CN106505972A - 数字滤波器以及车辆的驱动力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供数字滤波器以及车辆的驱动力控制装置。通过滤波处理来抑制设备的动作变得不稳定这一情况。输出选择部(15)取得存储于输入保持部(13)的输入信号(滤波处理前的信号)所表示的滤波处理前值D1、输入信号由滤波处理部(12)滤波处理后的信号所表示的滤波处理后值D2以及前次输出的输出信号所表示的前次输出值D3，并从滤波处理前值D1、滤波处理后值D2以及前次输出值D3中选择中间值，将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值Dx。

Description

数字滤波器以及车辆的驱动力控制装置

技术领域

本发明涉及数字滤波器以及使用该数字滤波器降低车身振动的车辆的驱动力控制装置。

背景技术

以往，公知有控制发动机等驱动装置的驱动力从而降低车身振动的技术。例如，专利文献1中提出的装置为了降低车身振动，利用陷波滤波器对表示驾驶员要求驱动力的信号实施滤波处理，并基于滤波处理后的驾驶员要求驱动力来控制驱动装置的驱动力。在该装置中，陷波滤波器的陷波频率被设定为用于降低车身的俯仰振动的频率成分的值。由此，能够降低车身的俯仰振动。作为这样的陷波滤波器使用数字滤波器。

专利文献1：日本特开2007－237879号公报

能够使用像这样利用数字滤波器除去了特定的频率成分后的输出信号值来控制各种设备。然而，利用数字滤波器进行了滤波处理后的输出信号值具有相对于滤波处理前的输入信号值延迟、并且并不单调地追随输入信号值的变化(即脉动)的特性。因此，在基于输出信号值来控制设备的动作的情况下，担心设备的动作变得不稳定。另外，也存在输出信号值的变动范围超过输入信号值的变动范围、即输出信号值相对于输入信号值过冲(overshoot)或者下冲(undershoot)的情况。

例如，考虑以下述方式构建设备的控制系统：在数字滤波器的输出信号值超过第一阈值的情况下开始设备的动作，在输出信号值比第二阈值(＜第一阈值)低的情况下停止设备的动作。这里，从第二阈值到第一阈值之间的范围是防止调速不匀(hunting)的不灵敏区。

若向数字滤波器输入的输入信号值增加而超过第一阈值，则输出信号值也随之增加而超过第一阈值。然后，即便在输入信号值维持比第一阈值大的值的情况下，也存在滤波处理后的输出信号值增减而暂时低于第二阈值的情况。在该情况下，本应维持动作状态的设备暂时停止。

这里，举个例子来说明该问题。例如，在利用组合了发动机和电动发电机的混合动力系统来产生驱动力的混合动力汽车中，考虑使用陷波滤波器(数字滤波器)的输出信号值以降低车身的俯仰振动的方式对驱动力进行控制的情况。在该混合动力汽车中，表示由加速器操作量以及车速决定的驾驶员要求驱动力的信号被输入至陷波滤波器，使用陷波滤波器的输出信号值来控制混合动力系统的驱动力。陷波滤波器的陷波频率被设定为用于降低车身的俯仰振动的频率成分的值。因而，能够抑制车身的俯仰振动。

在混合动力汽车中，发动机以及电动发电机的动作根据驾驶员要求驱动力的值而切换。例如，考虑在驾驶员要求驱动力值为第一阈值以下的情况下仅利用电动发电机产生驱动力，在驾驶员要求驱动力值超过第一阈值时使发动机启动的控制系统。在该情况下，为了防止调速不匀，将使发动机停止的阈值设定为比第一阈值小的第二阈值。

在从加速器踏板被释放的状态(借助马达进行的再生制动状态)起加速踏板被急剧踩下的情况下，如图10所示，滤波处理前的驾驶员要求驱动力值Fin剧增之后稳定。在该例中，驾驶员要求驱动力值Fin在其增加中途超过第一阈值ref1。另一方面，滤波处理后的驾驶员要求驱动力值Fout按照下述方式变化：直至中途为止都追随驾驶员要求驱动力值Fin而增加，但从刚刚超过第一阈值ref1的区域起转为减少而低于第二阈值ref2，然后转为增加并接近驾驶员要求驱动力值Fin。因而，发动机的控制状态按照停止→启动→停止→启动的方式交替切换。即，每当驾驶员要求驱动力值Fout通过不灵敏区时，发动机的控制就变得调速不匀。若产生这样的现象，则担心对驾驶员赋予不适感。

另外，滤波处理后的驾驶员要求驱动力值Fout例如有时也会如图11所示那样暂时大幅超过滤波处理前的驾驶员要求驱动力值Fin。图11表示从驾驶员踩踏加速器踏板的状态起迅速释放加速器踏板而后又立刻重新踩踏加速器踏板的状况。在该情况下，担心对驾驶员赋予不希望的加速感。

数字滤波器并不局限于车身的减振控制，可用于各种控制装置，但如上所述在基于数字滤波器的输出信号值来对设备进行控制的情况下，存在设备的动作变得不稳定的顾虑。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于通过滤波处理来抑制设备的动作变得不稳定这一情况。

