CN101389520A - 车辆驱动力控制设备及方法 - Google Patents

Abstract

执行一种程序，该程序包括：计算基本需求驱动力的步骤(S100)；计算参考驱动力的步骤(S200)；当基本需求驱动力大于参考驱动力时计算已执行了振动抑制滤波处理的最终需求驱动力的步骤(S400)；以及当基本需求驱动力等于或小于参考驱动力时计算未执行振动抑制滤波处理的最终需求驱动力的步骤(S500)。

Description

车辆驱动力控制设备及方法

技术领域

本发明涉及一种车辆的车辆驱动力控制设备以及车辆驱动力控制方法，其中所述车辆具有由驱动源和变速器形成的动力系。更具体地，本发明涉及一种控制车辆的驱动力从而抑制动力传动系中的扭转振动的设备和方法。

背景技术

在车辆中，在发动机负荷增大的加速期间，动力传动系往往会产生令人不悦的振动。这些令人不悦的振动主要由动力传动系中的驱动轴的扭转振动造成，并且当已随着发动机负荷的增大而增大的发动机扭矩包括有动力传动系的谐振频率分量时产生这些振动。当需求驱动力(即目标驱动力)更大时，这种扭转振动变得更突出。

日本专利申请公报No.JP-A-2003-41987描述一种控制设备，该控制设备可靠地检测包括有动力传动系的这种谐振频率分量的加速方式并减小振动。该控制设备包括加速器下压量检测装置、发动机速度检测装置、发动机负荷变化预测装置、滤波装置以及扭矩减小装置。加速器下压量检测装置检测与加速器下压量相关的值。发动机速度检测装置检测与发动机速度相关的值。发动机负荷变化预测装置预测始于增大加速器下压量的操作的预定时间段中的与发动机负荷相关的值的经时变化。当已经基于来自加速器下压量检测装置的检测结果检测到驾驶员进行了增大加速器下压量的操作时，这种预测基于与加速器下压量相关的值以及与发动机速度相关的值。滤波装置根据由发动机负荷变化预测装置预测到的与发动机负荷相关的值的经时变化提取车辆动力传动系的谐振频率分量。扭矩减小装置在对应于由滤波装置提取的谐振频率分量之时减小对应于该谐振频率分量的发动机扭矩。

根据这种控制设备，动力传动系的谐振频率分量根据被预测成实际发生的与发动机负荷相关的值的经时变化而提取，并且减小发动机扭矩以减小这种提取出的谐振频率分量。因而，可以可靠地确定动力传动系中将会产生包括有谐振频率分量的振动的加速时间，同时可靠地减小由该谐振频率分量造成的动力传动系中的振动。

如上所述，当动力系的输入更大时(即需求驱动力(目标驱动力)更大时)，动力传动系中的扭转振动变得更突出。因此，当动力系的输入相对较大时，将滤波器的增益设定得相对较高并减小发动机扭矩是有效的，其中该滤波器提取动力传动系中的谐振频率分量。另一方面，当动力系具有小的输入时，基本上将不会发生大量的扭转振动。因此，如果使用与动力系的输入相对较大时所使用的相同增益来减小发动机扭矩的话，扭转振动抑制的效果将不会很明显，而且，发动机扭矩的减小使响应显著劣化，从而导致驾驶性能等劣化。

然而，在上述公报中，没有提及与所述控制设备相关的这些问题。也就是说，上述控制设备试图在加速过程中采用等同的增益来消除在动力传动系中造成扭转振动的谐振频率分量，而不考虑动力系的输入量。因而在目标驱动力小时不可能解决响应劣化的问题。

此外，上述控制设备试图减小对应于谐振频率分量的发动机扭矩以便抑制动力传动系中的扭转振动。然而，如果在转换控制(特别是动力接通降档)正在执行的同时通过减小发动机扭矩来执行用以抑制动力传动系中的扭转振动的控制，则发动机扭矩可能不足。因而，即便在转换控制过程中向惯性相转换之后发动机速度也不会迅速增大，所以在转换之后需要一定时间才能达到同步速度。结果，由于有可能出现各种问题，例如转换正时延迟、转换期间感到不舒服的感觉以及转换之后响应延迟，因此有可能无法实现良好的转换控制。

发明内容

因此，本发明提供一种能够抑制动力传动系中的振动的车辆驱动力控制设备和控制方法。

本发明的第一方面涉及一种车辆驱动力控制设备。该车辆驱动力控制设备包括：设定装置，其用于设定车辆中要产生的目标驱动力；预测装置，其用于基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；校正装置，其用于通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；以及改变装置，其用于根据所述目标驱动力的量改变所述滤波处理得以反映的程度。

根据该车辆驱动力控制设备，车辆中要产生的目标驱动力根据加速器踏板下压量或巡航控制等被设定为需求驱动力。然后预测通过输出该目标驱动力而产生的振动(特别是源自谐振频率的动力传动系的扭转振动)，并且校正目标驱动力以减小预测出的振动的频率分量。如果此时使振动分量减小较大的量，则驱动力往往会减小较大的量。因而，加速响应降低。另一方面，如果试图防止加速响应降低，则驱动力不能大幅度减小并且振动分量不能减小太多。因此，当目标驱动力小时，此时动力传动系的扭转振动不是大问题，所以减小滤波处理得以反映的程度以使加速响应得以优先(优先于振动抑制)。另一方面，当目标驱动力相对较大时，则使抑制控制优先(优先于加速响应)并增大滤波处理得以反映的程度。因而，能够提供这样一种车辆驱动力控制设备，其使得能够实现与驾驶员的优先选择相匹配的加速觉，并使得动力传动系的振动能够得到抑制而不会影响目标驱动力。

