专利名称：驱动力控制装置及驱动力控制装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及驱动力控制装置及驱动力控制装置的控制方法，更详细来说，涉及通 过驱动源产生的驱动力而进行簧上减振的驱动力控制装置及驱动力控制装置的控制方法。
背景技术：
以往，作为抑制车辆的振动的车辆的减振控制装置，已知有执行抑制车辆的簧上 振动的所谓簧上减振控制的减振控制装置。在此，车辆的簧上振动是指以振动源为路面，通 过从路面向车辆的车轮的输入，经由悬架装置而在车身产生的振动中的1 4HZ的频率成 分(显著呈现的频率成分根据车种类或车辆的结构而不同，大多数车辆为1.5Hz附近的频 率成分)的振动，该车辆的簧上振动中包括车辆的纵摆方向或跳振方向(上下方向)的成 分。此处所谓的簧上减振是指抑制上述车辆的簧上振动的处理。作为此种以往的车辆的减振控制装置，例如提出有专利文献1。专利文献1中公开 有如下车辆稳定化控制系统基于通过与前轮相对应的车轮速传感器检测出的检测信号而 算出前轮车轴速度，根据基于算出的前轮车轴速度而推测的行驶阻力干扰和基于发动机转 速传感器的检测信号而推测的驱动轴转矩，求出用于抑制纵摆振动的校正值，根据求出的 校正值而校正基本要求发动机转矩。该车辆稳定化控制系统能够抑制纵摆振动，使车辆内 部的各状态量稳定，从而能够使车辆的行驶状态稳定。专利文献1 日本特开2006-69472号公报
发明内容
就驱动力控制装置而言，在上述的专利文献1、2所记载的车辆的减振控制装置所 进行的簧上减振控制中，变更驱动力的控制量。在此，驱动力的控制量被进行用于抑制通过 来自与簧上振动的振动源不同的振动源的输入而在车辆产生的振动的变更、用于使车辆的 运行状况变化而进行控制的变更等，基于进行了所述变更的控制量而进行驱动力控制。然 而，关于簧上减振控制进行的控制量的变更与其他控制量的变更之间的关系，以往未提出， 而期望有效地进行用于抑制车辆的振动的各减振控制。因此，本发明目的在于提供一种能够有效地抑制车辆的振动的驱动力控制装置及 驱动力控制装置的控制方法。为了实现上述目的，在本发明中，提供一种驱动力控制装置，基于控制量而控制驱 动源产生的驱动力，其特征在于，具备簧上减振控制部，将控制量变更成所述驱动源能够 产生用于抑制车辆的簧上振动的所述驱动力的值，其中，所述控制量根据基于驾驶员的加 速器操作或车辆的行驶状态中的至少任一方的要求值而算出；以及高频减振控制部，将由 所述簧上减振控制部变更后的控制量变更成所述驱动源能够产生用于抑制频率成分比由 所述簧上减振控制部抑制的所述车辆的簧上振动高的振动的所述驱动力的值，所述簧上减 振控制部在所述高频减振控制部进行所述控制量的变更之前进行变更。另外，在上述驱动力控制装置中，优选，所述高频减振控制部包括第一高频减振控制部，该第一高频减振控制部抑制在从所述驱动源到驱动轮的动力传递路径上产生的振动。另外，在上述驱动力控制装置中，优选，所述高频减振控制部包括第二高频减振控 制部，该第二高频减振控制部抑制由所述驱动源产生的振动。另外，在上述驱动力控制装置中，优选，还具备车辆运行状况控制部，该车辆运行 状况控制部将所述控制量变更成所述驱动源能够产生用于改变所述车辆的运行状况而进 行控制的所述驱动力的值，所述簧上减振控制部在所述车辆运行状况控制部进行变更之后 进行变更。另外，在上述驱动力控制装置中，优选，所述车辆运行状况控制部包括限制所述驱 动力的变化梯度的缓慢化控制。另外，在本发明中，提供一种驱动力控制装置，控制驱动源产生的驱动力，其特征 在于，具备簧上减振控制部，对于所述驱动力进行如下所述的变更通过所述驱动力的变 动而产生用于减少使车辆产生1 4HZ的振动的车轮速度变动的车轮转矩；以及高频减振 控制部，对于所述驱动力进行抑制频率成分比在所述车辆产生的1 4Hz高的振动的变更， 所述簧上减振控制部在所述高频减振控制部进行变更之前进行变更。另外，在本发明中，提供一种驱动力控制装置的控制方法，该驱动力控制装置基于 控制量而控制驱动源产生的驱动力，所述驱动力控制装置的控制方法的特征在于，包括如 下所述的步骤将控制量变更成所述驱动源能够产生用于抑制所述车辆的簧上振动的所述 驱动力的值，其中，所述控制量根据基于驾驶员的加速器操作或车辆的行驶状态的要求值 而算出；以及将所述变更后的控制量变更成所述驱动源能够产生用于抑制频率成分比所述 车辆的簧上振动高的振动的所述驱动力的值。发明效果根据本发明的驱动力控制装置及驱动力控制装置的控制方法，能够有效地抑制车 辆的振动。
