柄角位置控制是否正被执行来判断是否能 执行簧上质量减振控制、 然后根据该判断结果来执行或禁止簧上质量减振控制的簧上质量 减振控制执行可否设定设备的组合。在这种情况下， 簧上质量减振控制量计算装置 5 设置 有簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 作为该簧上质量减振控制执行可否设定设备。顺 便提及， 在基于第四示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 簧上质量减振控制执行可 否设定部 5f 可包括第四和第五两个示例性实施例的簧上质量减振控制执行可否设定设备 的功能。另外， 该簧上质量减振控制系统可设置有上述曲柄角位置控制设备 ( 未示出 )。
更具体地， 如图 24 中的流程图所示， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判断在 发动机 10 停止时曲柄角位置控制是否正被执行 ( 步骤 ST61)。 例如， 在这种情况下， 如果发 动机停止指令已从主 ECU 101 输出到发动机 ECU 102， 则可判定为发动机 10 停止。另外， 在这种情况下， 曲柄角位置控制设备将表明曲柄角位置控制正被执行的曲柄角位置控制要 求 on 标记和表明曲柄角位置控制正被禁止的曲柄角位置控制要求 off 标记输出到簧上质量减振控制量计算装置 5。如果簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 接收到曲柄角位置 控制要求 on 标记， 则簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判定为曲柄角位置控制正被执 行。另一方面， 如果簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 接收到曲柄角位置控制要求 off 标记， 则簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判定为曲柄角位置控制未正被执行。
在该第五示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 如果判定为曲柄角位置控制 正被执行， 则禁止执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST62)。另一方面， 如果判定为曲柄角位置 控制未正被执行， 则执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST63)。
例如， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 在判定为曲柄角位置控制正被执行 时判定为不能执行簧上质量减振控制， 而在判定为曲柄角位置控制未正被执行时判定为能 执行簧上质量减振控制。簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 产生这些判断结果之一作 为簧上质量减振控制执行可否信息。在第五示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 根 据该簧上质量减振控制执行可否信息的内容来执行或禁止簧上质量减振控制。这里， 簧上 质量减振控制执行可否信息被输出到驱动转矩换算部 5c， 正如在第四示例性实施例中那 样。
如果簧上质量减振控制执行可否信息表明簧上质量减振控制执行是不可能的， 则 驱动转矩换算部 5c 将换算后的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 替 换为 0 并且将其输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控 制不被执行。另一方面， 如果簧上质量减振控制执行可否信息表明簧上质量减振控制执行 是可能的， 则驱动转矩换算部 5c 将簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 按原样输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控制被执行。 由此， 第五示例性实施例的簧上质量减振控制系统在曲柄角位置控制正被执行的 情况下禁止簧上质量减振控制， 而在曲柄角位置控制未正被执行的情况下执行簧上质量减 振控制。因此， 在曲柄角位置控制正被执行时不执行簧上质量减振控制， 从而来自电池 41 的电力不被用于簧上质量减振控制。因此， 发动机 10 的输出轴 11 能被适当地控制为期望 的曲柄角位置。这样， 该簧上质量减振控制系统能够优先执行被认为比簧上质量减振控制 更重要的曲柄角位置控制。相应地， 能维持发动机 10 的良好的起动性能， 在发动机 10 再起 动时缩短起动时间， 并改善驾驶性能和排放性能等。