为了达成上述目的，本发明的数字滤波器的特征在于，输出从被输入的数字信号降低了特定的频率成分后的输出信号，其中，上述数字滤波器在设备的动作根据上述输出信号的输出值而被控制的系统中使用，具备：滤波处理单元(12)，上述滤波处理单元对被输入的数字信号施加滤波处理；以及输出值设定单元(15)，上述输出值设定单元取得被输入至上述滤波处理单元的滤波处理前的信号所表示的值即滤波处理前值(D1)、上述滤波处理前的信号由上述滤波处理单元进行滤波处理后的信号所表示的值即滤波处理后值(D1)以及前次输出的输出信号所表示的值即前次输出值(D3)，从上述滤波处理前值、上述滤波处理后值以及上述前次输出值中选择中间值，基于上述选择的中间值来设定此次的输出信号的输出值。

本发明的数字滤波器输出从被输入的数字信号降低了特定的频率成分的输出信号。该数字滤波器在设备的动作根据数字滤波器的输出信号的输出值而被控制的系统中使用。例如，当在设备的动作根据输出值与阈值之间的大小关系而被控制的系统中使用的情况下，若数字滤波器的输出信号值相对于输入信号值增减变动，则存在输出信号值不期望地通过阈值而设备的动作变得不稳定的顾虑。在该情况下，即便在阈值设置不灵敏区，当数字滤波器的输出信号值脉动而从不灵敏区脱离的情况下，该问题不会被消除。因此，本发明具备输出值设定单元。

滤波处理单元对被输入的数字信号施加滤波处理。输出值设定单元取得被输入至滤波处理单元的滤波处理前的信号所表示的值即滤波处理前值、滤波处理前的信号由滤波处理单元进行滤波处理后的滤波处理后的信号所表示的值即滤波处理后值以及前次输出的输出信号所表示的值即前次输出值，从滤波处理前值、滤波处理后值以及前次输出值中选择中间值，基于选择的中间值来设定此次的输出信号的输出值。

例如，若滤波处理后值从滤波处理前值远离，则从远离的时刻起，选择前次输出值来作为中间值。然后，在前次输出值与滤波处理后值之间的大小关系不变的期间，中间值维持前次输出值，因此成为恒定值。

从该状态起，例如若滤波处理后值朝接近滤波处理前值的方向变化而滤波处理后值与前次输出值之间的大小关系反转，则选择滤波处理后值来作为中间值。因而，中间值追随滤波处理后值而逐渐接近滤波处理前值。相反，在滤波处理前值变化而滤波处理前值与前次输出值之间的大小关系反转的情况下，选择滤波处理前值来作为中间值。由此，中间值追随滤波处理前值。

输出信号的输出值基于中间值来设定。因而，能够抑制输出值的变动并使其接近滤波处理前值。由此，能够使得输出值不会不期望地通过阈值。另外，能够使得输出值的变动幅度不会超过滤波处理前值的变动幅度。

因而，根据本发明的数字滤波器，能够对设备稳定地进行控制。另外，不改变滤波处理单元的特性，能够通过设置输出值设定单元这一简单的结构来加以实施。

本发明的数字滤波器的一个方面的特征在于，上述输出值设定单元(15)构成为：将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值。由此，通过将中间值设定为输出值，能够可靠地进行保护(guard)以使得输出值不会从滤波处理前值远离，能够使输出值单调地接近滤波处理前值。因而，能够通过简单的处理对设备稳定地进行控制。

本发明的数字滤波器的一个方面的特征在于，上述输出值设定单元(15、17)构成为：在所选择的中间值是上述前次输出值的情况下进行增加修正处理(S15)和降低修正处理(S14)中的至少一方，在所选择的中间值不是上述前次输出值的情况下，将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值(S12)，其中，在上述增加修正处理中，若上述滤波处理后值比上述滤波处理前值大，则将上述选择的中间值以规定量增加修正并将上述增加修正后的值设定为上述输出值，在上述降低修正处理中，若上述滤波处理后值比上述滤波处理前值小，则将上述选择的中间值以规定量降低修正并将上述降低修正后的值设定为上述输出值。

在将中间值自身设定为输出值的情况下，在前次输出值成为中间值的期间，输出值不变化。因而，输出值非常稳定，因此在设备的稳定性方面是有利的。另一方面，在欲使输出值的变化接近本来的滤波处理的动作的情况下，本发明的一个方面是有效的。

在本发明的一个方面中，输出值设定单元在所选择的中间值是前次输出值的情况下，进行增加修正处理和降低修正处理中的至少一方，在上述增加修正处理中，若滤波处理后值比滤波处理前值大，则将选择的中间值以规定量增加修正并将该增加修正后的值设定为输出值，在上述降低修正处理中，若滤波处理后值比滤波处理前值小，则将选择的中间值以规定量降低修正并将该降低修正后的值设定为输出值。另外，输出值设定单元在所选择的中间值不是前次输出值的情况下，将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值。