图1是示出搭载有本发明的实施方式的驱动力控制装置的车辆的简要结构例的 图。图2是包括本发明的实施方式的驱动力控制装置的电子控制装置的内部结构例 的示意图。图3是说明在簧上减振控制部中被抑制的车身振动的状态变量的图。图4是以控制模块的形式示出簧上减振控制部的功能结构例的示意图。图5是说明在簧上减振控制部中假定的车身振动的力学运动模型的一例的图。图6是说明在簧上减振控制部中假定的车身振动的力学运动模型的一例的图。图7是示出车轮速平均与时间之间的关系的图。图8是示出车轮速平均与时间之间的关系的图。标号说明1驱动力控制装置2制动控制装置
3自动行驶控制装置4喷射量计算部(控制量计算部)4a基本喷射量计算部4b调停部如 4h喷射量变更部4i、4k 输入点5簧上减振控制部5a前馈控制部5b反馈控制部5c车轮转矩变换部5d运动模型部5e FF 二次调节器部5g FB 二次调节器部5f车轮转矩推测部5h加法运算器5i喷射量变换部5k FF控制校正部51FF控制增益设定部5m FB控制校正部5n FB控制增益设定部6跳动减振控制部7气缸间校正控制部8缓慢化控制部9辅助控制部10 车辆20驱动装置21柴油发动机(驱动源)22MT23差动齿轮装置30FL、30FR、30RL、30RR 车轮40FL、40FR、40RL、40RR 车轮速传感器50电子控制装置60加速踏板70踏板传感器K *FF FF控制增益K · FB FB控制增益U · FF FF系统减振转矩补偿量(FF控制量)U · FB FB系统减振转矩补偿量(FB控制量)
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明。需要说明的是，并不是通过下述的实施方式来限 定本发明。而且，下述的实施方式中的结构要素中包括本领域技术人员能够容易想到的要 素或实际上相同的要素。而且，在下述的实施方式中，说明仅搭载了柴油发动机作为使驱动 力作用于车辆的驱动源并搭载了手动有级变速器即MT作为变速器的车辆。(实施方式)图1是示出搭载有本发明的实施方式的驱动力控制装置的车辆的简要结构例的 图。图2是包括本发明的实施方式的驱动力控制装置的电子控制装置的内部结构例的示意 图。图3是说明在簧上减振控制部中被抑制的车身振动的状态变量的图。图4是以控制模 块的形式示出簧上减振控制部的功能结构例的示意图。图5是说明在簧上减振控制部中假 定的车身振动的力学运动模型的一例的图。图6是说明在簧上减振控制部中假定的车身振 动的力学运动模型的一例的图。如图1所示，本实施方式的车辆的驱动力控制装置1适用于搭载有驱动源即柴油 发动机21的车辆10。需要说明的是，应用了本实施方式的驱动力控制装置1的车辆10将 柴油发动机21搭载在车辆10的前进方向上的前侧部分，形成使驱动轮为左右的后轮即车 轮30RL、30RR的后轮驱动。需要说明的是，车辆10的柴油发动机21的搭载位置并未仅限 定为前侧部分，也可以搭载于后侧部分、中央部分中的任一部分。而且，车辆10的驱动形式 并未仅限定为后轮驱动，也可以是前轮驱动、4轮驱动中的任一种形式。如图1所示，应用驱动力控制装置1的车辆10具有左右前轮即车轮30FL、30FR和 左右后轮即车轮30RL、30RR。而且，车辆10具有驾驶员操作的加速踏板60和踏板传感器 70，该踏板传感器70检测驾驶员的加速器操作的要求值即作为加速踏板60的踏入量的加 速踏板踏入量θ a，并将与加速踏板踏入量θ a相对应的电信号向电子控制装置50输出。 车辆10以各种公知的方式搭载有根据驾驶员的加速器操作而对车轮30RL、30RR产生驱动 力的驱动装置20。