顺便提及， 在上述示例中， 簧上质量减振控制在其正被执行时以外的时间被禁止。 然而， 如果能通过限制簧上质量减振控制来适当地控制发动机 10 的输出轴的曲柄角位置， 则可通过减小簧上质量减振控制量来限制簧上质量减振控制， 而不是将其禁止。在发动机 10 的输出轴 11 未连接到第二电动发电机 32 的旋转轴 32a 的混合动力车辆中， 即使利用第 二电动发电机 32 来执行簧上质量减振控制， 此时的旋转转矩也不会传递到发动机 10 的输 出轴 11， 从而能在曲柄角位置控制正被执行时执行簧上质量减振控制。 因此， 在这种类型的 混合动力车辆中， 可通过考虑电池 41 的剩余电力 Wbr 并随着剩余电力 Wbr 减少而将此时的 簧上质量减振控制量设定得越低， 来按照需要限制簧上质量减振控制。
接下来， 将参照图 25 至 27 描述根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统的第 六示例性实施例。
根据该第六示例性实施例的簧上质量减振控制与上述第一至第五示例性实施例 的任一者中的簧上质量减振控制系统的不同之处在于以下方面。
根据该第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统应用于设置有电动发电机作 为驱动源的诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆， 并且旨在通过利用第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 产生簧上质量减振控制量来抑制车身的簧上质量振动。
在使用电动发电机作为驱动源的车辆中， 当变速器的变速范围从诸如驱动力为 0 的 N( 空档 ) 范围回到诸如 D( 驱动 ) 范围的变速范围时， 该电动发电机的电动发电机转矩 逐渐增大而不是突然增大到目标值。此时， 电动发电机的电动机负荷率被调节成使得其逐 渐增大到 100％。 执行这种电动机负荷率限制控制的原因在于， 如果从一开始就将电动机负 荷率增大到 100％， 则大量的驱动转矩将被瞬时传递到驱动轮， 这会在起步时引起冲击。执 行这种电动机负荷率限制控制可防止这种情况的发生。
这里， 在起步过程中也产生簧上质量振动， 从而根据此时的道路状况， 可能需要电 动发电机输出大的簧上质量减振控制量 ( 即， 大量的用于簧上质量减振控制的电动发电机 转矩 )。然而， 如果在电动机负荷率限制控制正被执行时执行这种簧上质量减振控制， 则当 电动机负荷率限制控制结束并且电动机负荷率达到 100％时驱动转矩可能以与大的簧上质 量减振控制量对应的量大幅变动。例如， 簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控 制量 ) 随着车辆开始行驶而从 0 逐渐增大， 然后在设定的值被输出， 如图 25 所示。同时， 当 电动机负荷率随着车辆开始行驶而开始增大时驱动转矩逐渐增大。这样， 当簧上质量减振 控制和电动机负荷率限制控制被同时执行时， 电动机负荷率达到 100％时的簧上质量减振 控制转矩 Twc 需要是大的值， 并且与该大量的簧上质量减振控制转矩 Twc 对应的转矩当然 会被增加到驱动转矩， 如图 25 所示。此时， 用于簧上质量减振控制的增加的转矩在车辆中 作为冲击出现。
因此， 该第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统构造成使得在电动机负荷率 限制控制正被执行时不执行簧上质量减振控制。该第六示例性实施例中所述的车辆是图 1 所示的混合动力车辆， 正如在第一至第五示例性实施例中那样。
该第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统是上述第一至第五示例性实施例 的任一者中的簧上质量减振控制系统与根据电动机负荷率限制控制是否正被执行来判断 是否能执行簧上质量减振控制、 然后基于该判断结果执行或禁止簧上质量减振控制的簧上 质量减振控制执行可否设定设备的组合。在这种情况下， 簧上质量减振控制量计算装置 5 设置有簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 作为该簧上质量减振控制执行可否设定设 备。 顺便提及， 在基于第四或第五示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 簧上质量减振 控制执行可否设定部 5f 可包括第四和第五两个示例性实施例的簧上质量减振控制执行可 否设定设备的功能。另外， 该簧上质量减振控制系统可设置有执行电动机负荷率限制控制 的未示出的电动机负荷率限制控制设备。
更具体地， 如图 26 中的流程图所示， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 判断电 动机负荷率限制控制是否正被执行 ( 步骤 ST71)。 例如， 如果电动机负荷率限制指令已从主 ECU 101 被输出到电动发电机 ECU 103， 则可判定为电动机负荷率限制控制正被执行。
在该第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统中， 如果判定为电动机负荷率限 制控制正被执行， 则禁止执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST72)。另一方面， 如果判定为电动 机负荷率限制控制未正被执行， 则执行簧上质量减振控制 ( 步骤 ST73)。