因此，能够通过简单的处理使输出值接近本来的滤波处理的动作。另外，优选形成为，数字滤波器在所选择的中间值是前次输出值的情况下，将输出值限制在不通过阈值的范围并对中间值进行修正。

本发明能够将上述数字滤波器应用于车辆的驱动力控制装置。

该车辆的驱动力控制装置的特征在于，具备：要求驱动力运算单元(31)，上述要求驱动力运算单元运算驾驶员要求驱动力，输出表示上述运算出的驾驶员要求驱动力的要求驱动力信号；陷波滤波器(32)，上述陷波滤波器是上述数字滤波器，上述陷波滤波器构成为：被输入上述要求驱动力信号，且上述滤波处理单元对上述要求驱动力信号施加滤波处理，以便降低车身的振动频率成分；以及驱动力控制单元(33，331)，上述驱动力控制单元基于上述陷波滤波器的输出信号的输出值，控制在车辆的行驶用驱动装置产生的驱动力。

在本发明的车辆的驱动力控制装置中，要求驱动力运算单元运算驾驶员要求驱动力，将表示运算出的驾驶员要求驱动力的要求驱动力信号输出至陷波滤波器。陷波滤波器输入要求驱动力信号，滤波处理单元对要求驱动力信号施加滤波处理以便降低车身的振动频率成分。驱动力控制单元基于陷波滤波器的输出信号的输出值，控制在车辆的行驶用驱动装置产生的驱动力。因而，能够抑制车身的振动。另外，抑制行驶用驱动装置的状态不期望地变动这一情况。另外，能够使得驱动力不会过剩。结果，能够使得不会对驾驶员赋予不适感。

本发明的车辆的驱动力控制装置的一个方面的特征在于，上述行驶用驱动装置是具有发动机和电动发电机的混合动力式驱动装置(20)，

上述驱动力控制单元(33)构成为：根据上述陷波滤波器的输出信号的输出值，控制上述混合动力式驱动装置的驱动力并切换上述发动机的驱动状态与非驱动状态。

由此，在混合动力式汽车中，能够稳定地切换发动机的驱动状态与非驱动状态。

本发明的车辆的驱动力控制装置的一个方面的特征在于，

上述行驶用驱动装置是具有发动机和自动变速器的驱动装置(201)，

上述驱动力控制单元(331)构成为：根据上述陷波滤波器的输出信号的输出值，控制上述发动机的驱动力并切换上述自动变速器的变速档。

由此，能够稳定地切换自动变速器的变速比(档位)。

在上述说明中，为了有助于发明的理解，对于与实施方式对应的发明的结构要件，以加注括弧的方式记载了在实施方式中使用的附图标记，但发明的各构成要件并不限定于由上述附图标记规定的实施方式。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的车辆的驱动力控制装置的简要结构图。

图2是陷波滤波器控制部的结构图。

图3是示出陷波滤波器的频率特性的图表。

图4是本实施方式所涉及的数字滤波器的简要结构图。

图5是表示数字滤波器的输入输出值的变化的图表。

图6是变形例的数字滤波器的简要结构图。

图7是表示修正程序的流程图。

图8是表示变形例的数字滤波器的输入输出值的变化的图表。

图9是第二实施方式所涉及的车辆的驱动力控制装置的简要结构图。

图10是表示现有例所涉及的滤波处理前的驾驶员要求驱动力与滤波处理后的驾驶员要求驱动力之间的关系的图表。

图11是表示现有例所涉及的滤波处理前的驾驶员要求驱动力与滤波处理后的驾驶员要求驱动力之间的关系的图表。

附图标记的说明

1：车辆；2：车身；10、101：数字滤波器；11：信号输入部；12：滤波处理部；13：输入保持部；14：输出保持部；15：输出选择部；16：信号输出部；17：修正部；20、201：驱动装置；21、201a：发动机；22a、22b：电动发电机；201b：自动变速器；30：驱动力ECU；31：要求驱动力运算部；32：陷波滤波器；33、331：驱动力控制部；33a：电源管理部；33b：发动机控制部；33c：马达控制部；331a：变速器集中控制部；34：陷波滤波器控制部；34a：陷波频率运算部；34b：陷波度运算部；34c：陷波度限制部；100：设备控制系统；D1：滤波处理前值；D2：滤波处理后值；D3：前次输出值；D4：中间值；Dx：输出值；Dref1：第一阈值；Dref2：第二阈值；α：单位修正量。

具体实施方式

以下使用附图详细说明本发明的实施方式。图1是第一实施方式所涉及的车辆的驱动力控制装置的简要结构图。

车辆1具备对车轮赋予驱动力的驱动装置20和控制驱动装置20的驱动力的驱动力ECU 30。本实施方式的车辆1为混合动力式汽车。驱动装置20是具备发动机21以及两个电动发电机22a、22b的混合动力系统。另外，ECU是电子控制单元(Electric Control Unit)的简称。

驱动力ECU 30具备运算驾驶员的要求驱动力的要求驱动力运算部31、由数字滤波器构成的陷波滤波器32、用于控制驱动力的驱动力控制部33、陷波滤波器控制部34。驱动力ECU 30具备微机作为主要部分。微机包含CPU、ROM以及RAM等存储装置。驱动力ECU 30相当于本发明的车辆的驱动力控制装置。