驱动装置20在图示的例子中构成为将柴油发动机21产生的驱动力(输 出转矩)经由MT22、差动齿轮装置23等向车轮30RL、30RR传递。需要说明的是，此处虽然 未图示，但在车辆10中与各种公知的车辆同样地设有对各轮产生制动力的制动装置和用 于控制前轮或前后轮的转向角的转向装置。驱动装置20的工作由兼用作驱动力控制装置1的电子控制装置50控制。电子控 制装置50也可以包括各种公知的形式的具有通过双向公共母线相互连结的CPU、ROM、RAM 及输入输出接口装置的微型计算机及驱动电路。表示来自搭载在车轮30FL、30FR、30RL、 30RR上的车轮速传感器40i(i = FL、FR、RL、RR)的车轮速度Vwi (i = FL、FR、RL、RR)的信 号和来自设置在车辆10的各部分上的传感器的发动机转速(柴油发动机21的输出转速) Er、加速踏板踏入量θ a的信号输入给电子控制装置50。而且，除上述以外，电子控制装置 50还被输入有用于得到在本实施方式的车辆10中应该执行的各种控制所需的各种参数的 各种检测信号，例如与柴油发动机21的运转环境相对应的参数(冷却水温度、吸入空气温 度、吸入空气压、大气压、油温等)等信号。如图2所示，电子控制装置(E⑶)40包括例如驱动力控制装置1，其基于控制量， 在本实施方式中基于目标燃料喷射量Q而控制柴油发动机21的工作尤其是柴油发动机21 产生的驱动力；制动控制装置2，其控制未图示的制动装置的工作；及自动行驶控制装置3，其自动控制车辆的行驶状态。需要说明的是，驱动力控制装置1装入到电子控制装置50中。 即，在本实施方式中，虽然说明了通过电子控制装置50兼用作驱动力控制装置1的结构，但 并不局限于此，也可以分别构成驱动力控制装置1和电子控制装置50，然后将驱动力控制 装置1与电子控制装置50连接。而且，也可以同样地分别构成除驱动力控制装置1之外的 其他控制装置(制动控制装置2、自动行驶控制装置幻，然后将各控制装置与电子控制装置 50连接。如图1所示，制动控制装置2被输入来自各车轮30FL、30FR、30RL、30RR的车轮速 传感器40FL、40FR、40RL、40RR的车轮每次旋转规定量而逐次生成的脉冲形式的电信号，通 过计测该逐次输入的脉冲信号到来的时间间隔而算出车轮的转速，通过将该转速乘以车轮 半径而算出车轮速度。在本实施方式中，制动控制装置2将分别与各车轮30FL、30FR、30RL、 30RR对应的车轮速度VwFL、VwFR、VwRL、VwRR的平均值r · ω向驱动力控制装置1 (在本实 施方式中为驱动力控制装置1的基本喷射量计算部如及簧上减振控制部幻输出(从车轮 转速向车轮速度的运算也可以利用驱动力控制装置1进行。这种情况下，车轮转速从制动 控制装置2向驱动力控制装置1输出)。另外，制动控制装置2可以是进行各种公知的ABS控制、VSC、TRC之类的自动制 动控制的装置，即为了抑制车轮30FL、30FR、30RL、30RR与路面之间的摩擦力(车轮30FL、 30FR、30RL、30RR的前后方向力与横向力的矢量和)过大而超过界限的情况或为了抑制所 述车轮30FL、30FR、30RL、30RR的摩擦力超过其界限引起的车辆10的运行状况恶化而控制 车轮上的前后力或滑移率的装置，或者也可以是在ABS控制、VSC、TRC的车轮30FL、30FR、 30RL、30RR的滑移率控制的基础上还包括转向控制等的实现车辆10的运行状况的稳定化 的VDIM。需要说明的是，搭载有VDIM时，制动控制装置2构成VDIM的一部分。在此，制动 控制装置2在上述自动制动控制(ABS控制、VSC、TRC、VDIM)中，存在为了使车辆10的运 行状况变化而进行控制，即为了以通过使车辆10的运行状况变化而成为稳定的运行状况 的方式积极地进行控制，而对柴油发动机21产生的驱动力进行控制的情况。在本实施方式 中，制动控制装置2为了基于自动制动控制使车辆10的运行状况变化进行控制而进行驱动 力控制时，对目标燃料喷射量Q进行变更。即，制动控制装置2也具有作为车辆运行状况控 制部的功能。