本發明涉及經由驅動系統向車輛的驅動輪供給動力的旋轉電機的控制裝置。
背景技術:
作為這種控制裝置,已知有如下述專利文獻1所述那樣抑制驅動系統的振動頻率分量的控制裝置。詳而言之,該控制裝置通過對搭載于車輛上且作為上述旋轉電機一例的電動機的目標轉矩實施濾波處理,從而使上述目標轉矩中所包含的驅動系統的振動頻率分量衰減。然后,控制裝置使用濾波處理后的目標轉矩來控制上述電動機的實際輸出轉矩。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特許5324623號公報
技術實現要素:
發明所要解決的技術問題
與根據未實施濾波處理的目標轉矩而控制電動機的實際輸出轉矩相比,根據實施濾波處理后的目標轉矩而控制電動機的實際輸出轉矩有時會導致控制的響應性降低。因此,在駕駛者希望車輛行駛順暢、希望電動機的轉矩控制的響應性高等情況下,根據實施濾波處理后的目標轉矩而控制電動機的實際輸出轉矩有可能產生駕駛者對于車輛的操控性降低等不良情況。
本發明的主要目的在于,提供一種旋轉電機的控制裝置,其能夠減少因為用于使目標轉矩中所包含的振動頻率分量衰減的該目標轉矩的濾波處理所引起的不良情況。
解決問題的技術方案
以下,對用于解決上述問題的方法及其作用效果進行說明。
本發明的一種形態是對具備將來自旋轉電機的動力傳遞至驅動輪的驅動系統的車輛中的所述旋轉電機進行控制的控制裝置。該控制裝置具備濾波處理器,該濾波處理器使用具有頻率傳遞特性的濾波器而對所述旋轉電機的目標轉矩實施濾波處理,從而使所述驅動系統的振動頻率分量衰減。另外,控制裝置具備控制器,該控制器根據實施所述濾波處理后的目標轉矩而執行所述旋轉電機的驅動控制。控制裝置具備參數計算器,該參數計算器根據所述車輛的行駛狀態而算出與所述旋轉電機的輸出轉矩相對于所述目標轉矩的響應性的要求值相關的參數。控制裝置具備可變設定器,該可變設定器可變地設定所述濾波器的頻率傳遞特性,使得所述振動頻率分量的衰減程度隨著所述輸出轉矩的響應性的要求值的增大而減小。
上述本發明的一種形態中,根據所述車輛的行駛狀態而算出與所述旋轉電機的輸出轉矩相對于所述目標轉矩的響應性的要求值相關的參數。即,算出的參數作為用于掌握所述旋轉電機的輸出轉矩的響應性、即轉矩控制的響應性達到何種程度的參數而發揮作用。而且,在通過例如算出的參數而掌握所述輸出轉矩的響應性的要求值增大時,本發明的一種形態中可變地設定振動頻率分量衰減用的濾波器的頻率傳遞特性,以使振動頻率分量的衰減程度減小。
由此,能夠減少上述頻率傳遞特性的相位延遲,從而能夠抑制所述濾波器的輸出相對于輸入的響應延遲。
因此,本發明的一種形態在駕駛者期望車輛行駛順暢等情況下,當轉矩控制的響應性的要求值增大時,能夠使該轉矩控制的響應性優先于振動頻率分量的衰減程度的增大。另外,在駕駛者期望重視乘坐感的車輛行駛等的情況下,當轉矩控制的響應性的要求值降低時,本發明的一種形態使振動頻率分量的衰減程度的增大優先于該轉矩控制的響應性的增大。
由此,本發明的一種形態能夠減少因為對目標轉矩實施用于使振動頻率分量衰減的濾波處理而引起的不良情況。
附圖說明
圖1是概略表示本發明的第一實施方式涉及的搭載在車輛上的控制系統的構成的一例的框圖。
圖2是表示圖1所示的第二ECU的構成的一例的框圖。
圖3A是表示與目標衰減系數的不同值對應的濾波處理后的目標MG轉矩的曲線的經時變化圖表。
圖3B是表示與目標衰減系數的不同值對應的傳動軸的輸出轉矩的曲線的經時變化圖表。
圖4是表示本發明的第二實施方式涉及的第二ECU的構成的一例的框圖。
圖5是概略表示本發明的第三實施方式涉及的搭載在車輛上的控制系統的構成的一例的框圖。