要求驱动力运算部31被输入表示驾驶员的操纵操作量即加速器开度以及车速的信号，基于加速器开度以及车速来运算驾驶员要求驱动力(以下称为要求驱动力)。要求驱动力例如基于未图示的要求驱动力设定表运算，被设定为加速器开度越大越增加、且车速越高越降低的值。

表示要求驱动力的信号(数字信号)被输入至陷波滤波器32。陷波滤波器32是数字滤波器，抑制或者切断表示要求驱动力的信号所含的频率成分中的陷波频率的成分的传送，由此来降低陷波频率的成分。在该情况下，陷波频率基本被设定为车身的共振频率。表示由陷波滤波器32进行滤波处理后的滤波后要求驱动力(指令驱动力)的信号(数字信号)被输入至驱动力控制部33。

驱动力控制部33具备电源管理部33a、发动机控制部33b以及马达控制部33c。电源管理部33a基于指令驱动力以及驾驶状态(电池的充电状态、发动机21以及电动发电机22a、22b的旋转速度等)，运算发动机要求输出以及两个电动发电机22a、22b各自的马达要求扭矩。电源管理部33a对发动机控制部33b指示发动机要求输出，对马达控制部33c指示马达要求扭矩。

发动机控制部33b根据发动机要求输出对发动机21进行驱动控制。例如，发动机控制部33b基于发动机要求输出，实施燃料喷射控制、点火控制以及进气量控制。另外，马达控制部33c根据马达要求扭矩，控制未图示的变频器(马达驱动电路)的通电，对两个电动发电机22a、22b进行驱动控制。

这样的混合动力系统的结构以及要求值等运算方法是公知的，例如记载于日本特开2013－177026号公报等，在本实施方式中可以应用这些公知技术。

在混合动力系统中，将发动机21以其运转效率(即燃料利用率)为允许下限值以上的条件进行驱动。因此，作为发动机21的启动条件，设定发动机要求输出的下限值。电源管理部33a基于从陷波滤波器供给的指令驱动力(滤波处理后要求驱动力)，在指令驱动值超过第一阈值ref1时使发动机21启动，在指令驱动值低于第二阈值ref2时使发动机21停止。该第一阈值ref1与第二阈值ref2之间的区域作为不灵敏区发挥功能。

另外，在该例中，进行指令驱动值与第一阈值ref1以及第二阈值ref2之间的比较，但代替于此，例如也可以进行根据指令驱动值计算出的发动机要求输出与第一阈值ref1′以及第二阈值ref2′之间的比较，在发动机要求输出超过第一阈值ref1′时使发动机21启动，在发动机要求输出低于第二阈值ref2′时使发动机21停止，两者实质上相同。另外，也可以根据驾驶状态将第一阈值ref1以及第二阈值ref2设定为可变。

这样，对驱动装置20进行驱动，驱动力经由驱动轮被赋予给车身2。若驱动力变动则车身2振动。特别地，俯仰振动、侧倾振动这样的车身2的振动表现为悬架行程、俯仰角以及侧倾角的变化。

表示驱动力的信号、以及表示因驱动力的变动而在车身2产生的悬架行程、俯仰角、侧倾角的变化的信号被输入至陷波滤波器控制部34。表示车辆的驾驶状态以及驾驶员的驾驶操作的信号也被输入至陷波滤波器控制部34。如图2所示，陷波滤波器控制部34包含陷波频率运算部34a、陷波度运算部34b以及陷波度限制部34c。

陷波频率运算部34a将陷波滤波器32的陷波频率控制为可变。详细地说，陷波频率运算部34a基于与车身2的振动特别是其俯仰振动、侧倾振动之间的对应关系，求出车身2的俯仰振动、侧倾振动的振幅相对于指令驱动力的频率的分布。而且，陷波频率运算部34a控制(变更/设定)陷波频率，以便最大限度地抑制车身2的俯仰振动、侧倾振动的振幅。

例如，陷波频率运算部34a针对车辆的各种驾驶状态而通过傅立叶变换的方法对相对于施加于车身2的驱动力的、车身2的响应运动进行频率解析。而且，陷波频率运算部34a计算针对指令驱动力的频率的车身2的俯仰振动、侧倾振动的振幅的分布，并控制陷波频率以便最大限度地抑制它们的振幅。

在该情况下，表示输入至陷波滤波器控制部34的车身2的俯仰、侧倾的信号可以如在图1中用虚线的块35所示那样利用低通滤波器进行低通滤波处理。若进行低通滤波处理，则能够高效地提取出容易伴随着如加速器开度、转向操纵角那样的操纵操作量的变化而通过共振产生的1～2Hz左右的比较低的频率的车身振动，由此能够更恰当地控制陷波频率。

陷波度运算部34b对陷波滤波器32的陷波度即陷波频率的成分的衰减程度进行增减控制。图3示出陷波滤波器32的频率特性，Fn是陷波频率。由图3可知，陷波度N是频率特性中的V字形切口的深度，陷波度越高，陷波频率处的驾驶员要求驱动力的衰减程度越高。