制动控制装置2基于自动制动控制而对目标燃料喷射量Q进行变更时，如图 2所示，将能够以使车辆10的运行状况成为稳定的运行状况的方式使驱动力变化的制动控 制补偿量qa向驱动力控制装置1(在本实施方式中为喷射量计算部4)输出。在此，从制动 控制装置2向喷射量计算部4输出的制动控制补偿量qa被输入喷射量变更部4c，对输入到 喷射量变更部4c的目标燃料喷射量Q (在基本喷射量计算部如中算出的目标燃料喷射量 Q)进行加减运算。其结果是，以基于制动控制补偿量qa使车辆10的运行状况变化而进行 控制的方式变更目标燃料喷射量Q，并将与变更后的目标燃料喷射量Q (根据基于制动控制 补偿量qa变更的目标燃料喷射量Q，通过喷射量计算部4最终算出的目标燃料喷射量Q)相 对应的控制指令向驱动装置20输出。需要说明的是，制动控制装置2为了基于自动制动控 制使车辆10的运行状况变化进行控制而控制驱动力时，也可以算出加速踏板踏入量。这种 情况下，算出的加速踏板踏入量向驱动力控制装置1(在本实施方式中为调停部4b)输出。另外，自动行驶控制装置3是进行公知的CC(cruiSe control 常速行驶控制)之 类的自动行驶控制的装置，即，以使车辆10的行驶状态例如车速(上述车轮速度)为恒定的方式控制柴油发动机21产生的驱动力的装置。自动行驶控制装置3在自动行驶控制中， 当进行驱动力控制时，算出加速踏板踏入量ΘΑ。自动行驶控制装置3基于自动制动控制而 算出加速踏板踏入量ΘΑ时，如图2所示，将算出的加速踏板踏入量ΘΑ向驱动力控制装置 1(在本实施方式中为调停部4b)输出。驱动力控制装置1是基于控制量即目标燃料喷射量Q而控制驱动源即柴油发动机 21产生的驱动力的装置。驱动力控制装置1基本上根据要求值即加速踏板踏入量θ α而 算出目标燃料喷射量Q，并将与目标燃料喷射量Q相对应的控制指令向柴油发动机21输出。 基于控制指令而向柴油发动机21供给目标燃料喷射量Q的燃料，产生与供给的燃料相对应 的驱动力。驱动力控制装置1至少包括喷射量计算部4、簧上减振控制部5、跳动减振控制 部6、气缸间校正控制部7、缓慢化控制部8、辅助控制部9而构成。喷射量计算部4是控制量计算部，根据基于驾驶员的加速器操作或车辆的行驶状 态中的至少任一方的要求值即加速踏板踏入量θ α而算出控制量即目标燃料喷射量Q。 即，喷射量计算部4根据柴油发动机21要求的驱动力而算出目标燃料喷射量Q。而且，喷射 量计算部4也有基于来自后述的各控制部的补偿量而对根据加速踏板踏入量θ α算出的 目标燃料喷射量Q进行变更，算出最终的目标燃料喷射量Q的情况。喷射量计算部4包括 基本喷射量计算部4a、调停部4b、喷射量变更部如 4h、输入点4i、4k而构成。基本喷射量计算部如根据要求值即加速踏板踏入量θ α而算出目标燃料喷射量 Q。基本喷射量计算部如算出基于来自各控制部的补偿量进行变更的作为基本的目标燃料 喷射量Q (与要求值相对应的控制量)。基本喷射量计算部如基于从调停部4b输出的加速 踏板踏入量θ α和车辆10的车速V即从制动控制装置2输出的车轮速度的平均值r· ω 而算出目标燃料喷射量Q。在此，在柴油发动机21中，若燃料喷射量发生变化则产生的驱动 力发生变化，因此能够将算出的目标燃料喷射量Q根据要求值变换成使柴油发动机21产生 的要求驱动力。调停部4b在要求值为多个时，调停多个要求值，向基本喷射量计算部如输出要求 值即加速踏板踏入量θ α。在本实施方式中，从踏板传感器70将驾驶员的加速器操作的要 求值即加速踏板踏入量θ a输入给调停部4b。而且，当进行车辆10的自动行驶控制时，从 自动行驶控制装置3输入基于车辆10的行驶状态的要求值即加速踏板踏入量ΘΑ。调停 部4b例如在仅被输入加速器操作的要求值时，向基本喷射量计算部如输出加速踏板踏入 量θ a，在仅被输入基于车辆10的行驶状态的要求值时，向基本喷射量计算部如输出加速 踏板踏入量θ A。而且，调停部4b被输入多个要求值时，可以将输入的要求值中的最大值向 基本喷射量计算部如输出，也可以与基于车辆10的行驶状态的要求值输入无关地将加速 器操作的要求值向基本喷射量计算部如输出。