在上述车辆驱动力控制设备中，所述校正装置可通过基于所述目标驱动力计算出将要执行所述滤波处理的对象驱动力并对所述对象驱动力进行滤波处理来校正所述目标驱动力。

根据该车辆驱动力控制设备，对等于目标驱动力自身减去参考驱动力的差值的驱动力进行滤波处理，其中参考驱动力例如对应于因其而产生的任何振动都不成问题的驱动力。因此，能够执行适当的滤波处理。

在上述车辆驱动力控制设备中，所述校正装置可通过从所述目标驱动力中减去参考驱动力而计算出将要执行所述滤波处理的对象驱动力并对所述对象驱动力进行滤波处理来校正所述目标驱动力。

根据该车辆驱动力控制设备，对等于目标驱动力自身减去参考驱动力的差值的驱动力执行滤波处理。因此，能够执行适当的滤波处理。

在上述车辆驱动力控制设备中，所述对象驱动力越大，所述目标驱动力大于所述参考驱动力的区域中的所述目标驱动力越大。

根据该车辆驱动力控制设备，将要执行滤波处理的对象驱动力越大，则目标驱动力越大。因此，可以相对于大的目标驱动力对大的对象驱动力执行滤波处理。

上述车辆驱动力控制设备还可包括用于在所述目标驱动力等于或小于所述参考驱动力时禁止所述滤波处理得以反映的装置。

根据该车辆驱动力控制设备，当所述目标驱动力等于或小于所述参考驱动力(对应于因其而产生的任何振动都不成问题的驱动力)时，不反映出滤波处理，例如中断由校正装置进行的滤波处理或者由改变装置将程度变为0。因此，当目标驱动力等于或小于参考驱动力时，此时动力传动系的扭转振动不是大的问题，从而使加速响应优先。

在上述车辆驱动力控制设备中，改变装置可改变用于已执行了滤波处理的驱动力的增益。

根据该车辆驱动力控制设备，例如，能够通过在0和1之间改变用于已执行了滤波处理的驱动力的增益来改变滤波处理得以反映的程度。

在上述车辆驱动力控制设备中，改变装置可在改变所述程度以禁止滤波处理得以反映时将增益设定为0。

根据该车辆驱动力控制设备，当目标驱动力等于或小于参考驱动力(对应于因其而产生的任何振动都不成问题的驱动力)时，通过将已执行了滤波处理的驱动力的增益设定为0而能够不反映出滤波处理。

本发明的第二方面涉及一种车辆驱动力控制方法，该车辆驱动力控制方法包括：设定车辆中要产生的目标驱动力；基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；以及基于所述目标驱动力改变所述滤波处理得以反映的程度。

本发明的第三方面涉及一种设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备。该车辆驱动力控制设备包括：设定装置，其用于设定所述车辆中要产生的目标驱动力；预测装置，其用于基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；校正装置，其用于通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；检测装置，其用于检测所述自动变速器的转换操作；以及改变装置，其用于根据所述转换操作改变所述滤波处理得以反映的程度。

根据该设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备，车辆中要产生的目标驱动力基于加速器踏板下压量等被设定为需求驱动力。然后预测通过输出该目标驱动力而产生的振动(特别是源自谐振频率的动力传动系的扭转振动)，并且校正目标驱动力并减小所产生的驱动力以减小预测出的振动的频率分量。如果正在执行转换操作，特别是在降档中向惯性相转换之后，由于驱动源所产生的驱动力减小，输入给有级式自动变速器的输入轴旋转速度不容易增大。因此，在转换之后输入轴旋转速度需要一定时间才能达到同步速度，这延迟了转换正时。当检测到这种转换操作时，减小滤波处理得以反映的程度以使转换响应优先(优先于振动抑制)。在任何其它情况下(即检测不到转换操作时)，则使振动抑制优先并增大滤波处理得以反映的程度。因而，能够提供一种既能实现优良的转换特性又能抑制动力传动系中的振动的车辆驱动力控制设备。

在设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备中，检测装置可检测自动变速器的降档中向惯性相的转换；并且改变装置可在检测到向所述惯性相的转换时减小所述程度。

根据该设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备，当在降档中向惯性相转换之后减小滤波处理得以反映的程度时，能够避免驱动源所产生的驱动力减小，因此能够使输入到有级式自动变速器中的输入轴旋转速度迅速增大。因此，在转换之后输入轴旋转速度迅速达到同步速度，所以不会延迟转换正时。

在上述设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备中，改变装置可通过减小用于已执行了滤波处理的驱动力的增益来减小所述程度。

根据该设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备，例如，能够通过在0和1之间改变用于已执行了滤波处理的驱动力的增益而改变滤波处理得以反映的程度。也就是说，能够通过减小所述增益来减小滤波处理得以反映的程度。

在上述设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备中，改变装置在检测到向惯性相的转换时减小所述增益并且在所述转换完成时将所述增益改变为0。

根据该设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备，在转换结束时将所述增益设定为0，所以能够消除转换结束时源自扭转振动抑制控制的扭矩波动。

本发明的第四方面涉及一种设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制方法。该车辆驱动力控制方法包括：设定所述车辆中要产生的目标驱动力；基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；检测所述自动变速器的转换操作；以及基于所述转换操作改变所述滤波处理得以反映的程度。