如图2所示，陷波度运算部34b基于车辆的行驶参数即车辆的驾驶状态的参数以及伴随着驱动力的变动的驾驶员的驾驶操作的参数中的至少一方，将陷波滤波器的陷波度设定为可变。在该情况下，车辆的驾驶状态的参数可以是车速、发动机旋转速度以及电动发电机旋转速度等，伴随着车辆的驱动力的变动的驾驶员的驾驶操作的参数可以是加速器开度以及档位、行驶模式选择等开关的信息等。

陷波度限制部34c根据需要对由陷波度运算部34b运算的陷波度N进行修正，以使得陷波度不超出上限基准值与下限基准值之间的范围。

另外，陷波滤波器控制部34中的陷波频率的运算、陷波度的运算、陷波度的限制并非本发明的主旨，因此省略进一步的说明，例如，可以适当地采用与本申请的申请人的申请有关的日本特开2007－237879号、日本特开2007－237881号、日本特开2015－105042号中记载的方法。

根据本实施方式的车辆的驱动力控制装置，陷波滤波器32的陷波频率被设定为用于降低车身2的振动频率成分的值。因此，通过使用陷波滤波器32的输出信号值控制混合动力系统的驱动力，能够抑制车身2的振动。另外，在本实施方式中，陷波滤波器32以降低俯仰振动、侧倾振动的方式设定滤波特性，但只要以至少降低俯仰振动的方式设定滤波特性即可。

＜数字滤波器＞

本实施方式的陷波滤波器32是数字滤波器。通常，数字滤波器具有滤波处理后的输出信号值相对于滤波处理前的输入值延迟，并且并不单调地追随输入值的变化(即脉动)的特性。

因此，在使用以往公知的数字滤波器来作为车辆的驱动力控制装置的陷波滤波器32的情况下，如图10所示，滤波处理后的驾驶员要求驱动力值即指令驱动值Fout相对于滤波处理前的驾驶员要求驱动力值Fin增减变动。由此，指令驱动值Fout存在反复通过决定发动机21的启动以及停止的第一阈值ref1以及第二阈值ref2的可能性。此时，反复进行发动机21的启动和停止，担心对驾驶员赋予不适感。

另外，如图11所示，在驾驶员迅速地操作加速器踏板的情况下，存在指令驱动值Fout暂时超过驾驶员要求驱动力值Fin的情况。即指令驱动值Fout会超过驾驶员要求驱动力值Fin的变动范围。在该情况下，担心对驾驶员赋予不希望的加速感。

因此，在本实施方式中，作为设置于驱动力ECU 30的陷波滤波器32而使用的数字滤波器构成为：以使得滤波处理后的值单调地接近滤波处理前的值、且不超过当前时刻的滤波处理前的值的方式进行滤波处理。

图4表示本发明的实施方式所涉及的数字滤波器10的简要结构。该数字滤波器10作为上述车辆的驱动力控制装置的陷波滤波器32使用，但并不限于应用于车辆的驱动力控制装置，能够在使用其输出值来对设备进行控制的系统中通用地使用。特别是优选适用于根据数字滤波器的输出值与阈值之间的大小关系来控制设备的动作的系统。这里，说明在一般的设备控制系统100中，输入表示对设备的要求控制量的数字信号，并针对该输入的数字信号施加滤波处理的数字滤波器10。

数字滤波器10由微机构成，着眼于其功能，具备信号输入部11、滤波处理部12、输入保持部13、输出保持部14、输出选择部15以及信号输出部16。信号输入部11以规定的运算周期输入数字信号，将输入的数字信号向滤波处理部12以及输入保持部13供给。该数字信号是表示对设备控制系统100的设备的要求控制量的信号。例如，在设备控制系统100是上述车辆的驱动力控制装置的情况下，数字信号是表示驾驶员要求驱动力的信号。

滤波处理部12针对输入至信号输入部11的数字信号施加滤波处理(例如，带通滤波以及陷波滤波等处理)，以降低(包括除去)特定的频率成分。例如，在设备控制系统100是上述车辆的驱动力控制装置的情况下，滤波处理部12以降低车身的振动频率成分的方式，对输入的数字信号施加滤波处理。滤波处理部12向输出选择部15供给滤波处理后的数字信号。可以使用一般的数字滤波器作为该滤波处理部12。

以下，将输入至信号输入部11的数字信号、且是由滤波处理部12进行滤波处理之前的信号称为滤波处理前信号，将由滤波处理部12对该滤波处理前信号进行滤波处理后的信号称为滤波处理后信号。另外，将滤波处理前信号所表示的值称为滤波处理前值D1，将滤波处理后信号所表示的值称为滤波处理后值D2。

输入保持部13存储并保持输入至信号输入部11的滤波处理前信号的滤波处理前值D1。输入保持部13在直至滤波处理前信号由滤波处理部12进行滤波处理并供给至输出选择部15、利用输出选择部15结束后述的中间值的选择为止的期间，存储并保持滤波处理前值D1。输入保持部13在每次利用输出选择部15结束中间值的选择后存储并保持输入至信号输入部11的下一滤波处理前信号的滤波处理前值D1。这样，输入保持部13存储并更新滤波处理前值D1。