圖6是表示本發明的第三實施方式涉及的要求轉矩、目標MG轉矩以及電動發電機的實際轉矩的經時變化圖表。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在以下的實施方式中,對于該等實施方式間相同的構成部件賦予相同的參考符號,并省略或簡化其說明。
(第一實施方式)
以下,參照附圖,對于將本發明涉及的控制裝置使用于僅具備旋轉電機作為主機的車輛中的第一實施方式進行說明。
如圖1所示,車輛VEH具備電動發電機(MG)10、逆變器12、蓄電池14、傳動軸16以及驅動輪18。另外,車輛VEH具備第一ECU(Electronic Control Unit、電子控制單元)30和第二ECU32。
電動發電機10作為車輛VEH的行駛驅動源的電動機和發電機兩者發揮作用。第一實施方式中,電動發電機10使用多相旋轉電機、例如包括三相繞組(U、V、W相繞組)的3相旋轉電機。具體而言,在第一實施方式中,電動發電機10例如可以使用三相同步電動機。
作為逆變器12,例如在電動發電機10使用三相旋轉電機的情況下,使用例如電壓控制型的3相逆變器。該逆變器12將從蓄電池14輸出的直流電壓轉換成交流電壓,并將轉換后的交流電壓施加于電動發電機10。通過施加該電壓,電動發電機10作為電動機進行動作。另一方面,電動發電機10在從接收到從傳動軸16側傳遞來的驅動力時,根據該驅動力而作為發電機進行動作。
電動發電機10的轉子10r與電動發電機10的輸出軸(以下,稱為“電動機輸出軸10a”)連結。電動機輸出軸10a經由傳動軸16而與驅動輪18連結。在第一實施方式中,驅動系統包括電動機輸出軸10a和傳動軸16。
車輛VEH還具備旋轉速度傳感器20。旋轉速度傳感器20用于檢測電動機輸出軸10a(轉子10r)的旋轉速度(以下,稱為“電動機旋轉速度”)。旋轉速度傳感器20的檢測值被輸入至第二ECU32中。此外,在第一實施方式中,也可以構成為:車輛VEH具備用于檢測電動發電機10的轉子10r的旋轉角度(電角度)或者旋轉角加速度(電角加速度)的傳感器,根據該傳感器檢測出的轉子10r的電旋轉角度或者電角速度,并通過例如第二ECU32而算出電動機旋轉速度。
車輛VEH還具備電流傳感器34。該電流傳感器34測量出電動發電機10的三相繞組中至少兩相繞組(例如,第一實施方式中為V相繞組和W相繞組)中流通的電流作為例如V相電流和W相電流,并將測量出的V相和W相電流發送至第二ECU32。
第一ECU30和第二ECU32分別構成為具備CPU、ROM、RAM以及I/O等的微型計算機。第一ECU30和第二ECU32、即各自的CPU執行例如存儲在ROM中的各種程序。第一ECU30和第二ECU32分別構成為能夠相互收發信息。
第一ECU30是第二ECU32上級的控制裝置。即,第一ECU30例如是在車輛VEH的用戶要求的處理流程中位于第二ECU32上游側的控制裝置,且是總括車輛VEH控制的控制裝置。即,第一ECU30根據用戶對于用戶能夠操作的加速器踏板的踩踏操作量(操作行程)Acc(以下,稱為“加速器操作行程Acc”)、用戶對于用戶能夠操作的制動器踏板的踩踏操作量(操作行程)Brk、以及車輛VEH的車輛行駛速度V等的檢測信號,而確定電動發電機10的目標轉矩(目標MG轉矩)Tm*。
在第一實施方式中,在目標MG轉矩Tm*為正的情況下,第二ECU32對于逆變器12的控制模式被設定為使電動發電機10作為電動機進行動作的動力模式。另一方面,在目標MG轉矩Tm*為負的情況下,第二ECU32對于逆變器12的控制模式被設定為使電動發電機10作為發電機進行動作的再生模式。在第一實施方式中,在動力模式下,加速器操作量Acc越大,則將目標MG轉矩Tm*設定得越大。