即，调停部4b将基于驾驶员的加速器操作 或车辆的行驶状态中的至少任一方的要求值向基本喷射量计算部如输出。喷射量变更部如 4h基于来自各控制部的补偿量而变更目标燃料喷射量Q。在本 实施方式中，喷射量变更部4c 4h通过对将来自各控制部的补偿量向喷射量变更部如 4h输入后的目标燃料喷射量Q进行加减运算，而变更目标燃料喷射量Q。喷射量变更部如与制动控制装置2相对应，并设置在基本喷射量计算部如和与 簧上减振控制部5相对应的喷射量变更部4f之间，即最靠基本喷射量计算部如侧(在目 标燃料喷射量Q的变更中为上游侧)。喷射量变更部4c基于来自制动控制装置2的制动控制补偿量qa而对通过基本喷射量计算部如算出的目标燃料喷射量Q进行变更。即，制动 控制装置2对目标燃料喷射量Q的变更在簧上减振控制部5对目标燃料喷射量Q的变更之 前进行。喷射量变更部4d与辅助控制部9相对应，并设置在与制动控制装置2相对应的喷 射量变更部4c和与簧上减振控制部5相对应的喷射量变更部4f之间。喷射量变更部4d 基于来自辅助控制部9的后述的辅助控制补偿量qb，而对通过制动控制装置2变更后的目 标燃料喷射量Q进行变更。即，辅助控制部9对目标燃料喷射量Q的变更在簧上减振控制 部5对目标燃料喷射量Q的变更之前进行。喷射量变更部如与缓慢化控制部8相对应，并设置在与辅助控制部9相对应的喷 射量变更部4d和与簧上减振控制部5相对应的喷射量变更部4f之间。喷射量变更部如 基于来自缓慢化控制部8的后述的缓慢化控制补偿量qc，而对通过辅助控制部9变更后的 目标燃料喷射量Q进行变更。即，缓慢化控制部8对目标燃料喷射量Q的变更在簧上减振 控制部5对目标燃料喷射量Q的变更之前进行。喷射量变更部4f与簧上减振控制部5相对应，并设置在与缓慢化控制部8相对应 的喷射量变更部4e和与跳动减振控制部6相对应的喷射量变更部4g之间。喷射量变更部 4f基于来自簧上减振控制部5的后述的簧上减振控制补偿量qd，而对通过缓慢化控制部8 变更后的目标燃料喷射量Q进行变更。即，簧上减振控制部5对目标燃料喷射量Q的变更 在制动控制装置2对目标燃料喷射量Q的变更、辅助控制部9对目标燃料喷射量Q的变更、 缓慢化控制部9对目标燃料喷射量Q的变更之后进行，跳动减振控制部6对目标燃料喷射 量Q的变更在后述的气缸间校正控制部7对目标燃料喷射量Q的变更之前进行。喷射量变更部4g与跳动减振控制部6相对应，并设置在与簧上减振控制部5相对 应的喷射量变更部4f和与气缸间校正控制部7相对应的喷射量变更部4h之间。喷射量变 更部4g基于来自跳动减振控制部6的后述的跳动减振控制补偿量qe，而对通过簧上减振 控制部5变更后的目标燃料喷射量Q进行变更。即，跳动减振控制部6对目标燃料喷射量 Q的变更在簧上减振控制部5对目标燃料喷射量Q的变更之后进行。喷射量变更部4h与气缸间校正控制部7相对应，并设置在与跳动减振控制部6相 对应的喷射量变更部4g的后方，即设置在最靠柴油发动机21侧(在目标燃料喷射量Q的 变更中为下游侧)。喷射量变更部4h基于来自气缸间校正控制部7的后述的气缸间校正控 制补偿量qf，而对通过跳动减振控制部6变更后的目标燃料喷射量Q进行变更。即，气缸间 校正控制部7对目标燃料喷射量Q的变更在簧上减振控制部5对目标燃料喷射量Q的变更 之后进行。如上所述，在本实施方式中，喷射量计算部4通过各控制部依次变更由基本喷射 量计算部如算出的目标燃料喷射量Q，从而算出最终的目标燃料喷射量Q。即，喷射量计算 部4根据基于各补偿量变更的目标燃料喷射量Q而算出最终的目标燃料喷射量Q。输入点4i是将缓慢化控制部8中使用的目标燃料喷射量Q输入给缓慢化控制部 8的位置。输入点4i设置在与缓慢化控制部8相对应的喷射量变更部如和与簧上减振控 制部5相对应的喷射量变更部4f之间。因此，通过缓慢化控制部8变更后的目标燃料喷射 量Q输入给缓慢化控制部8。输入点4k是将簧上减振控制部5中使用的目标燃料喷射量Q输入给簧上减振控制部5的位置。输入点4k设置在与缓慢化控制部8相对应的喷射量变更部如和与簧上减 振控制部5相对应的喷射量变更部4f之间。