输出保持部14存储并保持从信号输出部16输出的最新的输出信号、即数字滤波器10的最新的输出信号所表示的值。将该数字滤波器10的最新的输出信号所表示的值称为前次输出值D3。输出保持部14在每次从信号输出部16输出输出信号后存储并更新前次输出值D3。

输出选择部15若从滤波处理部12被供给滤波处理后信号，则读入存储于输入保持部13的滤波处理前值D1和存储于输出保持部14的前次输出值D3。这样，输出选择部15取得滤波处理前值D1、滤波处理后值D2以及前次输出值D3。输出选择部15从取得的3个值D1、D2、D3中选择中间值，将选择的值设定为此次的输出值Dx。输出选择部15将所设定的此次的输出值Dx供给至信号输出部16。信号输出部16将表示从输出选择部15供给的输出值Dx的输出信号输出至设备控制系统100。该输出信号是数字滤波器10的输出信号。例如，在设备控制系统100是上述车辆的驱动力控制装置的情况下，输出信号是表示指令驱动力的信号。

在设备控制系统100中，被输入数字滤波器10的输出信号，根据该输出信号的输出值Dx，控制设备的动作。在该情况下，设备至少包含基于输出值Dx与阈值之间的大小关系而其动作被控制的要素。例如，在设备控制系统中，在输出值Dx超过第一阈值Dref1时设备启动，在输出值Dx低于第二阈值Dref2时设备停止。在该情况下，通过将第二阈值Dref2设定为比第一阈值Dref1小的值，在第一阈值Dref1与第二阈值Dref2之间设置不灵敏区。

这里，说明由输出选择部15选择的值的例子。例如，在D1＝10，D2＝20，D3＝5的情况下，D3＜D1＜D2的关系成立，因此，输出选择部15选择D1(＝10)作为它们的中间值。因而，此次的输出值Dx被设定为值10(Dx＝10)。

另外，例如，在D1＝10，D2＝10，D3＝5这样两个值彼此相同的情况下，输出选择部15选择具有共同的值的值D1＝D2＝(10)作为它们的中间值。这是因为：在该情况下，D3＜D1＝D2以及D3＜D2＝D1的关系成立，作为中间值，认为选择D1或者D2比选择D3适当。另外，在3个值D1、D2、D3全部相等的情况下(D1＝D2＝D3)，输出选择部15选择任一值作为中间值。

在本实施方式的数字滤波器10中，微机的CPU执行储存于ROM的指令(程序)，由此来实现滤波处理部12、输入保持部13、输出保持部14以及输出选择部15的功能，各部12、13、14、15同步地并以规定的运算周期进行上述处理，由此，输入至信号输入部11的数字信号最终被转换为表示输出值Dx的输出信号。

根据本实施方式的数字滤波器10，即便滤波处理后值D2相对于滤波处理前值D1脉动很大，由于从滤波处理前值D1、滤波处理后值D2以及前次输出值D3中选择中间值并将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值Dx，因此能够使输出值Dx单调地接近滤波处理前值D1。另外，输出值Dx的绝对值不会比滤波处理前值D1的绝对值大。

例如，若滤波处理后值D2从滤波处理前值D1远离，则从远离的时刻起，选择前次输出值D3作为中间值。因而，输出值Dx被设定为前次输出值D3。然后，在滤波处理前值D1、前次输出值D3以及滤波处理后值D2之间的大小关系不变的期间，输出值Dx维持前次输出值D3，因此为恒定值。因而，能够可靠地进行保护以使得输出值Dx不会从滤波处理前值D1远离。

从该状态起，例如若滤波处理后值D2朝接近滤波处理前值D1的方向变化而滤波处理后值D2与前次输出值D3之间的大小关系反转，则选择滤波处理后值D2作为中间值。因而，由于输出值Dx追随滤波处理后值D2，因此逐渐接近滤波处理前值D1。相反，在滤波处理前值D1变化而其与前次输出值D3之间的大小关系反转的情况下，选择滤波处理前值D1作为中间值。因而，输出值Dx追随滤波处理前值D1。

因此，能够使输出值Dx单调地接近滤波处理前值D1。另外，即便不识别设备控制系统的阈值，也能够防止输出值Dx不期望地通过阈值。另外，滤波处理后值D2的绝对值不会比滤波处理前值D1的绝对值大，因此能够使输出值Dx的变动幅度不会超过滤波处理前值D1的变动幅度。另外，输出值Dx不期望地通过阈值是指在滤波处理前值D1未通过阈值的状况下输出值Dx通过阈值。

结果，根据本实施方式的数字滤波器10，能够稳定地控制设备。另外，不改变滤波处理部12的特性，能够通过上述的中间值的选择这样的简单处理来实施适当的滤波处理。即，仅通过对通用的数字滤波器追加上述的选择中间值的功能部就能够实施适当的滤波处理，不会导致大幅度的成本提升。