制動器操作量Brk表示駕駛者所要求的用于使車輛VEH減速的制動轉矩。換而言之,第二ECU32根據制動器操作量Brk而算出駕駛者所要求的用于使車輛VEH減速的制動轉矩。
另外,第一ECU30將目標MG轉矩Tm*輸出至第二ECU32。
例如,在第一實施方式中,設有加速器踏板傳感器36,并利用該加速器踏板傳感器36測量上述加速器操作量Acc,并將測量出的加速器操作量Acc發送至第一ECU30。例如,在第一實施方式中,設有制動器踏板傳感器38,并利用該制動器踏板傳感器38測量上述制動器操作量Brk,并將測量出的制動器操作量Brk發送至第一ECU30。例如,在第一實施方式中,設有車輛速度傳感器40,并利用該車輛速度傳感器40測量上述車輛VEH的車輛行駛速度V,并將測量出的車輛行駛速度V發送至第一ECU30。
第二ECU32是以電動發電機10作為控制對象的控制裝置。第二ECU32接收從第一ECU30輸入的目標MG轉矩Tm*、加速器操作量Acc、制動器操作量Brk以及車輛行駛速度V,并且接收從旋轉速度傳感器20輸入的檢測值。第二ECU32根據接收到的輸入值以動力模式或者再生模式進行動作,從而執行例如橋接的逆變器12的開關元件的通斷控制。由此,將從蓄電池14輸出的DC電壓轉換成受控制的AC電壓,并將該受控制的AC電壓施加于電動發電機10的三相繞組上。由此,對于使電動發電機10中的轉子10r旋轉的轉矩加以控制,使其追隨目標MG轉矩Tm*。
尤其是在再生模式中,第二ECU32執行再生控制處理。該再生控制處理是指如下處理,即:根據制動器操作量Brk算出用于使車輛VEH減速的駕駛者要求制動轉矩,并用控制成追隨上述目標MG轉矩Tm*的負值(Tm*<0)的電動發電機10的輸出轉矩的負值、和通過車載的制動裝置50生成且用于向車輛VEH的各車輪施加制動力以使該車輛VEH減速的制動轉矩來實現該算出的駕駛者要求制動轉矩。電動發電機10的輸出轉矩的負值(也稱為電動發電機10的負轉矩)是指:使該電動發電機10作為發電機進行動作,根據車輛VEH的驅動輪18的動能生成交流電能、即再生電力。生成的交流電能通過逆變器12而被轉換成DC電能,該DC電能被充電至蓄電池14中。
第一實施方式中的第二ECU32以車輛行駛速度V在大于0的規定速度以上、駕駛者未踩踏加速器踏板、以及駕駛者踩踏了制動器踏板為條件,將其動作模式從動力模式切換為再生模式,從而執行電動發電機10的再生控制處理。
第二ECU32可以根據加速器操作量Acc而判斷是否踩踏了加速器踏板,并根據制動器操作量Brk而判斷是否踩踏了制動器踏板。
另外,除了通過制動器踏板的踩踏操作而使車輛VEH減速的情況之外,在例如通過制動器踏板的踩踏操作而維持規定的行駛速度且車輛VEH行駛在下坡路上的情況下,第二ECU32以再生模式進行動作。另外,在再生模式下,第二ECU32也可以根據電動機旋轉速度Nm而算出車輛VEH的車輛行駛速度V。
接著,使用圖2所示的框圖,對于第二ECU32根據目標MG轉矩Tm*對電動發電機10執行的轉矩控制進行說明。
如圖2所示,第二ECU32具備計算部32a、目標衰減系數設定部32b、濾波處理部32c以及驅動控制部32c1。上述構成元件32a~32c1可以作為硬件元件、軟件元件、或者硬件/軟件混合元件而在第二ECU32內實現。