因此，将由簧上减振控制部5变更之前的、通 过在簧上减振控制部5之前进行目标燃料喷射量Q的变更的各控制部变更后的目标燃料喷 射量Q输入到簧上减振控制部5。即，即将进行簧上减振控制部5对目标燃料喷射量Q的变 更之前的目标燃料喷射量Qib输入给簧上减振控制部5。簧上减振控制部5执行抑制车辆10的簧上振动的所谓簧上减振控制。在此，车 辆10的簧上振动是指通过对应于路面的凹凸而从路面向车辆10的左右前轮即车轮30FL、 30FR、左右后轮即车轮30RL、30RR的输入，经由悬架装置在车辆10的车身产生的振动中的 1 4Hz、进一步来说是1. 5Hz附近的频率成分的振动，在车辆10的簧上振动中包括车辆10 的纵摆方向或跳振方向(上下方向)的成分。在此所说的簧上减振是指抑制上述车辆10 的簧上振动的处理。簧上减振控制部5在通过从路面向车辆10的左右前轮即车轮30FL、 30FR、左右后轮即车轮30RL、30RR的输入而产生1 4Hz的频率成分(显著呈现的频率成 分根据车种类或车辆的结构而不同，大多数车辆为1. 5Hz附近的频率成分)的车辆10的纵 摆方向或跳振方向(上下方向)的振动时，通过使柴油发动机21产生反相位的驱动力而调 节车轮(驱动时为驱动轮)对路面作用的“车轮转矩”(作用于车轮与接地路面上之间的转 矩)，从而抑制上述振动。由此，车辆10的簧上减振控制部12改善了驾驶员的驾驶稳定性、 乘客的乘坐舒适度等。而且，根据基于此种驱动力控制的减振控制，与其说是如悬架装置的 减振控制那样通过吸收产生的振动能量而进行抑制，不如说是调节产生振动的力的来源而 抑制振动能量的产生，因此减振作用比较迅速，而且，具有能量效率优良等优点。而且，在基 于驱动力控制的减振控制中，由于控制对象集中于驱动源的驱动力(驱动转矩)，因此控制 的调节比较容易。簧上减振控制部5为了执行基于驱动力的控制的簧上减振控制，而基于簧上减振 控制补偿量qd变更目标燃料喷射量Q，并将与变更后的目标燃料喷射量Q (根据基于簧上减 振控制补偿量qd变更后的目标燃料喷射量Q而通过喷射量计算部4最终算出的目标燃料 喷射量Q)相对应的控制指令向驱动装置20输出。在簧上减振控制部5中，执行(1)车轮 中作用在车轮与路面之间的力产生的车轮的车轮转矩的取得；(2)纵摆/跳振振动状态量 的取得；(3)抑制纵摆/跳振振动状态量的车轮转矩的补偿量的算出和基于此的目标燃料 喷射量Q的变更。在本实施方式中，(1)的车轮转矩基于从制动控制装置2接收到的车轮 的车轮速度(或车轮的车轮转速)而算出车轮转矩推测值，但并不局限于此。车轮转矩可 以是基于发动机转速而算出车轮转矩推测值，也可以是通过能够直接检测车辆10的行驶 中的车轮转矩的值的传感器，例如车轮转矩传感器或车轮六分力计等，而检测车轮中实际 产生的车轮转矩的检测值。( 的纵摆/跳振振动状态量，虽然对通过车辆10的车身振动 的运动模型算出的情况进行了说明，但并不局限于此。纵摆/跳振振动状态量也可以是由G 传感器等各种传感器检测出的检测值。需要说明的是，簧上减振控制部5在(1)-03)的处 理动作中实现。在车辆10中，例如，基于驾驶员的加速器操作即与驾驶员的驱动要求相对应的要 求值而使驱动装置20进行工作并产生车轮转矩的变动时，在图3所例示的车辆10的车身 中，会产生车身的重心Cg的铅垂方向(ζ方向)的跳振振动(跳振方向的振动)和绕车身 的重心的纵摆方向(Θ方向)的纵摆振动(纵摆方向的振动)。而且，在车辆10的行驶中通过对应于路面的凹凸从路面向车辆10的车轮30FL、30FR、30RL、30RR的输入而作用有外 力或转矩(干扰)时，该干扰传递给车辆10，仍然会在车身产生纵摆/跳振振动。因此，簧 上减振控制部5构建车辆10的车身的纵摆/跳振振动的运动模型，在该模型中算出与要求 值相对应的控制量即目标燃料喷射量Q (将其换算成车轮转矩后的值)、输入当前的车轮转 矩(的推测值)时的车身的位移ζ、θ和其变化率dz/dt、d θ /dt即车身振动的状态变量， 并以使从模型得到的状态变量收敛于0的方式，即以能够抑制纵摆/跳振振动的方式调节 柴油发动机21的驱动力(即，进行与要求值相对应的控制量的变更。)