例如， 簧上质量减振控制执行可否设定部 5f 在判定为电动机负荷率限制控制正被执行时判定为不能执行簧上质量减振控制， 而在判定为电动机负荷率限制控制未正被执 行时判定为能执行簧上质量减振控制。簧上质量减振控制可否设定部 5f 产生这些判断结 果之一作为簧上质量减振控制执行可否信息。 在第六示例性实施例的簧上质量减振控制系 统中， 根据该簧上质量减振控制执行可否信息的内容来执行或禁止簧上质量减振控制。这 里， 簧上质量减振控制执行可否信息被输出到驱动转矩换算部 5c， 正如在第四和第五示例 性实施例中那样。
如果簧上质量减振控制执行可否信息表明簧上质量减振控制执行是不可能的， 则 驱动转矩换算部 5c 将换算后的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 替 换为 0 并且将其输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控 制不被执行。另一方面， 如果簧上质量减振控制执行可否信息表明簧上质量减振控制执行 是可能的， 则驱动转矩换算部 5c 将簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 按原样输出到要求车辆驱动转矩计算装置 2 的加法器 2a 以使得簧上质量减振控制被执行。
由此， 第六示例性实施例的簧上质量减振控制系统在电动机负荷率限制控制正被 执行的情况下禁止执行簧上质量减振控制， 而在电动机负荷率限制控制未正被执行的情况 下执行簧上质量减振控制。因此， 在电动机负荷率限制控制正被执行时不执行簧上质量减 振控制， 从而驱动转矩随着电动机负荷率增大而逐渐增大， 如图 27 所示。然后， 如果需要抑 制簧上质量振动， 则当电动机负荷率达到 100％时开始簧上质量减振控制。此时， 簧上质量 减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 随着电动机负荷率达到 100％而从 0 逐渐增 大， 然后在设定的值被输出， 如图 27 所示。因此， 如图 27 所示， 驱动转矩在电动机负荷率达 到 100％之后随着簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 增大而逐渐增大。 相应地， 该簧上质量减振控制系统能够防止在电动机负荷率达到 100％时发生冲击。 顺便提 及， 图 27 示出的是当簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 在开始簧上质 量减振控制时作为正值开始时的示例。
接下来， 将参照图 28 至 30 描述根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统的第 七示例性实施例。
根据该第七示例性实施例的簧上质量减振控制与上述第一至第六示例性实施例 的任一者中的簧上质量减振控制系统的不同之处在于以下方面。
根据该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统应用于设置有电动发电机作 为驱动源的诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆， 并且旨在通过利用第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 产生簧上质量减振控制量来抑制车身的簧上质量振动。
在该混合动力车辆中， 可由于各种因素产生车辆的纵向振动。
例如， 该混合动力车辆设置有各种旋转体 ( 例如发动机 10、 第一电动发电机 31 和 第二电动发电机 32)。因此， 在该混合动力车辆中， 由于各旋转体的一次旋转频率成分等产 生的旋转变动经由传动系如动力分割装置 20 传递到驱动轮， 这可能引起车身中的车辆纵 向振动。
车辆纵向振动也会由于在发动机 10 失火期间的转矩变动而产生。另外， 当燃烧状 态不稳定时发动机 10 也可能引起转矩变动， 这也会产生车辆纵向振动。例如， 在发动机 10 中， 在自行维持的运转期间执行通过将燃料与排气一起供给到催化剂并使该燃料与氧反应 来抑制催化剂劣化的催化剂劣化抑制控制。这种情况下的 “自行维持的运转” 是指在仅使用来自第二电动发电机 32 的输出来获得驾驶员所要求的驱动力时执行的发动机运转， 且 其处于足够低的负荷以使得诸如发动机 10 的空调等的辅助设备能被驱动。同样， 在该自行 维持的运转期间， 发动机 10 的输出轴 11 经由动力分割装置 20 等连接到传动系。在这种情 况下， 当在自行维持的运转期间执行催化剂劣化抑制控制时， 发动机 10 在低速范围内并以 稀空燃比混合物运转， 以便抑制燃料效率的降低。因此， 此时发动机 10 中的燃烧可能变得 不稳定， 从而导致可产生车辆纵向振动的转矩变动。
另外， 发动机 10 的运转状态包括负荷运转， 其利用发动机 10 的输出来满足驾驶员 所要求的驱动力。在负荷运转时， 通过调节第一电动发电机 31 的输出来反馈控制发动机速 度以便修正要求发动机速度与实际发动机速度之间的差异。 如果发动机速度的该反馈控制 与簧上质量减振控制的反馈环路 ( 即， 车轮速度→电动发电机转矩→发动机转矩→发动机 速度 ) 发生干涉， 则可能损失这些控制的稳定性， 并且结果， 可能发生车辆纵向振动。