計算部32a、目標衰減系數設定部32b、濾波處理部32c以及驅動控制部32c1被構成為:在例如目標MG轉矩Tm*急劇變化時,抑制驅動系統共振,進而抑制車輛VEH振動。在例如目標MG轉矩Tm*急劇變化時,驅動系統的共振是因為目標MG轉矩Tm*中包含有驅動系統的共振頻率分量而產生的。在此,驅動系統的共振可以通過例如公知的驅動系統的扭振模型(例如驅動系統一曲軸扭振模型)進行表現。即,該驅動系統的扭振模型是由電動發電機10的慣性力矩、和通過扭力彈簧結合于該電動發電機10的慣性力矩的與車輛重量相當的慣性力矩構成的模型。在第一實施方式中,作為驅動系統的共振頻率frez,假設為例如2~10Hz的范圍內的值。
計算部32a(相當于“參數計算器”)根據包含加速器操作量Acc、制動器操作量Brk以及車輛行駛速度V在內的車輛VEH的行駛狀態而算出衰減參數Attr。衰減參數Attr是與電動發電機10的實際轉矩相對于目標MG轉矩Tm*的響應性的要求值相關的參數。此外,將該響應性稱為電動發電機10的轉矩響應性。該衰減參數Attr也作為表示振動頻率分量的衰減程度的參數而發揮作用。詳而言之,上述轉矩響應性的要求值越大,則計算部32a將衰減參數Attr設定得越小。
尤其是,計算部32a根據加速器操作量Acc單位時間內的變化量的增大而使衰減參數Attr減小。換言之,計算部32a以第一情況下的衰減參數Attr的值小于第二情況下的衰減參數Attr的值的方式調整衰減參數Attr。第一情況是指:加速器操作量Acc單位時間內的增加量大于加速器操作量Acc單位時間內的閾值變化量(閾值增大量)的情況,第二情況是指:加速器操作量Acc單位時間內的增加量小于等于加速器操作量Acc單位時間內的閾值變化量(閾值增大量)的情況。
另外,計算部32a在執行再生控制時將衰減參數Attr的值設定呈小于未執行再生控制時的值。在此,計算部32a可以根據加速器操作量Acc、制動器操作量Brk以及車輛行駛速度V而判斷是否執行再生控制。即,計算部32a可以根據加速器操作量Acc、制動器操作量Brk以及車輛行駛速度V來判斷駕駛者是否有意使車輛VEH加速、以及是否執行再生控制。
目標衰減系數設定部32b(相當于“可變設定器”)根據衰減參數Attr而可變地設定表示振動頻率分量的衰減程度的目標值的目標衰減系數ξtag。例如,第一實施方式的目標衰減系數設定部32b也可以具有圖2所示的二維映射或者算式等的與目標衰減系數ξtag的值所對應的衰減參數Attr的值相關聯的相關信息RI。此外,在圖2中,相關信息RI包含目標衰減系數ξtag以衰減參數Attr的斜率為正的一次函數表示的信息。
該情況下,目標衰減系數設定部32b將衰減參數Attr的值作為輸入數據并參照相關信息RI,讀出與該衰減參數Attr的輸入數據值對應的目標衰減系數ξtag的值。然后,目標衰減系數設定部32b將讀出的目標衰減系數ξtag的值輸出至濾波處理部32c。
例如,衰減參數Attr越大,則目標衰減系數設定部32b將目標衰減系數ξtag設定得越大。尤其在第一實施方式中,目標衰減系數設定部32b在衰減參數Attr變為其最小值Attmin時將目標衰減系數ξtag設定為規定衰減系數ξp,在衰減參數Attr變為其最大值Attmax時將目標衰減系數ξtag設定為1。而且,在第一實施方式中,規定衰減系數ξp被設定為例如大于0且小于1的值。
濾波處理部32c(相當于“濾波處理器”)根據具有規定的濾波傳遞特性I(s)的濾波器,而對目標MG轉矩Trq*實施濾波處理,并且根據從目標衰減系數設定部32b輸出的目標衰減系數ξtag而調整該濾波傳遞特性I(s)。以下,對于第一實施方式涉及的濾波傳遞特性I(s)進行說明。
首先,導出車輛的工廠模型的頻率傳遞特性(以下,稱為“模型化傳遞特性Gpm(s)”),其中,車輛的工廠模型將從電動發電機10輸出至電動機輸出軸10a的轉矩作為輸入值、將傳動軸16的輸出轉矩Td作為輸出值。在第一實施方式中,車輛的運動方程式以下式(eq1)~(eq6)表示。
Tds=Kd·θ (eq4)