这里，使用图5来说明将本实施方式的数字滤波器10应用于车辆的驱动力控制装置的陷波滤波器32的情况下的输出值Dx的变化。这里，使用驾驶员要求驱动力值Fout的波形来说明图10所示的现有的车辆的驱动力控制装置的驾驶员要求驱动力值Fin。在该情况下，驾驶员要求驱动力值Fin用滤波处理前值D1表示，驾驶员要求驱动力值Fout用滤波处理后值D2表示。通过数字滤波器10最终输出至驱动力控制部33的信号值是输出值Dx(实线)。

在从加速器踏板被释放的状态(借助电动发电机进行的再生制动状态)起加速器踏板被急剧踩下的情况下，滤波处理前值D1急剧增加。此时，滤波处理后值D2也追随着滤波处理前值D1增加。然后，滤波处理前值D1在超过第一阈值Dref1的规定值处稳定。滤波处理后值D2也与滤波处理前值D1同样超过第一阈值，但在其增加中途由于滤波处理部12的滤波处理的影响而朝降低方向变化。

输出值Dx在滤波处理后值D2追随着滤波处理前值D1增加的期间被设定为与滤波处理后值D2(＝D1)相同的值。而且，在滤波处理后值D2相对于滤波处理前值D1减少的情况下，从该时刻t1起，输出值Dx被设定为前次输出值D3。

该输出值Dx在滤波处理后值D2与前次输出值D3之间的大小关系不反转的期间、即滤波处理后值D2不超过前次输出值D3的期间被维持为前次输出值D3。因而，输出值Dx维持为恒定值，能够可靠地进行保护以使得不会从滤波处理前值D1远离。

若滤波处理后值D2转为增加并超过前次输出值D3，则从该时刻t2起，选择滤波处理后值D2作为中间值。因而，输出值Dx被设定为滤波处理后值D2。因此，输出值Dx追随着滤波处理后值D2而逐渐接近滤波处理前值D1。而且，若滤波处理后值D2达到滤波处理前值D1，然后超过滤波处理前值D1，则从达到该滤波处理前值D1的时刻t3起，选择滤波处理前值D1作为中间值。因而，从时刻t3起，输出值Dx追随滤波处理前值D1。因此，输出值Dx不会超过滤波处理前值D1。

因而，通过将本实施方式的数字滤波器10应用于车辆的驱动力控制装置的陷波滤波器32，能够使指令驱动值单调(无脉动)地接近滤波处理前的要求驱动力。因此，能够防止指令驱动值不期望地通过不灵敏区。因而，能够稳定地进行发动机的启动/停止。由此，能够使得不会对驾驶员赋予不适感。另外，能够使得指令驱动值的绝对值不会超过要求驱动力的绝对值。由此，能够使得不会对驾驶员赋予不希望的加速感或者减速感。

＜变形例的数字滤波器＞

在上述实施方式的数字滤波器10中，在前次输出值D3成为中间值的期间，输出值Dx被维持为恒定值。因而，输出值Dx非常稳定，因此在设备的稳定性方面是有利的。另一方面，在欲使输出值Dx的变化接近本来的滤波处理的动作的情况下，该变形例的数字滤波器是有效的。在该变形例中，具备对中间值进行修正以便输出值Dx接近本来的滤波处理的动作、并将该修正后的值设定为输出值Dx的功能。图6表示作为变形例的数字滤波器101的简要结构。

该变形例的数字滤波器101针对实施方式的数字滤波器10追加了修正部17，其它结构与实施方式的数字滤波器10相同。因而，对于相同的结构，在附图中标注相同的附图标记并省略说明。

数字滤波器101在输出选择部15与信号输出部16之间具备修正部17。该修正部17输入从输出选择部15输出的中间值(以下称为中间值D4)，对该中间值D4进行修正，并将该修正后的值设定为输出值Dx。该输出值Dx与实施方式同样被供给至信号输出部16以及输出保持部14。另外，修正部17存储有在设备控制系统100中用于设备的控制的阈值(第一阈值Dref1和第二阈值Dref2)。

图7表示修正部17所实施的修正程序。修正程序以规定的运算周期反复实施。若修正程序起动，则修正部17在步骤S11中判断前次输出值D3与中间值D4是否相等，即是否选择前次输出值D3作为中间值D4，在前次输出值D3与中间值D4不相等的情况下，在步骤S12中，将中间值D4设定为输出值Dx。

另一方面，在前次输出值D3与中间值D4相等的情况下，修正部17在步骤S13中比较滤波处理前值D1与滤波处理后值D2。修正部17在滤波处理前值D1比滤波处理后值D2大的情况下，在步骤S14中，运算将中间值D4以单位修正量α降低修正后的值(D4－α)，将该运算出的值(D4－α)设定为输出值Dx。另外，修正部17在滤波处理前值D1比滤波处理后值D2小的情况下，在步骤S15中，运算将中间值D4以单位修正量α增加修正后的值(D4+α)，将该运算出的值(D4+α)设定为输出值Dx。另外，修正部17在滤波处理前值D1与滤波处理后值D2相等的情况下，使处理进入步骤S12，将中间值D4设定为输出值Dx。