附图说明

通过下文参照附图对优选实施方式的描述，本发明的上述以及其它的目的、特征和优点将变得明显，附图中相同的标号用来表示相同的元件，并且附图中：

图1是包括ECU的控制框图，该ECU用作根据本发明的第一和第二示例性实施方式的车辆驱动力控制设备；

图2是示出由根据本发明的第一示例性实施方式的ECU执行的程序的控制结构的流程图；

图3是示出图2中的步骤S400中的最终需求驱动力的计算过程的视图；

图4是在本发明第一示例性实施方式中需求驱动力以有级方式增加的情况下的时间图；

图5是示出由根据本发明的第二示例性实施方式的ECU执行的程序的控制结构的流程图；

图6是示出图5中的步骤S400中的最终需求驱动力的计算过程的视图；

图7是示出向惯性相转换之后陷波滤波器增益的经时变化图；以及

图8A和8B是本发明第二示例性实施方式和对比示例中需求驱动力以有级方式增加的情况下的时间图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。在下文的描述中，相同的部件将用相同的参考标号表示。相同的部件还用相同的术语指代并且具有相同的功能。因此，将不重复对那些部件的详细描述。

首先参照图1描述包括ECU的车辆动力系，该ECU用作根据本发明第一和第二示例性实施方式的驱动力控制设备。

如图1所示，该车辆包括：发动机100；变矩器200；自动变速器300；ECU(电子控制单元)500，其控制发动机100、变矩器200和自动变速器300；以及加速器踏板下压量传感器600，其向ECU 500输出指示加速器踏板下压量的信号。ECU 500还输入各种其它车辆信息，例如车速信息和关于自动变速器300的档位的信息(当该自动变速器包括无级变速器时该信息也可以是传动比信息)。

在下面的描述中，将描述应用于图1中示出的包括发动机100、变矩器200和自动变速器300的动力系的驱动力控制。然而，应当指出的是，本发明不限于这种结构。例如，该结构还可以包括辅助发动机100的马达。在这种情况下，该马达可以是电动发电机并且可以用作由从动轮和发动机100驱动的发电机。

ECU 500向发动机100输出诸如节气门开启量指令信号的各种控制信号并接收诸如发动机速度信号的各种检测信号。

并且，ECU 500输出命令变矩器200的锁止离合器作用或释放(包括打滑状态)的控制信号。ECU 500还向自动变速器300输出控制信号---即液压指令信号，并从自动变速器300接收诸如输出轴旋转速度信号的检测信号。ECU 500能够基于该输出轴旋转速度信号检测车速。

该自动变速器通常包括液力耦合器和齿轮型有级换档机构或者带式或牵引型无级换档机构。在图1中，该换档机构是自动变速器300，并且该液力耦合器是变矩器200。变矩器200包括锁止离合器，该锁止离合器经由机械连接将变矩器200的驱动侧上的构件(即发动机100侧上的泵推动器)直接连接到该锁止离合器被应用的锁止区域中的从动侧上的构件(即自动变速器300侧上的涡轮转子)。因而，能够实现驾驶舒适性并能够提高燃料效率。该锁止区域通常基于例如车速和节气门开启量来设定。

加速器踏板下压量传感器600检测由驾驶员操作的加速器踏板的下压量。替代性地，节气门开启量传感器可用来代替加速器踏板下压量传感器600。

根据该示例性实施方式的ECU 500执行控制以抑制加速过程中的扭转振动(下文简称为“加速过程中的扭转振动抑制控制”)，下文将对此进行描述。然而，应当指出的是，加速过程中的扭转振动抑制控制不限于下文所述的控制模式。

当车辆的加速器踏板以所谓的急踩的方式压下时，即其中每单位时间加速器踏板的下压量的变化量超过预定值时，则基本上所有的振动频率分量都包括在由发动机100产生的扭矩中。因此，该动力传动系在加速过程中的谐振频率分量也包括在内。然而，该动力传动系的谐振频率分量存在于每个档位中。也就是说，该谐振频率分量能够成为在第一速度中大约2赫兹、在第二速度中大约4赫兹、在第三速度中大约6赫兹、在第四速度中大约8赫兹以及在第五速度中大约10赫兹。当加速器踏板以导致急踩响应的方式被压下时，这些2赫兹至10赫兹的谐振频率分量都包括在内。

为了在加速过程中防止在动力传动系中产生振动，ECU 500预测发动机100的负荷的经时变化，这种预测将很有可能通过例如基于加速开始时的车速和传动比的加速度来实现，然后ECU 500预测由所预测出的经时变化产生的振动的频率分量。然后ECU 500从所产生的振动的频率分量中提取对应于传动比的谐振频率分量并通过滤波器(下文还称为“陷波滤波器”)执行滤波处理，其中所述滤波器允许除该谐振频率分量之外的所有频率分量通过。然后ECU 500通过将根据车辆状态而变化的增益(下文还称为“陷波滤波器增益”)乘以待滤波以便移除谐振频率分量的驱动力(下文称为“滤波对象驱动力”)与已滤波的驱动力之间的差值来调节滤波作用的程度以移除谐振频率分量。另外，执行控制以使发动机100的扭矩(即驱动力)减小达所提取的谐振频率分量的扭矩的量。实际上，通过减小节气门的开启量来减小发动机100的扭矩。

在用作根据该第一示例性实施方式的控制设备的ECU 500中，只有在基于加速器踏板下压量等计算出的基本驱动力F(base)大于参考驱动力F时才执行上述扭转振动抑制控制。