F=Kt(r·ωm-Vc) (eq5)
在上式(eq1)~(eq6)中,“Jm”表示電動發電機10的慣性(轉子10r的慣性),“Jw”表示驅動輪18的慣性。“ωm”表示電動發電機10的轉子10r的角頻率,“ωw”表示驅動輪18的角頻率。“Tm”表示電動發電機10的輸出轉矩,“Tds”表示驅動輪18、即傳動軸16的實際輸出轉矩。“Na1”表示車輛VEH的總齒輪比,“Kd”表示驅動系統(傳動軸16)的扭轉剛性。“Kt”表示各車輪(輪胎)與路面的摩擦的相關系數,“r”表示車輪(輪胎)的負載半徑。“F”表示車輛的驅動力,“Mv”表示車輛VEH的質量,“Vc”表示車輛VEH的行駛速度,“θ”表示傳動軸16的扭角。
對上式(eq1)~(eq6)實施拉普拉斯變換后,模型化傳遞特性Gpm(s)以下式(eq7)表示。
其中,
a3=2Jm·Jw·Mc
a2=Kt·Jm(2Jw+r2·Mc)
在上式(eq7)中,“s”表示拉普拉斯算符,二次延遲要素中的“ξp”表示作為驅動系統的衰減系數的上述規定衰減系數,二次延遲要素中的“ωp”表示驅動系統的共振角頻率(也稱為“固有角頻率”)。在第一實施方式中,共振角頻率ωp和規定衰減系數ξp被設定為固定值。此外,之所以如上式(eq7)那樣表示模型化傳遞特性Gpm(s),是因為實際的驅動系統(標記了符號40)的頻率傳遞特性Gpr(s)近似于上式(eq7)。
接著,利用下式(eq8)表示車輛的目標工廠模型的頻率傳遞特性(以下,稱為“目標傳遞特性Gr(s)”),其中,車輛的目標工廠模型將從電動發電機10輸出至電動機輸出軸10a的轉矩作為輸入值、將傳動軸16的輸出轉矩Tds作為輸出值。
上式(eq8)是將上式(eq7)的規定衰減系數ξp變更為上述目標衰減系數ξtag的式子。使用上式(eq7)和(eq8),將濾波傳遞特性I(s)導出為下式(eq9)。
由于目標傳遞特性Gr(s)和模型化傳遞特性Gpm(s)各自的量綱相同,因此,濾波傳遞特性I(s)無量綱。在濾波傳遞特性I(s)中,模型化傳遞特性Gpm(s)的倒數作為用于抑制驅動系統共振的反向濾波(也稱為“逆濾波”)而發揮作用。
根據上述構成,在衰減參數Attr變為其最小值Attmin時,目標衰減系數ξtag被設定為規定衰減系數ξp。因此,濾波傳遞特性I(s)變為1,輸入濾波處理部32c的目標MG轉矩Tm*直接被輸出。另一方面,在衰減參數Attr變為其最大值Attmax時,目標衰減系數ξtag被設定為1,輸入濾波處理部32c的目標MG轉矩Tm*衰減。
在圖2中,將從濾波處理部32c輸出的目標MG轉矩Tm*表示為濾波處理后目標MG轉矩Tam*。在此,圖3A表示將目標衰減系數ξtag設定為1至規定衰減系數ξp的范圍內的各值時的濾波處理后目標MG轉矩Tam*的曲線的時間推移,圖3B表示將目標衰減系數ξtag設定為1至規定衰減系數ξp的范圍內的各值時的傳動軸16的輸出轉矩Tds的曲線的時間推移。
例如,在各圖3A和圖3B中,利用實線表示將目標衰減系數ξtag設定為至規定衰減系數ξp為止的范圍內的各值時的曲線,同樣地,在各圖3A和圖3B中,利用實線表示將目標衰減系數ξtag設定為1時的曲線。在各圖3A和圖3B中,分別利用虛線、單點劃線以及雙點劃線表示將目標衰減系數ξtag設定為互不相同的三個值時的曲線。該虛線、單點劃線以及雙點劃線所表示的曲線具有按照該虛線、單點劃線以及雙點劃線的順序,對應的目標衰減系數ξtag的值依次變大的性質。
圖3A和圖3B示出在時刻t1時目標MG轉矩Tm*呈階梯狀急劇增大,在時刻t1之后,目標衰減系數ξtag越小則轉矩控制的響應性越高。