这样， 在该混合动力车辆中， 当可能发生车辆纵向振动并且该振动的频率接近于 传动系的共振频率时， 可能诱发共振。
这里， 在上述第一至第六示例性实施例中的簧上质量减振控制中， 驱动轮 Wh 和 Wh 的车轮速度 Vw( ＝ r×ω) 或角速度 ω 是输入信息。另外， 在簧上质量减振控制中， 也可使 用上述旋转体的转速作为输入信息。 因此， 当旋转体的转速在预定范围内时， 簧上质量减振 控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 的频率成分可包括共振频率成分， 并且如果在上 述共振正被引起时执行簧上质量减振控制， 则该共振可能变得更加恶化。
因此， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统构造成不会放大与簧上质量 减振控制的执行相伴随的共振。
例如， 如果存在簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 包括共振 频率成分的可能性， 则簧上质量减振控制系统调节簧上质量减振控制量以使得该共振频率 成分不被输出。如图 28 所示， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统设置有调节该 簧上质量减振控制量的簧上质量减振控制量调节装置 9。该簧上质量减振控制量调节装置 9 通过改变簧上质量减振控制量的控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制量。 要被改变的控 制增益 Kb 例如是驾驶员要求转矩修正部 5a2 的增益 K 和 / 或 FF/FB 加权和调节增益控制 部 5b2 的 FF/FB 加权和调节增益 ( 参见图 9A 和 9B)。
更具体地， 簧上质量减振控制量调节装置 9 包括分析输入信号的频率和振幅的输 入处理部 9a、 基于经分析后的频率和振幅来判断是否需要改变簧上质量减振控制量的控制 增益 Kb 的第一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b、 以及设定最终控制增益 Kb 的控制增 益设定部 9c。
例如， 来自指示第一电动发电机 31 的电动发电机速度 Nmg1、 第二电动发电机 32 的 电动发电机速度 Nmg2、 发动机速度 Ne、 车轮速度 Vw、 车辆纵向加速度 G 或混合动力车辆的纵 倾率 q 的输入信号之中的至少一个输入信号被输入到输入处理部 9a。顺便提及， 可通过未 示出的纵倾率传感器等来检测纵倾率 q。
该输入处理部 9a 通过对输入信号执行快速傅里叶变换 (FFT) 来分析频率和振幅。 该输入处理部 9a 也可基于通过高通滤波器 (HPF) 的输入信号的每个 0 交叉点的振幅和周 期来推定频率以便除去高频成分如噪声。
这里， 由输入处理部 9a 分析的频率是第一电动发电机 31 的 N 次旋转频率、 第二电动发电机 32 的 N 次旋转频率、 发动机 10 的 N 次旋转频率或车轮速度 Vw 的 N 次旋转频率中 的至少一者， 或者这些频率中任两者的差分频率。
第一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b 当 i) 经分析后的输入信号的频率等于 或大于预定频率或者该频率处于预定频率范围内， 和 / 或 ii) 经分析后的输入信号的振幅 等于或大于预定振幅时判定为需要改变控制增益 Kb。如果不满足该要求， 则第一控制增益 改变必要 / 不必要判定部 9b 判定为不需要改变控制增益 Kb。 这里， 基于事先的模拟或试验 的结果来设定所述预定频率、 预定频率范围和预定振幅。 在该试验或模拟期间， 在不改变控 制增益 Kb 的情况下执行簧上质量减振控制。例如， 预定频率可被设定为在边界的频率， 超 过该边界共振变得更加恶化。该思想在设定预定振幅时也可适用。另外， 对于预定频率范 围， 可设定共振在该频率变得更加恶化的频率。例如， 可将传动系共振频率范围和 / 或簧下 质量共振频率范围设定为预定频率范围。第一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b 将该 判断结果输出到控制增益设定部 9c。
控制增益设定部 9c 通过例如设定修正控制增益 Kb 的修正增益 Kc1 并将控制增益 Kb 乘以该修正增益 Kc1 来设定最终控制增益 Kb。 如果判定为不需要改变控制增益 Kb， 则将 修正增益 Kc1 设定为 1( 即， Kc1 ＝ 1)。另一方面， 如果判定为需要改变控制增益 Kb， 则将 修正增益 Kc1 设定为小于 1 的值 ( 即， Kc1 ＜ 1)。这种情况下的修正增益 Kc1 被设定为当 根据修正后的最终控制增益 Kb 设定簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 时不会由于簧上质量减振控制的执行而导致上述共振变得更加恶化的值。 该设定值事先通 过试验或模拟被设定为基于经分析后的输入信号的频率和振幅得出的图谱数据。因此， 第 一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b 可将表明需要改变控制增益 Kb 的判断结果以及与 经分析后的输入信号的频率和振幅有关的信息输出到控制增益设定部 9c。