现在将参照图2描述由用作根据该示例性实施方式的控制设备的ECU 500执行的程序的控制结构。

在步骤S100中，ECU 500基于加速器下压量计算基本需求驱动力F(base)。然而，该基本需求驱动力F(base)不限于基于加速器下压量来计算。例如，基本需求驱动力F(base)也可以基于来自巡行控制系统的需求驱动力来计算。而且，基本需求驱动力F(base)也可以基于加速器下压量和来自巡行控制系统的需求驱动力来计算。

在步骤S200中，ECU 500计算参考驱动力F。该参考驱动力F根据需求驱动力作为轮胎轴上的驱动力实际传输的路径的响应(即根据发动机100的响应)来确定。例如，较小的扭转刚度导致振动被吸收并因此导致较慢的响应，所以参考驱动力F被计算成随扭转刚度的减小而增大。另一方面，发动机100的更好的响应使得即使是小量的需求驱动力也能够容易地得以反映，所以参考驱动力F被计算成随发动机响应的提高而减小。发动机100的响应也根据发动机速度而不同，所以参考驱动力F计算成随由车速和传动比确定的响应的提高而减小。更具体地，参考驱动力F通过测试并映射到作为参数的发动机速度或自动变速器300的输出轴旋转速度来计算。

在步骤S300中，ECU 500判定基本需求驱动力F(base)是否大于参考驱动力F。如果基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F(即步骤S300中的判定结果为“是”)，则该过程行进到步骤S400。如果基本需求驱动力F(base)不大于参考驱动力F(即步骤S300中的判定结果为“否”)，则该过程行进到步骤S500。

在步骤S400中，ECU 500将最终需求驱动力F(final)计算成基本需求驱动力F(base)与反映出增益之后的需求驱动力差F(3)之间的差值(即F(base)-F(3))。在这种情况下，抑制车辆中产生的振动优先于响应。将参照图3详细描述步骤S400的过程。

在步骤S500中，ECU 500将最终需求驱动力F(final)计算成基本需求驱动力F(base)。也就是说，当基本需求驱动力F(base)等于或小于参考驱动力F时，最终需求驱动力F(final)变成等于基本需求驱动力F(base)并且不执行扭转振动抑制控制。也就是说，因为需求驱动力(即基本需求驱动力F(base))小，所以不会产生对车辆造成问题的振动级别，因此不执行扭转振动抑制控制。相反地，如果甚至在这种情况下也执行扭转振动抑制控制并且执行陷波滤波处理的话，该滤波处理被执行从而使驱动力变得更加小。因而，即使驾驶员压下加速器踏板，车辆也将不响应，或者如果确实响应的话，该响应也将差，从而导致驾驶性能差。

现在将参照图3描述图2中的步骤S400中的包括加速过程中的扭转振动抑制控制的驱动力控制。

如图3所示，第一基本需求驱动力F(base)基于加速器下压量等来计算。然后待被陷波滤波以便进行振动抑制以移除谐振频率分量从而在加速过程中抑制扭转振动的驱动力被计算成待被滤波以移除谐振频率分量的驱动力F(0)(下文称为“谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)”)。该谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)被计算成基本需求驱动力F(base)与参考驱动力F之间的差值(即F(0)＝F(base)-F)。为了执行图2中的步骤S400的过程，基本需求驱动力F(base)必须大于参考驱动力F。因此，谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)总是正值。

使用振动抑制陷波滤波器(即允许除谐振频率分量之外的所有频率分量通过的滤波器)对该谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)执行所述滤波处理。由于该滤波处理，将谐振频率分量移除滤波之后的驱动力F(1)计算成“滤波器(F(0))”。该滤波处理不允许通过的频率范围(即造成车辆中产生扭转振动的频率范围)根据车辆信息(例如车速和传动比)确定。

滤波之后的驱动力差F(2)通过从谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)中减去谐振频率分量移除滤波之后的驱动力F(1)(＝滤波器F(0))来计算(即F(2)＝F(0)-F(1))。增益得以反映之后的需求驱动力差F(3)通过给陷波滤波器增益G(0≤G≤1)乘以该滤波之后的驱动力差F(2)来计算(即F(3)＝G×F(2))。该陷波滤波器增益G用来调节陷波滤波器的有效性并且根据诸如车速、发动机速度之类的车辆状态来确定。陷波滤波器增益G为0等同于没有执行滤波处理。

与参考驱动力(F)相似，该陷波滤波器增益G的值根据发动机100的响应来设定。例如，较小的扭转刚度导致振动被吸收并因此导致响应较慢，所以陷波滤波器增益G设定为随扭转刚度的减小而减小。另一方面，更好的发动机100的响应使得即使是小量的需求驱动力也能够容易地得以反映，所以陷波滤波器增益G设定为随发动机响应的提高而增大。发动机100的响应还根据发动机速度而不同，所以陷波滤波器增益G被计算成随由车速和传动比确定的响应的提高而增加。

最终需求驱动力F(final)通过从基本需求驱动力F(base)中减去反映出增益之后的需求驱动力差F(3)来计算(即F(final)＝F(base)-F(3))。然后该最终需求驱动力F(final)被换算成扭矩并且控制节气门开启量从而使发动机100输出该扭矩。

以这种方式，最终需求驱动力F(final)通过反映出增益之后的需求驱动力差F(3)来计算，所以来自谐振频率分量移除滤波的效果通过陷波滤波器增益G来调节。

下面将基于上述结构和流程图描述用作根据该第一示例性实施方式的控制设备的ECU 500的操作。在下面的描述中，将首先参照图4描述ECU 500的操作，图4中假设了基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F的情况(即假设了步骤S300中的判定结果为“是”从而执行步骤S400(即图3中的过程)的情况)。然后将针对基本需求驱动力F(base)等于或小于参考驱动力F的情况描述ECU 500的操作。