驅動控制部32c1根據濾波處理后目標MG轉矩Tam*而對橋接的逆變器12的開關元件進行通斷控制,將從蓄電池14輸出的DC電壓轉換成受控制的AC電壓,并將該受控制的AC電壓施加于電動發電機10的三相繞組上。由此,使電動發電機10的輸出轉矩追隨目標MG轉矩Tm*。作為開關元件的通斷控制的一例,驅動控制部32c1能夠進行周知的電流矢量控制。
例如,電流矢量控制從測量出的V相和W相電流算出剩余的1相(即U相)的電流,并將得到的三相的相電流(U、V以及W相電流)轉換為與預先定義在轉子10r中且與該轉子10r一同旋轉的旋轉正交坐標中的第一軸和第二軸的電流值。然后,電流矢量控制分別求出轉換后的第一軸和第二軸的電流值(測量電流值)與第一軸和第二軸的指令電流值的第一和第二偏差,并求出用于消除求出的第一和第二偏差的三相指令電壓。電流矢量控制根據求出的三相指令電壓而執行逆變器12中的開關元件的通斷控制,從而使電動發電機10的轉矩追隨目標MG轉矩Tm*。
在第一實施方式中,第二ECU32中的驅動控制部32c1例如相當于“控制器”。尤其是,濾波處理部32c中的濾波處理例如能夠將復域、即s域中的濾波傳遞特性I(s)轉換為例如離散化后的復域、即Z域中的離散化濾波傳遞特性I(z),并使用該離散化濾波傳遞特性I(z)對目標MG轉矩Tm*執行濾波處理。
以上所說明的第一實施方式涉及的第二ECU32根據例如單位時間內的加速器操作量的變化的增大而判斷駕駛者是否希望車輛VEH行駛順暢。而且,第二ECU32將判斷為駕駛者希望車輛VEH行駛順暢時的衰減參數Attr的值設定為低于判斷為駕駛者未希望車輛VEH行駛順暢時的值。
另外,第二ECU32根據例如加速器操作量Acc、制動器操作量Brk以及/或者車輛行駛速度V而判斷是否執行再生控制處理。而且,第二ECU32將判斷為執行再生控制處理時的衰減參數Attr的值設定為低于判斷為未執行再生控制處理時的值。
如圖3A和圖3B所示,通過降低該衰減參數Attr而使目標衰減系數ξtag減少,從而使轉矩控制的響應性提高。
即,根據該第二ECU32的構成,能夠減少上述濾波器的濾波傳遞特性I(s)的相位延遲,從而能夠減少該濾波器的輸出相對于輸入的響應延遲。因此,根據該第二ECU32的構成,能夠發揮車輛VEH的減震效果,并且能夠提高駕駛者對于車輛VEH的操控性、以及迅速將再生控制時的電動發電機10的再生轉矩調整為目標MG轉矩Tm*。
另一方面,第二ECU32將駕駛者期望重視乘坐感的車輛VEH的行駛時的衰減參數Attr的值設定為高于駕駛者期望車輛VEH行駛順暢時的衰減參數Attr的值。如圖3A和圖3B所示,通過該設定而使目標衰減系數ξtag增大,從而使目標MG轉矩Tm*的衰減程度提高。即,根據該第二ECU32的構成,能夠提高車輛VEH的振動抑制效果,同時能夠提高駕駛者的車輛VEH的乘坐感。
(第二實施方式)
以下,參照圖4,以與上述第一實施方式的不同點為中心而對本發明的第二實施方式進行說明。如圖4所示,第二實施方式涉及的第二ECU32A除了構成元件32a和32c1之外,還具備與上述目標衰減系數設定部32b和濾波處理部32c不同的目標衰減系數設定部32d和濾波處理部32e。
例如,第二實施方式的目標衰減系數設定部32d也可以具有圖4所示的二維映射或者算式等的與目標衰減系數ξtag的值所對應的衰減參數Attr的值相關聯的相關信息RIA。此外,在圖4中,相關信息RIA包含目標衰減系數ξtag以衰減參數Attr的斜率為負的一次函數表示的信息。
該情況下,目標衰減系數設定部32d將衰減參數Attr的值作為輸入數據并參照相關信息RI,讀出與該衰減參數Attr的輸入數據值對應的目標衰減系數ξtag的值。然后,目標衰減系數設定部32d將讀出的目標衰減系數ξtag的值輸出至濾波處理部32e。