所设定的最终控制增益 Kb 从控制增益设定部 9c 被输出到簧上质量减振控制量计 算装置 5。然后， 簧上质量减振控制量计算装置 5 基于接收到的最终控制增益 Kb 来修正驾 驶员要求转矩修正部 5a2 的增益 K 和 / 或 FF/FB 加权和调节增益控制部 5b2 的 FF/FB 加权 和调节增益。这里， 为了防止簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 突然 改变， 控制增益设定部 9c 优选地在已经过预定时间之后作出修正以获得最终控制增益 Kb， 或者逐渐进行扫略修正 (sweeping correction) 直至达到最终控制增益 Kb， 或者在已经过 预定时间之后逐渐进行扫略修正直至达到最终控制增益 Kb。
相应地， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统在需要时修正控制增益 Kb 并调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)， 从而能避免与执行簧上质 量减振控制相伴随的共振的放大。
这里， 图 29 中的输入处理部 9a 构造成接收簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减 振控制转矩 Twc)。也就是说， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统也可分析簧上 质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc) 的频率和振幅。如果 i) 经分析后的频 率等于或大于预定频率或者该频率处于预定频率范围内， 和 / 或 ii) 经分析后的振幅等于 或大于预定振幅， 则簧上质量减振控制系统可判定为需要改变控制增益 Kb， 并且通过修正 控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)， 正如上文所述 的那样。 具有该结构的第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统也可被设计成避免与执 行簧上质量减振控制相伴随的共振的放大。另外， 图 29 所示的输入处理部 9a 也可构造成接收与车辆纵向加速度 G 有关的信 息。也就是说， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统也可分析车辆纵向加速度 G 的频率和振幅。如果 i) 经分析后的频率等于或大于预定频率或者该频率处于预定频率范 围内， 和 / 或 ii) 经分析后的振幅等于或大于预定振幅， 则簧上质量减振控制系统可判定为 需要改变控制增益 Kb， 并且通过修正控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质 量减振控制转矩 Twc)， 正如上文所述的那样。具有该结构的第七示例性实施例的簧上质量 减振控制系统也可被设计成避免与执行簧上质量减振控制相伴随的共振的放大。
因此， 在上述示例中， 分析输入信号的频率和振幅并且基于该分析作出是否需要 改变控制增益 Kb 的判断。然而， 也可利用输入信号本身作出该判断。例如， 图 29 所示的簧 上质量减振控制量调节装置 9 包括基于输入信号来判断是否需要改变簧上质量减振控制 量的控制增益 Kb 的第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d。指示第一电动发电机 31 的 电动发电机速度 Nmg1、 第二电动发电机 32 的电动发电机速度 Nmg2、 发动机速度 Ne 和车轮 速度 Vw 的信号可被用作输入信号。这些中的至少一者被输入。如果该输入信号处于预定 区域内， 则第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 判定为需要改变控制增益 Kb。 如果输 入信号未在该预定区域内， 则第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 判定为不需要改变 控制增益 Kb。对每一种输入信号都设定该预定区域。例如， 预先设定发生传动系共振的区 域或发生簧下质量共振的区域中的至少一者。 这里， 第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果被输出到上述控制增 益设定部 9c， 控制增益设定部 9c 基于第一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b 的判断结 果和 / 或第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果来设定最终控制增益 Kb。 控制增益设定部 9c 根据第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果来设定修正 增益 Kc2。