[基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F的情况]

如果在车辆行驶时驾驶员将加速器踏板压下相对较大的量(假定加速器踏板以急踩方式被压下(即不是逐渐地而是突然地))，则基本需求驱动力F(base)基于加速器下压量来计算(步骤S100)。该基本需求驱动力F(base)在图4中以字母(A)表示。基本需求驱动力F(base)以急踩方式增加，如图中以虚线示出的。

然后，参考驱动力F使用例如以发动机速度或自动变速器300的输出轴旋转速度作为参数的映射来计算(步骤S200)。该参考驱动力F在图4中以字母(B)表示。

该描述假设基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F，所以滤波对象驱动力F(0)被计算成基本需求驱动力F(base)与参考驱动力F之间的差值(F(0)＝F(base)-F)(F(0)>0)。该滤波对象驱动力F(0)在图4中以字母(C)表示。

该陷波滤波处理对该滤波对象驱动力F(0)执行并且滤波之后的驱动力F(1)被计算成“滤波器(F(0))”。该滤波之后的驱动力F(1)在图4中以字母(D)表示。该滤波之后的驱动力F(1)是诸如以点划线示出的响应波形。

滤波之后的驱动力F(1)与滤波对象驱动力F(0)之间的差值(即F(0)-F(1))被计算成滤波之后的驱动力差F(2)。该滤波之后的驱动力差F(2)在图4中以字母(E)表示。

陷波滤波器增益G乘以滤波之后的驱动力差F(2)的乘积(即G×F(2))被计算成增益得以反映之后的需求驱动力差F(3)。该反映增益之后的需求驱动力差F(3)在图4中以字母(F)表示。

基本需求驱动力F(base)与反映增益之后的需求驱动力差F(3)之间的差值(即F(base)-F(3))被计算成最终需求驱动力F(final)。该最终需求驱动力F(final)在图4中以字母(G)表示。该最终需求驱动力F(final)大于滤波之后的驱动力F(1)并且是诸如以实线示出的响应波形。

如从图4中示出的响应波形明显能够看到的，在该示例性实施方式中，当在加速过程中执行驱动力控制以抑制扭转振动时，通过给陷波滤波器增益G乘以滤波之后的驱动力差F(2)来调节陷波滤波器的有效性，其中滤波之后的驱动力差F(2)是滤波对象驱动力F(0)减去通过陷波滤波器滤波之后的驱动力F(1)的差值。此时，陷波滤波器增益G根据车辆状态设定。因而，能够计算出考虑了发动机100的响应的最终需求驱动力F(final)。

[基本需求驱动力F(base)等于或小于参考驱动力F的情况]

如果在车辆行驶时驾驶员少量地压下加速器踏板，则基本需求驱动力F(base)基于加速器下压量来计算(步骤S100)。因为该基本需求驱动力F(base)等于或小于参考驱动力F(即步骤S300中的判定结果为“否”)，所以最终需求驱动力F(final)被计算成基本需求驱动力F(base)。这意味着将不执行扭转振动抑制控制。因此，该滤波处理防止响应变得更慢，所以即使加速器下压量略有变化，车辆中仍能够产生驱动力，因此防止驾驶性能劣化。

如上所述，在根据该示例性实施方式的控制设备中，当需求目标驱动力(即基本需求驱动力)等于或小于参考驱动力时，不产生大量的振动，所以不执行振动抑制控制处理(即陷波滤波处理)，因此能够使响应优先于抑制振动。甚至当需求目标驱动力(即基本需求驱动力)大于参考驱动力使得执行陷波滤波处理时，也计算出滤波之后已由陷波滤波器增益调节的最终需求驱动力。陷波滤波器增益基于车辆行驶时的车辆信息(例如发动机速度或自动变速器的输出轴旋转速度)来设定，所以能够调节对应于车辆的行驶状态的振动抑制的有效性。也就是说，在需求驱动力小的区域中，即在动力传动系的扭转振动效应小的区域中，不执行(即禁止)振动抑制陷波滤波处理，使得例如能够确保加速器下压量小时的响应，而在需求驱动力大的区域中，即在动力传动系的扭转振动效应大的区域中，则执行振动抑制陷波滤波处理，使得例如能够抑制加速器下压量相对较大时的振动。

另外，由于在执行了图2中的步骤S500的情况下没有执行陷波滤波处理，所以也能够在图3中的陷波滤波器增益G设定为0的情况下执行图2中的步骤S500的过程。

下面将参照图1描述车辆的包括ECU的动力系，其中该ECU用作根据本发明第二示例性实施方式的控制设备。

该示例性实施方式的ECU 500接收与其在第一示例性实施方式中相同的检测信号并输出与其在第一示例性实施方式中相同的控制信号，因此该示例性实施方式的ECU 500能够检测是否正在执行自动变速器300的转换控制以及确定自动变速器300转换到惯性相的点。例如，当转换之前自动变速器300的输入轴旋转速度与自动变速器300的实际输入轴旋转速度(即涡轮速度)之间的差值大于预定阈值时，ECU 500确定自动变速器300已转换到惯性相，其中转换之前自动变速器300的输入轴旋转速度通过给自动变速器300的输出轴旋转速度乘以传动比而获得。并且，根据离合器容量存在关于从ECU 500输出给自动变速器300的转换指令(液压指令值)的响应延迟。该响应延迟通过例如测试来识别，并且在考虑了该响应延迟的情况下当实际离合器容量切换时ECU 500也可以确定自动变速器300已经转换到惯性相。此外，当在ECU 500已将转换指令(即液压指令值)输出给自动变速器300之后已经过预定时间段时，ECU 500也可以确定自动变速器300已经转换到惯性相。