在第二實施方式中,衰減參數Attr越大,則目標衰減系數設定部32d將目標衰減系數ξtag設定得越小。尤其在第二實施方式中,目標衰減系數設定部32d在衰減參數Attr變為其最小值Attmin時將目標衰減系數ξtag設定為1,在衰減參數Attr變為其最大值Attmax時設定為規定衰減系數ξp。
濾波處理部32e根據具有規定的濾波傳遞特性I(s)的濾波器而對目標MG轉矩Trq*實施濾波處理,并且根據從目標衰減系數設定部32輸出的目標衰減系數ξtag而調整該濾波傳遞特性I(s)。在第二實施方式中,模型化傳遞特性Gpm(s)以下式(eq10)進行表示。
上式(eq10)是將上式(eq7)的規定衰減系數ξp變更為目標衰減系數ξtag的式子。另一方面,目標傳遞特性Gr(s)以下式(eq11)進行表示。
上式(eq11)是將上式(eq8)的目標衰減系數ξtag設為1的式子。使用上式(eq10)和(eq11),將濾波傳遞特性I(s)導出為下式(eq12)。
根據上述第二實施方式涉及的第二ECU32A的構成,在衰減參數Attr變為其最小值Attmin時,將目標衰減系數ξtag設定為1,將濾波傳遞特性I(s)設為1。由此,輸入濾波處理部32c中的目標MG轉矩Tm*直接被輸出。另一方面,根據第二ECU32A的構成,在衰減參數Attr變為其最大值Attmax時,將目標衰減系數ξtag設定為規定衰減系數ξp。由此,輸入濾波處理部32c中的目標MG轉矩Tm*被衰減。
因此,通過以上所說明的第二實施方式的構成,也可以通過控制衰減參數Attr的值而調整基于濾波傳遞特性I(s)的衰減程度、即轉矩響應性的水平。由此,能夠得到與上述第一實施方式的效果相同的效果。
(第三實施方式)
以下,參照圖5,以與上述第一實施方式的不同點為中心而對本發明的第三實施方式進行說明。
在第三實施方式中,如圖5所示,除了電動發電機10之外,車輛VEH1還具備發動機22作為車載主機。
如圖5所示,車輛VEH1還具備動力分割機構24和第三ECU34。
發動機22具有連接于動力分割機構24的曲柄軸22a,該動力分割機構24還與電動機輸出軸10a連接。
另外,動力分割機構24連接于傳動軸16。動力分割機構24例如將從電動發電機10和發動機22中的至少一方輸出的動力傳遞至傳動軸16,并且將從發動機22輸出的動力進行分割,作為第一分割動力傳遞至傳動軸16,且作為第二分割動力傳遞至電動發電機10。另外,例如動力分割機構24將從電動發電機10輸出的動力和從發動機22輸出的動力自由地加以統合,并將統合動力傳遞至傳動軸16。此外,在第三實施方式中,驅動系統包括電動機輸出軸10a、曲柄軸22a、動力分割機構24以及傳動軸16。
第三ECU34被構成為具備CPU、ROM、RAM以及I/O等的微型計算機。第三ECU34、即CPU執行例如存儲在ROM中的各種程序。第一、第二以及第三ECU30、32B、34分別被構成為能夠相互收發信息。
第一ECU30是第二ECU32B和第三ECU34上級的控制裝置。即,第一ECU30根據加速器操作量Acc等算出車輛VEH1的要求轉矩Ta11,并將算出的要求轉矩Ta11分配成目標MG轉矩Tm*和發動機22的目標轉矩(以下,稱為“目標發動機轉矩Te*”)。然后,第一ECU30將分配給電動發電機10的目標MG轉矩Tm*輸出至第二ECU32,將分配給發動機22的目標發動機轉矩Te*輸出至第三ECU34。此外,在第三實施方式中,假設目標發動機轉矩Te*取0以上的值。