该修正增益 Kc2 被用于调节控制增益 Kb， 类似于修正增益 Kc1。如果判定为不需 要改变控制增益 Kb， 则将修正增益 Kc2 设定为 1( 即， Kc2 ＝ 1)。另一方面， 如果判定为需 要改变控制增益 Kb， 则将修正增益 Kc2 设定为小于 1 的值 ( 即， Kc2 ＜ 1)。这种情况下的 修正增益 Kc2 可正如修正增益 Kc1 那样来确定。例如， 可基于对应的输入信号 ( 例如， 第一 电动发电机 31 的电动发电机速度 Nmg1、 第二电动发电机 32 的电动发电机速度 Nmg2、 发动 机速度 Ne 或车轮速度 Vw) 来设定修正增益 Kc2。相应地， 第二控制增益改变必要 / 不必要 判断部 9d 不仅输出该判断结果， 而且将该输入信号输出到控制增益设定部 9c。 如果仅使用 第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果来设定最终控制增益 Kb， 则控制增益 如果 设定部 9c 通过将控制增益 Kb 乘以修正增益 Kc2 来获得最终控制增益 Kb。另一方面， 使用来自第一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b 的判断结果和来自第二控制增益改变 必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果两者来设定最终控制增益 Kb， 则控制增益设定部 9c 例 如通过将控制增益 Kb、 修正增益 Kc1 和修正增益 Kc2 一起相乘来获得最终控制增益 Kb。
同样， 利用该结构， 第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统能够通过在需要 时修正控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)， 并由此 避免与执行簧上质量减振控制相伴随的共振的放大。
另外， 在满足可发生车辆纵向振动的条件时可改变控制增益 Kb。如图 29 所示， 该 第七示例性实施例中的簧上质量减振控制量调节装置 9 包括根据是否满足该条件来判断 是否需要改变簧上质量减振控制量的控制增益 Kb 的第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e。 与发动机 10 的运转状态有关的信息可被用作与是否满足可发生车辆纵向振动的 条件有关的信息 ( 下文简称作 “车辆纵向振动判断信息” )。例如， 第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e i) 在其获得表明发动机 10 正在运转的、 形式为标记等的信息时， ii) 在 其获得表明发动机 10 正在进行负荷运转的、 形式为标记等的信息时， iii) 在其获得表明发 动机 10 正在自行地运转的、 形式为标记等的信息时， 或者 iv) 在其接收到表明发动机 10 中 正在执行催化剂劣化抑制控制的、 形式为标记等的信息时， 判定为满足可发生车辆纵向振 动的条件， 并由此判定为需要改变控制增益 Kb。在这种情况下， 当发动机 10 保持为上述状 态之一达预定时间时可发生车辆纵向振动。因此， 当发动机 10 保持为这些状态之一达预定 时间时优选地作出需要改变控制增益 Kb 的判定。
另外， 当发动机 10 失火时发生转矩变动。 因此， 第三控制增益改变必要 / 不必要判 断 9e 在其获得表明发动机失火的、 形式为标记等的信息 ( 其也是车辆纵向振动判断信息 ) 时也可判定为满足可发生车辆纵向振动的条件， 并由此判定为需要改变控制增益 Kb。
车辆纵向振动也可由于传动系共振而发生。 当由于该传动系共振而产生传动系振 动时， 如上所述， 使用第一电动发电机 31 的电动发电机转矩 Tmg1 和 / 或第二电动发电机 32 的电动发电机转矩 Tmg2 来执行传动系减振控制。相应地， 第三控制增益改变必要 / 不必要 判断 9e 在其获得表明是时候执行传动系减振控制的信息 ( 其也是车辆纵向振动判断信息 ) 时也可判定为满足可发生车辆纵向振动的条件， 并由此判定为需要改变控制增益 Kb。
第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e 基于上述各种信息中的至少一者来判 断是否满足可发生车辆纵向振动的条件。第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e 在判 定为满足该条件时判定为需要改变控制增益 Kb， 而在判定为不满足该条件时判定为不需要 改变控制增益 Kb。 然后， 第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e 将该判断结果输出到控 制增益设定部 9c， 控制增益设定部 9c 基于第一控制增益改变必要 / 不必要判断部 9b 的判 断结果、 第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果或第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e 的判断结果中的至少一者来设定最终控制增益 Kb。由控制增益设定部 9c 设定为与第三控制增益改变必要 / 不必要判断部 9e 的判断结果对应的修正增益 Kc3 可事 先根据上述各种信息来确定， 以使得能获得与由修正增益 Kc1 等获得的效果相同的效果。 控制增益设定部 9c 根据所用的判断结果从修正增益 Kc1、 Kc2 和 Kc3 之中选择适当的修正 增益， 并通过将控制增益 Kb 乘以该选定的修正增益来获得最终控制增益 Kb。