在用作根据该示例性实施方式的控制设备的ECU 500中，在除自动变速器300在转换控制期间处于惯性相之外的时间都执行上述扭转振动抑制控制。因此，在惯性相期间防止发动机100中因扭转振动抑制控制而产生的扭矩减小，并且例如当降档时在转换之后涡轮速度迅速增加到同步速度。

在这种情况下，如果在自动变速器300转换到惯性相的同时使扭转振动抑制控制得以反映的程度突然为0，其可能与例如转换期间发动机100的扭矩下降控制(正在执行的另一控制)干涉。因此，使扭转振动抑制控制得以反映的程度在自动变速器300转换到惯性相之后立即为0，但是为了避免上述干涉，下文将要描述的陷波滤波器增益G从初始值(大多数情况下为1)缓慢地变为0。然后，陷波滤波器增益G被设定为最迟至转换结束时(惯性相结束时)变为0，并且扭转振动抑制控制得以反映的程度缓慢地(渐近地)变为0。这是由用作根据该示例性实施方式的控制设备的ECU 500执行的控制的特性。

现在将参照图5描述由用作根据第二示例性实施方式的控制设备的ECU 500执行的程序的控制结构。在下文中，将省略对该示例性实施方式中的与第一示例性实施方式中相同的步骤进行描述。

根据该示例性实施方式的ECU 500在步骤S300中判定基本需求驱动力F(base)是否大于参考驱动力F。如果基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F(即步骤S300中的判定结果为“是”)，则该过程行进到步骤S310。如果基本需求驱动力F(base)不大于参考驱动力F(即步骤S300中的判定结果为“否”)，则该过程行进到步骤S500。

在步骤S310中，ECU 500判定在自动变速器300中是否正在执行转换控制以及自动变速器300是否正向惯性相转换。如果在自动变速器300中正在执行转换控制并且自动变速器300正向惯性相转换(即步骤S310中的判定结果为“是”)，则该过程行进到步骤S320。如果在自动变速器300中没有执行转换控制并且自动变速器300没有向惯性相转换(即步骤S310中的判定结果为“否”)，则该过程行进到步骤S400。

在步骤S320中，ECU 500减小陷波滤波器增益G。将在惯性相开始时(当自动变速器300向惯性相转换时)的陷波滤波器增益G用作初始值(不限于G＝1)，使陷波滤波器增益G从该初始值变为0。下文将详细描述陷波滤波器增益G的该初始值(≠0)到0的该缓慢变化。然后该过程行进到步骤S400。

现在将参照图6描述图5中的步骤S400中的包括加速过程中的扭转振动抑制控制的驱动力控制。

如图6所示，第一基本需求驱动力F(base)基于加速器下压量等来计算。然后将待被陷波滤波以便进行振动抑制以移除谐振频率分量从而在加速过程中抑制扭转振动的驱动力计算成待被滤波以移除谐振频率分量的驱动力F(0)(下文称为“谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)”)。该谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)被计算成基本需求驱动力F(base)与参考驱动力F之间的差值(即F(0)＝F(base)-F)。为了执行图5中的步骤S400的过程，基本需求驱动力F(base)必须大于参考驱动力F。因此，谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)总是正值。

使用振动抑制陷波滤波器(即允许除谐振频率分量之外的所有频率分量通过的滤波器)对该谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)执行所述滤波处理。由于该滤波处理，将谐振频率分量移除滤波之后的驱动力F(1)计算成“滤波器(F(0))”。该滤波处理不允许通过的频率范围(即造成车辆中产生扭转振动的频率范围)根据车辆信息(例如车速和传动比)确定。

滤波之后的驱动力差F(2)通过从谐振频率分量移除滤波对象驱动力F(0)中减去谐振频率分量移除滤波之后的驱动力F(1)(＝“滤波器F(0)”)来计算(即F(2)＝F(0)-F(1))。增益得以反映之后的需求驱动力差F(3)通过给陷波滤波器增益G(0≤G≤1)乘以该滤波之后的驱动力差F(2)来计算(即F(3)＝G×F(2))。该陷波滤波器增益G用来调节陷波滤波器的有效性并且根据诸如车速、发动机速度之类的车辆状态来确定。陷波滤波器增益G为0等同于没有执行滤波处理。

与参考驱动力(F)相似，该陷波滤波器增益G的值根据发动机100的响应来设定。例如，较小的扭转刚度导致振动被吸收并因此导致响应较慢，所以陷波滤波器增益G被设定为随扭转刚度的减小而减小。另一方面，更好的发动机100的响应使得即使是小量的需求驱动力也能够容易地得以反映，所以陷波滤波器增益G被设定为随发动机响应的提高而增加。发动机100的响应还根据发动机速度而不同，所以陷波滤波器增益G被计算成随由车速和传动比确定的响应的提高而增加。

此外，在转换控制期间当自动变速器300向惯性相转换之后，陷波滤波器增益G在自动变速器300向惯性相转换之时从初始值(≠0)缓慢地变为0。该状态在图7中示出。

如图7所示，当检测出向惯性相的转换(即步骤S310中的判定结果为“是”)时，在向惯性相转换时(即时间t(0))为初始值的陷波滤波器增益G发生变化，使得在时间t(1)时(时间t(1)早于时间t(2)，时间t(2)为惯性相结束的时间(即转换结束的时间))的陷波滤波器增益G例如变为0(见图4中的实线)。因此，至少到转换结束时陷波滤波器增益G为0，所以消除了扭转振动抑制带来的影响。