第三ECU34是以發動機22作為控制對象的控制裝置。第三ECU34接收至少從第一ECU30輸入的目標發動機轉矩Te*。第三ECU34根據接收到的目標發動機轉矩Te*,對于從針對發動機22的各氣缸設置的噴射器噴射至該氣缸的燃燒室內的燃料的適當噴射量、以及利用針對發動機22的各氣缸設置的點火裝置的適當點火時間進行控制,從而使發動機22生成的實際轉矩追隨目標發動機轉矩Te*。
在此,第三實施方式中的第二ECU32B的計算部32a將第一情況下的衰減參數Attr的值設定為大于第二情況下的衰減參數Attr的值。在此,第一情況是指:如圖6所示,目標MG轉矩Tm*和目標發動機轉矩Te*分別大于0,且車輛VEH1的要求轉矩Ta11上升的情況(圖中的時刻t11~t12表示)。另外,第二情況是指:要求轉矩Ta11呈固定狀態的情況(圖中的時刻t12以后的期間表示)。此外,目標MG轉矩Tm*和目標發動機轉矩Te*分別大于0的情況是指:從電動發電機10和發動機22分別輸出的動力被傳遞至驅動輪18的情況。
電動發電機10的轉矩響應性高于發動機22的轉矩響應性。因此,在車輛VEH1的要求轉矩Ta11變化、即上升的加速等時,電動發電機10的轉矩占支配地位。因此,第二ECU32B將車輛VEH1的要求轉矩Ta11變化時的衰減參數Attr的值設定為大于車輛VEH1的要求轉矩Ta11呈固定狀態時的衰減參數Attr的值。由此,使通過濾波處理部32c抑制車輛VEH1的振動優先于提高車輛VEH1的操控性。
另一方面,第二ECU32B將車輛VEH1的要求轉矩Ta11呈固定狀態時的衰減參數Attr的值設定為小于車輛VEH1的要求轉矩Ta11變化時的衰減參數Attr的值。由此,使電動發電機10的輸出轉矩追隨目標MG轉矩Tm*的控制的響應性優先于通過濾波處理部32c抑制車輛VEH1的振動。由此,通過如要求轉矩Ta11那樣對電動發電機10和發動機22的總轉矩進行跟蹤控制,從而能夠迅速地實現駕駛者的加速要求。由此,能夠提高駕駛者對于車輛VEH1的操控性。
(其他實施方式)
此外,上述各實施方式也可以如下那樣進行變更實施。
作為模型化傳遞特性Gpm(s)和目標傳遞特性Gr(s),并不限于上述各實施方式中所例示。例如,作為各傳遞特性Gpm(s)和Gr(s),也可以使用濾波傳遞特性I(s)的分母和分子各自的拉普拉斯算符的次數為3以上這樣的傳遞特性。
在上述第一實施方式中,目標衰減系數設定部32b也可以將衰減參數Attr變為其最大值時的目標衰減系數ξtag設定為大于1的值。另外,在上述第二實施方式中,目標衰減系數設定部32d也可以將衰減參數Attr變為其最小值時的目標衰減系數ξtag設定為大于1的值。
在上述第三實施方式中,計算部32a也可以執行如下處理,即:將目標MG轉矩Tm*和目標發動機轉矩Te*分別大于0、且車輛的要求轉矩Ta11上升的第一情況下的衰減參數Attr設定為小于要求轉矩Ta11降低的第三情況下的衰減參數Attr的值。
在上述第一實施方式中,目標衰減系數設定部32b設定為衰減參數Attr越大則目標衰減系數ξtag連續增大,但并不限于此,也可以設定為呈階段性地(例如三個階段)增大。此外,在上述第二實施方式中也是同樣的,目標衰減系數設定部32d也可以設定為衰減參數Attr越大則目標衰減系數ξtag呈階段性地(例如三個階段)增大。
執行目標MG轉矩Tm*的濾波處理的濾波處理部32c也可以搭載于第一ECU30中。
作為模型化傳遞特性Gpm(s)和目標傳遞特性Gr(s)的工廠模型,并不限于作為輸出值而采用傳動軸16的輸出轉矩Td。模型化傳遞特性Gpm(s)和目標傳遞特性Gr(s)的工廠模型也可以使用輸出值采用例如傳動軸16的旋轉速度或者扭角θ的車輛工廠模型。
標號說明
10…電動發電機、16…傳動軸、18…驅動輪、32…第二ECU。