同样， 利用这种结构， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统能够通过在 需要时修正控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)， 并 由此避免与执行簧上质量减振控制相伴随的共振的放大。
另外， 在检测到车辆纵向加速度 G 等于或大于预定车辆纵向加速度 G 时也会发生 车辆纵向振动。 因此， 此时可判定为满足可发生车辆纵向振动的条件， 并由此可判定为需要 改变控制增益 Kb。图 29 中的簧上质量减振控制量调节装置 9 设置有作出该判断的第四控 制增益改变必要 / 不必要判断部 9f。 当反复检测到等于或大于预定车辆纵向加速度的车辆 纵向加速度 G 达预定时间或更长的时间时可发生车辆纵向振动。因此， 当持续检测到等于 或大于预定车辆纵向加速度 G 的车辆纵向加速度 G 达预定时间或更长的时间时也可作出需 要改变控制增益 Kb 的判定。
该第四控制增益改变必要 / 不必要判断部 9f 在判定为满足可发生车辆纵向振动 的条件时判定为需要改变控制增益 Kb， 而在判定为不满足可发生车辆纵向振动的条件时判 定为不需要改变控制增益 Kb。 然后， 第四控制增益改变必要 / 不必要判断部 9f 将该判断结 果输出到控制增益设定部 9c， 控制增益设定部 9c 基于第一控制增益改变必要 / 不必要判断 部 9b 的判断结果、 第二控制增益改变必要 / 不必要判断部 9d 的判断结果、 第三控制增益改 变必要 / 不必要判断部 9e 的判断结果或第四控制增益改变必要 / 不必要判断部 9f 的判断 结果中的至少一者来设定最终控制增益 Kb。由控制增益设定部 9c 设定为与第四控制增益 改变必要 / 不必要判断部 9f 的判断结果对应的修正增益 Kc4 可事先根据车辆纵向加速度 G 来确定， 以使得能获得与由修正增益 Kc1 等获得的效果相同的效果。控制增益设定部 9c 根据所用的判断结果从修正增益 Kc1、 Kc2、 Kc3 和 Kc4 之中选择适当的修正增益， 并通过将 控制增益 Kb 乘以该选定的修正增益来获得最终控制增益 Kb。
同样， 利用这种结构， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统能够通过在 需要时修正控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)， 并 由此避免与执行簧上质量减振控制相伴随的共振的放大。
顺便提及， 在图 29 所示的示例中， 通过修正控制增益 Kb 来调节簧上质量减振控制 量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)。然而， 可替换地， 可通过对簧上质量减振控制系统的 输入信号进行预定的滤波处理来调节该簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)。如图 30 所示， 该簧上质量减振控制系统设置有滤波装置 19 作为簧上质量减振控制 量调节设备。
该滤波装置 19 对输入到驾驶员要求转矩计算装置的信号进行预定频率的滤波， 并且旨在通过基于与经滤波后的输入信号对应的驾驶员要求转矩 Twr 进行计算来调节簧 上质量减振控制转矩 Twc。
这里， 在到目前为止所述的示例中， 当使用经滤波后的输入信号来获得驾驶员要 求转矩 Twr 时， 例如， 发动机控制量的计算结果等最终会出现偏差。因此， 在这种情况下， 设 置类似于驾驶员要求转矩计算装置 1 的驾驶员要求转矩计算装置 1A， 如图 30 所示， 并且将 滤波装置 19 布置在该驾驶员要求转矩计算装置 1A 上游。另外， 在这种情况下， 驾驶员要求 转矩计算装置 1A 将其计算结果 ( 即， 与经滤波后的输入信号对应的驾驶员要求转矩 Twr1) 输出到簧上质量减振控制量计算装置 5， 簧上质量减振控制量计算装置 5 然后基于该驾驶 员要求转矩 Twr1 获得簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 )。