。图4是以控制模块的形式示意性地示出簧上减振控制部5的结构的图(需要说明 的是，各控制模块的工作基本上通过电子控制装置50的驱动力控制装置1执行。)。如图 4所示，簧上减振控制部5基本上通过将与控制指令相对应的燃料向车辆10的柴油发动机 21供给，而控制车辆10的柴油发动机21的驱动力以能够抑制纵摆/跳振振动的振幅，所述 控制指令与基于簧上减振控制补偿量qd变更的目标燃料喷射量Q相对应。簧上减振控制部5具有前馈控制部5a、反馈控制部恥、加法运算器5h、喷射量变换 部5i，包括这些部件而构成。前馈控制部fe具有所谓的最优调节器的结构，在此，具备车轮转矩变换部5c、运 动模型部5d、FF 二次调节器部k，包括这些部件而构成。前馈控制部如利用车轮转矩变 换部5c将目标燃料喷射量Qib (在由簧上减振控制部5进行变更之前的、通过在簧上减振 控制部5之前进行目标燃料喷射量Q的变更的各控制部而变更的目标燃料喷射量Q)换算 成车轮转矩后的值(驾驶员要求车轮转矩Two)输入给车辆10的车身的纵摆/跳振振动的 运动模型部5d。在运动模型部5d中，算出车辆10的状态变量相对于输入的转矩的响应，利 用FF 二次调节器部k并基于后述的规定增益K算出FF系统减振转矩补偿量U · FF,作为 使所述状态变量收敛为最小的驾驶员要求车轮转矩的校正量。该FF系统减振转矩补偿量 U -FF是基于对于柴油发动机21的目标燃料喷射量Q的前馈控制系统3a中的驱动力的FF 控制量。反馈控制部恥具有所谓的最优调节器的结构，在此，具备车轮转矩推测部5f、兼 用作前馈控制部5a的运动模型部5d、FB 二次调节器部5g，包括这些部件而构成。反馈控 制部恥利用车轮转矩推测部5f并如后所述基于车轮速度的平均值r · ω算出车轮转矩推 测值Tw，并将该车轮转矩推测值Tw作为干扰输入向运动模型部5d输入。需要说明的是，在 此，由于前馈控制部fe的运动模型部和反馈控制部恥的运动模型部相同，因此通过运动模 型部5d而共用，但也可以分别设置。在运动模型部5d中，算出车辆10的状态变量相对于 输入的转矩的响应，利用FB 二次调节器部5g并基于后述的规定增益K算出FB系统减振转 矩补偿量U · FB，作为使所述状态变量收敛于最小的驾驶员要求车轮转矩的校正量。该FB 系统减振转矩补偿量U · FB是与车轮速度变动量相对应的反馈控制部恥中的驱动力的FB 控制量，该车轮速度变动量是基于从路面向车辆10的车轮30FL、30FR、30RL、30RR的输入产 生的外力或转矩(干扰)的车轮速度变动量。在簧上减振控制部5中，将前馈控制部fe的FF控制量即FF系统减振转矩补偿量 U · FF和反馈控制部恥的FB控制量即FB系统减振转矩补偿量U · FB向加法运算器证输 出，利用加法运算器证对FF系统减振转矩补偿量U · FF和FB系统减振转矩补偿量U · FB 进行加法运算而算出减振控制补偿车轮转矩，利用喷射量变换部5i将减振控制补偿车轮转矩变换成换算为目标燃料喷射量Q的单位后的值即簧上减振控制补偿量qd，并将变换后 的簧上减振控制补偿量qd向喷射量计算部4输出。在此，从簧上减振控制部5向喷射量计 算部4输出的簧上减振控制补偿量qd被输入到喷射量变更部4f，并加减于喷射量变更部 4f后的目标燃料喷射量Qib (在喷射量变更部如中通过加减制动控制补偿量qa而变更，在 喷射量变更部4d中通过加减辅助控制补偿量qb而变更，并在喷射量变更部如中通过加减 缓慢化控制补偿量qc而变更后的目标燃料喷射量Q)。其结果是，基于簧上减振控制补偿量 qd变更目标燃料喷射量Q以不产生纵摆/跳振振动，并将与变更后的目标燃料喷射量Q相 对应的控制指令向驱动装置20输出。S卩，簧上减振控制部5将控制量即目标燃料喷射量Q 变更成柴油发动机21能够产生用于抑制车辆10的簧上振动的驱动力的值。因此，簧上减振控制部5能够对于柴油发动机21产生的驱动力进行如下所述的变 更通过驱动力的变动而产生用于减少使车辆10产生1 4Hz的振动的车轮速度变动的车 轮转矩。