为了进一步改善转换控制的特性，陷波滤波器增益G可以更快地变为0，如图7中以虚线示出的。该陷波滤波器增益G减小的斜率被设定成使得需求驱动力的增加(例如由于在动力接通降档过程中涡轮速度的上升所致)与发动机100的在换档过渡阶段执行的扭矩下降控制(即为了改善换档特性(具体是缩短换档持续时间))之间不会发生干涉。

图6中的转换进度信息是用于确定向惯性相转换的信息。上文已描述了对自动变速器300向惯性相转换的点的确定，所以在此不再重复对其进行详细描述。

最终需求驱动力F(final)通过从基本需求驱动力F(base)中减去增益得以放映之后的需求驱动力差F(3)来计算(即F(final)＝F(base)-F(3))。然后该最终需求驱动力F(3)被换算成扭矩并且控制节气门开启量从而使发动机100输出该扭矩。

以这种方式，最终需求驱动力F(final)使用增益得以放映之后的需求驱动力差F(3)来计算，所以来自谐振频率分量移除滤波的效果通过陷波滤波器增益G来调节。

此外，当自动变速器300在转换控制期间向惯性相转换时，陷波滤波器增益G变为0。

下面将基于上述结构和流程图描述用作根据该示例性实施方式的控制设备的ECU 500的操作。在下面的描述中，将针对基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F并且假设自动变速器300在转换控制期间处于惯性相以便进行动力接通降档的情况(即步骤S300和S310中的判定结果为“是”因此步骤S320中的过程被执行的情况)来描述ECU500的操作。

如果在车辆行驶时驾驶员将加速器踏板压下相对较大的量(假定以有级方式压下加速器踏板)，则基本需求驱动力F(base)基于该加速器下压量来计算(步骤S100)。此时，换档线图(即由车速和节气门开启量设定的映射)中的降档线是交叉的，所以ECU 500确定正在执行降档操作。

该描述假设了基本需求驱动力F(base)大于参考驱动力F(即步骤S300中的判定结果为“是”)，所以滤波对象驱动力F(0)被计算成基本需求驱动力F(base)与参考驱动力F之间的差值(F(0)＝F(base)-F)(F(0)>0)。

该陷波滤波处理对该滤波对象驱动力F(0)执行并且滤波之后的驱动力F(1)被计算成“滤波器(F(0))”。

滤波对象驱动力F(0)与该滤波之后的驱动力F(1)之间的差值(即F(0)-F(1))被计算成滤波之后的驱动力差F(2)。

陷波滤波器增益G乘以滤波之后的驱动力差F(2)的乘积(即G×F(2))被计算成增益得以放映之后的需求驱动力差F(3)。

此时，该描述假设了自动变速器300在转换控制过程中处于惯性相以便进行动力接通降档(即步骤S310中的判定结果为“是”)。因此，在将向惯性相转换时的陷波滤波器增益G设定为初始值的情况下，陷波滤波器增益G便渐近地从该值朝0减小，直到其在惯性相结束时(即转换完成时)变成0，如图7所示。

基本需求驱动力F(base)与该增益得以放映之后的需求驱动力差F(3)之间的差值(即F(base)-F(3))被计算成最终需求驱动力F(final)。

以这种方式执行控制时的车辆加速度、涡轮速度、需求驱动力以及加速器下压量的经时变化在图8A和8B中示出。图8A示出本发明的情况，而图8B示出除本发明之外的对比技术的情况(即对比技术不执行图5中的步骤S320的过程)。

如图8A所示，当自动变速器300向惯性相转换(时间t(11))并且陷波滤波器增益G从向惯性相转换时的值逐近地减小为0时(步骤S320)，扭转抑制控制得以反映的程度被减小，直到不再执行扭转抑制控制，从而发动机100的扭矩下降控制具有更大影响。因此，与加速器踏板下压量有关的需求驱动力迅速增加。因而，涡轮速度迅速达到降档之后的档位的同步转速(时间t(12))并且换档结束。也就是说，如图8A中以箭头示出的，执行动力传动系扭转振动抑制控制的时间变得更短，所以发动机100的扭矩迅速增加。这种扭矩的升高迅速增加涡轮速度，所以换档得以迅速完成。

另一方面，如图8B所示，甚至当自动变速器300向惯性相转换(时间t(11))时，陷波滤波器增益G也没有像本发明中一样地变化，扭转抑制控制得以反映的程度不减小并且发动机100的扭矩抑制控制如没有执行转换控制时一样地被执行。因此，与加速器下压量有关的需求驱动力没有迅速增加。因而，在降档之后涡轮速度没有迅速达到档位的同步速度。如图8B所示，转换结束于时间t(13)，而时间t(13)晚于时间t(12)。也就是说，如图8B中以箭头示出的，执行动力传动系扭转振动抑制控制的时间段增加，所以发动机100的扭矩没有迅速增加。因此，这种扭矩增大的延迟导致涡轮速度没有迅速增大，所以转换没有迅速完成。

当基本需求驱动力F(base)等于或小于参考驱动力F时(即步骤S300中的判定结果为“否”)，最终需求驱动力F(final)被计算成基本需求驱动力F(base)。这意味着将不执行扭转振动抑制控制。因此，所述滤波处理使得车辆中能够产生驱动力，即使加速器下压量存在微略变化也是，从而发动机的响应不会变慢，所以驾驶性能不会劣化。