该滤波装置 19 接收指示驾驶员操作信息如与加速器操作量 θa 有关的信息、 与车 辆外部的环境有关的信息 ( 下文称作 “车辆外部环境信息” ) 和与车辆内部的环境有关的 信息 ( 下文称作 “车辆内部环境信息” ) 的信号作为输入信号。这里， 通过调节驱动轮的驱 动转矩来执行簧上质量减振控制， 从而指示加速器操作量 θa 的信号作为指示驾驶员操作 信息的信号被输入。 然而， 如果通过调节驱动力来执行簧上质量减振控制， 则与制动踏板操 作量有关的信息可作为驾驶员操作信息被输入。另外， 如果通过调节转向盘的转向角来执 行簧上质量减振控制， 则与转向操作量有关的信息可作为驾驶员操作信息被输入。 另外， 车 辆外部环境信息是会最终对车辆施加干扰的信息。 该信息可例如为指示雨或雪等的天气信 息， 或者诸如道路的摩擦系数或道路的凹凸不平的道路状况。 另外， 车辆内部环境信息可例 如为来自各种传感器的输出信息 ( 即， 车轮速度 Vw 和发动机速度 Ne)、 乘员信息如车内的人数等、 与各种控制系统有关的控制信息和各种致动器的控制信息。 在本例中， 指示车轮速度 Vw 和发动机速度 Ne 的信号作为输入信号被输入。
i) 设定预定截止频率的低通滤波器 (LPF)， ii) 截止预定频率的固定截带滤波器 (BCF)， 或者 iii) 根据车轮速度 Vw 和发动机速度 Ne 来改变截止频率的可变 BCF 中的至少 一者被用作滤波装置 19。对于 LPF， 截止频率被设定成防止当使用在簧上质量减振控制量 计算装置 5 中设定的簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 来执行簧上质 量减振控制时上述共振的放大。另外， 固定 BCF 和可变 BCF 的截止频率被设定成防止当使 用该簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 执行簧上质量减振控制时上述 共振的放大。
同样， 利用这种结构， 该第七示例性实施例的簧上质量减振控制系统能够适当地 调节簧上质量减振控制量 ( 即， 簧上质量减振控制转矩 Twc)， 并由此能够防止与执行簧上 质量减振控制相伴随的共振的放大。另外， 固定 BCF 和可变 BCF 不会损害簧上质量减振控 制的控制性能， 除非截止频率中包括簧上质量振动的约 1.5Hz 的频率， 这是有用的。
这里， 该滤波装置 19 和上述簧上质量减振控制量调节装置 9 可被组合并且仍能获 得相同的效果。
上述第七示例性实施例通过当在车身中发生车辆纵向振动时减小簧上质量减振 控制量来限制簧上质量减振控制。然而， 处理车身中发生的车身纵向振动的另一种可能的 方式是不仅限制簧上质量减振控制， 而且完全禁止簧上质量减振控制。
顺便提及， 在上述第一至第七示例性实施例的各者中， 所述的车辆是通过控制作 为驱动源被设置的电动发电机 ( 即， 第二电动发电机 32) 的电动发电机控制量来执行簧上 质量减振控制的混合动力车辆或电动车辆。然而， 在第一至第七示例性实施例的各者中所 述的本发明不必受限于此。例如， 可采用电动机代替电动发电机。在这种类型的车辆中， 可 通过调节电动机的电动机控制量 ( 即， 驱动控制量 ) 来执行簧上质量减振控制。该簧上质 量减振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。另外， 可采用能 够作为电动机操作的发电机代替电动发电机。在这种类型的车辆中， 可通过调节发电机的 电动机控制量 ( 即， 驱动控制量 ) 来执行簧上质量减振控制。该簧上质量减振控制由控制 发电机的发电机控制装置 ( 即， 驱动源控制装置 ) 执行。
此外， 下面的结构也可被增添到第一至第七示例性实施例的簧上质量减振控制系 统的任一者。 该增添的结构是根据车辆的状态来调节与簧上质量减振控制量有关的簧上质 量减振控制信号的相位或振幅的簧上质量减振控制量调节设备。 更具体地， 电动发电机、 电 动机或能够作为电动机操作的发电机由波形信号驱动， 并且该簧上质量减振控制量调节设 备根据该波形信号来调节与簧上质量减振控制量有关的簧上质量减振控制信号的相位或 振幅 ( 即， 波形信号调制方法 )。 当使用该结构时， 设定相位补偿的簧上质量减振控制量。 例 如， 当簧上质量减振控制正被执行时， 在切换之后由该调制方法来控制第二电动发电机 32， 从而根据簧上质量减振控制转矩 Twc( 即， 簧上质量减振控制量 ) 的簧上质量减振控制信号 的相位存在迟滞。 然而， 该结构预先使相位提前该迟滞的量， 从而在该调制方法被切换前后 的簧上质量减振控制量的输出响应性的变化在簧上质量减振控制中得到处理 ( 消除或减 小 )。因此， 即使该调制方法被切换， 也能减小或消除簧上质量减振控制量的输出响应性在 调制方法之间的变化。 相应地， 不论调制方法的类型如何， 簧上质量减振控制系统都能够补偿每种调制方法的簧上质量减振控制量的输出响应性的变化。因此， 能防止与该输出响应 性的降低相伴随的减振效果的降低， 从而能执行期望的簧上质量减振控制。 顺便提及， 车辆 的状态不仅包括上述波形信号 ( 即， 波形信号调制方法 )， 而且包括 i) 发动机 10 的运转状 态如速度等 ( 在汽油发动机的情况下， 当发动机 10 以低速度和高转矩运转并且此时的转矩 梯度大时调节簧上质量减振控制信号的相位或振幅。在柴油发动机的情况下， 当发动机 10 以低速度运转时调节簧上质量减振控制信号的相位或振幅。)， ii) 电池 41 的 SOC( 当 SOC 低时调节簧上质量减振控制信号的相位或振幅 )， 和 iii) 变速器的速度 ( 当变速器的速度 为低速度时调节簧上质量减振控制信号的相位或振幅 ) 等。
这样， 根据本发明的车辆的簧上质量减振控制系统作为能够精确地抑制至少设置 有电动发电机作为驱动源的车辆中的簧上质量振动的技术是有用的。