在此，在簧上减振控制部5的簧上减振控制中，如上所述，假定车辆10的车身的纵 摆方向及跳振方向的力学运动模型，构成分别输入驾驶员要求车轮转矩Two、车轮转矩推测 值Tw(干扰)后的纵摆方向或跳振方向的状态变量的状态方程式。并且，根据所述状态方 程式，使用最优调节器的理论决定使纵摆方向及跳振方向的状态变量收敛于0的输入(转 矩值)，基于得到的转矩值而变更控制量即目标燃料喷射量Q。作为车辆10的车身的跳振方向或纵摆方向的力学运动模型，例如如图5所示，将 车身看作具有质量M及惯性力矩I的刚体S，设该刚体S由具有弹性模量kf、阻尼因数cf 的前轮悬架装置和具有弹性模量kr、阻尼因数cr的后轮悬架装置支承(车辆10的车身的 簧上振动模型)。这种情况下，车身的重心的跳振方向的运动方程式和纵摆方向的运动方程 式能够如下述的数学式1所示的数学式表示。[数学式1]
权利要求
1.一种驱动力控制装置，基于控制量而控制驱动源产生的驱动力，其特征在于，具备簧上减振控制部，将控制量变更成所述驱动源能够产生用于抑制车辆的簧上振动的所述驱动力的值，其中，所述控制量根据基于驾驶员的加速器操作或车辆的行驶状态中的至 少任一方的要求值而算出；以及高频减振控制部，将由所述簧上减振控制部变更后的控制量变更成所述驱动源能够产 生用于抑制频率成分比由所述簧上减振控制部抑制的所述车辆的簧上振动高的振动的所 述驱动力的值，所述簧上减振控制部在所述高频减振控制部进行所述控制量的变更之前进行变更。
2.根据权利要求1所述的驱动力控制装置，其中，所述高频减振控制部包括第一高频减振控制部，该第一高频减振控制部抑制在从所述 驱动源到驱动轮的动力传递路径上产生的振动。
3.根据权利要求1所述的驱动力控制装置，其中，所述高频减振控制部包括第二高频减振控制部，该第二高频减振控制部抑制由所述驱 动源产生的振动。
4.根据权利要求1所述的驱动力控制装置，其中，还具备车辆运行状况控制部，该车辆运行状况控制部将所述控制量变更成所述驱动源 能够产生用于改变所述车辆的运行状况而进行控制的所述驱动力的值，所述簧上减振控制部在所述车辆运行状况控制部进行变更之后进行变更。
5.根据权利要求4所述的驱动力控制装置，其中，所述车辆运行状况控制部包括限制所述驱动力的变化梯度的缓慢化控制。
6.一种驱动力控制装置，控制驱动源产生的驱动力，其特征在于，具备簧上减振控制部，对于所述驱动力进行如下所述的变更通过所述驱动力的变动而产 生用于减少使车辆产生1 4Hz的振动的车轮速度变动的车轮转矩；以及高频减振控制部，对于所述驱动力进行抑制频率成分比在所述车辆产生的1 4Hz高 的振动的变更，所述簧上减振控制部在所述高频减振控制部进行变更之前进行变更。
7.—种驱动力控制装置的控制方法，该驱动力控制装置基于控制量而控制驱动源产生 的驱动力，所述驱动力控制装置的控制方法的特征在于，包括如下所述的步骤将控制量变更成所述驱动源能够产生用于抑制所述车辆的簧上振动的所述驱动力的 值，其中，所述控制量根据基于驾驶员的加速器操作或车辆的行驶状态的要求值而算出；以 及将所述变更后的控制量变更成所述驱动源能够产生用于抑制频率成分比所述车辆的 簧上振动高的振动的所述驱动力的值。
全文摘要
具备簧上减振控制部(5)，其通过控制车辆(10)的驱动力来抑制由于从路面向车辆(10)的车轮(30FL、30FR、30RL、30RR)的输入而在车辆(10)产生的包括纵摆方向或跳振方向的成分在内的振动。簧上减振控制部(5)对燃料喷射量Q的变更在高频减振控制部(跳动减振控制部(6)、气缸间校正控制部(7))对燃料喷射量Q的变更之前进行。而且，簧上减振控制部(5)对燃料喷射量Q的变更在车辆运行状况控制部(缓慢化控制部(8)、辅助控制部(9)、制动控制装置(2))对燃料喷射量Q的变更之后进行。因此，能够有效地抑制车辆的振动。
文档编号B60W10/06GK102132022SQ200880130850
公开日2011年7月20日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者板桥界儿 申请人:丰田自动车株式会社