如上所述，由于具有根据该示例性实施方式的控制设备，当需求目标驱动力(即基本需求驱动力)等于或小于参考驱动力时，不会产生大量振动，所以不执行振动抑制控制处理(即陷波滤波处理)。因而，能够使发动机响应优先于振动抑制。甚至当需求目标驱动力(即基本需求驱动力)大于参考驱动力并且执行陷波滤波处理时，陷波滤波器增益G也会在正在执行转换控制并且自动变速器正在向惯性相转换时被改变而变成0。以这种方式，在自动变速器已向惯性相转换之后，通过减小了的陷波滤波器增益G而已受到调节的最终需求驱动力得以计算出来。能够调节根据车辆的转换进度的状态的振动抑制的有效性。也就是说，在需求驱动力小的区域中，即在动力传动系的扭转振动效应小的区域中，不执行(即禁止)振动抑制陷波滤波处理，使得例如能够确保加速器下压量小时的响应，而在需求驱动力大的区域中，即在动力传动系的扭转振动效应大的区域中，则执行振动抑制陷波滤波处理，使得例如能够抑制加速器下压量相对较大时的振动。再者，即使执行振动抑制陷波滤波处理，陷波滤波器增益G在自动变速器在转换控制期间已向惯性相转换之后朝0变化。因而，通过动力传动系扭转振动抑制控制而进行的发动机扭矩减小控制得以减小，所以涡轮速度迅速在转换之后迅速达到同步速度并且能够快速完成转换。

另外，由于在执行了图5中的步骤S500的情况下不执行陷波滤波处理，所以在图6和7中的陷波滤波器增益G设定为0的情况下执行图5中的步骤S500的过程。

并且，在上述描述中，(动力接通)降档用作换档的一个示例，但是该示例性实施方式并非仅限于降档。

文中公开的示例性实施方式在所有方面都仅仅是示例性的并且在任何情况下都不应该理解成是限制性的。本发明的范围不是由以上的描述表示，而是由专利权利要求书的范围表示，而且本发明的范围旨在包括落入专利权利要求书的范围内以及等同于所述范围的所有改型。

Claims (19)

1.一种车辆驱动力控制设备，其特征在于包括：

设定装置，其用于设定车辆中要产生的目标驱动力；

预测装置，其用于基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；

校正装置，其用于通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；以及

改变装置，其用于根据所述目标驱动力的量改变所述滤波处理得以反映的程度。

2.根据权利要求1所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于还包括：

检测装置，其用于检测所述车辆的自动变速器(300)的转换操作，

其中，所述改变装置基于所检测出的转换操作和所述目标驱动力改变所述滤波处理得以反映的程度。

3.一种设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备，其特征在于包括：

设定装置，其用于设定所述车辆中要产生的目标驱动力；

预测装置，其用于基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；

校正装置，其用于通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；

检测装置，其用于检测所述自动变速器的转换操作；以及

改变装置，其用于根据所述转换操作改变所述滤波处理得以反映的程度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述校正装置通过基于所述目标驱动力计算出将要执行所述滤波处理的对象驱动力并对所述对象驱动力进行滤波处理来校正所述目标驱动力。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述校正装置通过从所述目标驱动力中减去参考驱动力(F)而计算出将要执行所述滤波处理的对象驱动力并对所述对象驱动力进行滤波处理来校正所述目标驱动力。

6.根据权利要求5所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述对象驱动力越大，所述目标驱动力大于所述参考驱动力(F)的区域中的所述目标驱动力越大。

7.根据权利要求5所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于还包括用于在所述目标驱动力等于或小于所述参考驱动力(F)时禁止所述滤波处理得以反映的装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述改变装置改变用于已执行了所述滤波处理的驱动力的增益。

9.根据权利要求8所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述改变装置在改变所述程度以禁止所述滤波处理得以反映时将所述增益设定为0。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述设定装置基于所述车辆的车辆信息设定所述目标驱动力。

11.根据权利要求10所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述车辆信息包括所述车辆的加速器踏板的下压量。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述振动的所述频率分量是所述车辆的动力传动系的谐振频率。

13.根据权利要求2或3所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述检测装置检测所述自动变速器(300)的降档中向惯性相的转换；并且所述改变装置在检测到向所述惯性相的转换时减小所述程度。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述改变装置通过减小用于已执行了所述滤波处理的驱动力的增益来减小所述程度。

15.根据权利要求14所述的车辆驱动力控制设备，其特征在于，所述改变装置在检测到向所述惯性相的转换时减小所述增益并且在所述转换完成时将所述增益改变为0。

16.一种车辆驱动力控制方法，其特征在于包括：

设定车辆中要产生的目标驱动力；

基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；

通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；以及

基于所述目标驱动力改变所述滤波处理得以反映的程度。

17.一种设置有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制方法，其特征在于包括：

设定所述车辆中要产生的目标驱动力；

基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；

通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；

检测所述自动变速器的转换操作；以及

基于所述转换操作改变所述滤波处理得以反映的程度。

18.一种车辆驱动力控制设备，包括：

设定部分，其设定车辆中要产生的目标驱动力；

预测部分，其基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；

校正部分，其通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；以及

改变部分，其根据所述目标驱动力的量改变所述滤波处理得以反映的程度。

19.一种具有有级式自动变速器的车辆的车辆驱动力控制设备，包括：

设定部分，其设定所述车辆中要产生的目标驱动力；

预测部分，其基于所述目标驱动力预测所述车辆中产生的振动；

校正部分，其通过对所述目标驱动力执行滤波处理以减少所预测出的振动的频率分量来校正所述目标驱动力；

检测部分，其检测所述自动变速器的转换操作；以及

改变部分，其根据所述转换操作改变所述滤波处理得以反映的程度。

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