修正部17在设定输出值Dx后暂时结束修正程序。修正部17以与其它功能部12、13、14、15同步的运算周期反复实施修正程序。另外，修正部17在实施修正程序时，并行地比较输出值Dx与阈值，在输出值Dx不通过阈值的范围内进行限制并且通过上述修正程序实施修正。例如，修正部17在输出值Dx超过第一阈值Dref1的状况下，在输出值Dx不低于第二阈值Dref2的范围内进行限制并且通过上述修正程序实施修正。另外，修正部17在输出值Dx不超过第一阈值Dref1的状况下，在输出值Dx不超过第一阈值Dref1的范围内进行限制并且通过上述修正程序实施修正。

图8是与实施方式的图表(图5)对比地示出的图表，用实线示出从修正部17输出的输出值Dx。另外，将实施方式的输出值Dx(无修正)作为比较例而用双点划线示出。在该变形例中，从时刻t1起在输出选择部15中选择前次输出值D3(D3＝D4)，因此输出值Dx被设定为对中间值D4进行修正后的值(D4－α)。因而，输出值Dx以与单位修正量α对应的梯度降低。而且，在时刻t12，若滤波处理后值D2超过输出值Dx，则滤波处理后值D2被设定为中间值D4。因而，从时刻t12起，滤波处理后值D2被设定为输出值Dx。时刻t12以后的输出值Dx的变化与实施方式的变化(图5)相同。

由该图表可知，根据数字滤波器101，能够使输出值Dx接近本来的滤波处理的动作。另外，仅追加简单的处理就能够实施。另外，滤波的设计自由度提高。

另外，例如，修正部17也可以根据输出值Dx与阈值之间的偏差ΔD的大小|ΔD|，使单位修正量α的大小可变。在该情况下，|ΔD|越小，单位修正量α的大小越小即可。

另外，在该变形例中，修正部17实施增加修正和降低修正的双方，但也可以是仅实施增加修正或者仅实施降低修正的结构。在仅实施增加修正的情况下，代替步骤S14实施步骤S12即可，在仅实施降低修正的情况下，代替步骤S15实施步骤S12即可。

＜第二实施方式＞

上述实施方式(以下称为第一实施方式)所涉及的车辆的驱动力控制装置适用于混合动力汽车，但也可以适用于作为驱动装置具备发动机以及自动变速器的汽车。图9是第二实施方式所涉及的车辆的驱动力控制装置的简要结构图。

在该第二实施方式中，构成为代替第一实施方式的驱动力控制部33而具备驱动力控制部331，代替驱动装置20而具备驱动装置201，其它结构与第一实施方式的结构相同。与第一实施方式相同的结构在附图中标注相同的附图标记并省略说明。

驱动力控制部331具备发动机/变速器集中控制部331a(以下称为集中控制部331a)。驱动装置201具备发动机201a以及自动变速器201b。集中控制部331a基于从陷波滤波器32供给的指令驱动力(滤波后要求驱动力)，决定用于实现该指令驱动力的发动机要求扭矩和变速档。集中控制部331a基于发动机要求扭矩，实施发动机201a的驱动力控制(燃料喷射控制、点火控制以及进气量控制)。另外，集中控制部331a基于所决定的变速档切换自动变速器201b的变速档。

集中控制部331a存储有用于切换变速档的阈值(设定有不灵敏区的阈值，例如公知的变速曲线图中的变速曲线)，检测指令驱动力通过阈值这一情况来切换变速档。在该情况下，可以直接比较指令驱动力与阈值，也可以是比较基于指令驱动力运算的值与阈值的结构。另外，也可以是阈值根据表示车速等驾驶状态的参数而设定为可变的结构。

这样，在基于指令驱动力切换自动变速器201b的变速档的结构中，若指令驱动力脉动，则存在变速档的切换不期望地反复进行的可能性。因此，在该第二实施方式中，也使用上述数字滤波器10(或者101)作为陷波滤波器32。

因而，根据第二实施方式的车辆的驱动力控制装置，能够抑制车身2的振动，并且能够稳定地进行变速档的切换。

以上说明了本实施方式以及变形例所涉及的数字滤波器以及具备该数字滤波器的车辆的驱动力控制装置，但本发明不限定于上述实施方式以及变形例，可以在不脱离本发明的目的范围内进行各种变更。

例如，数字滤波器的用途不限于车辆的驱动力控制装置，能够适用于各种设备控制系统。

Claims (6)

1.一种数字滤波器，输出从被输入的数字信号降低了特定的频率成分后的输出信号，其中，

所述数字滤波器在设备的动作根据所述输出信号的输出值而被控制的系统中使用，具备：

滤波处理单元，所述滤波处理单元对被输入的数字信号施加滤波处理；以及

输出值设定单元，所述输出值设定单元取得被输入至所述滤波处理单元的滤波处理前的信号所表示的值即滤波处理前值、所述滤波处理前的信号由所述滤波处理单元进行滤波处理后的信号所表示的值即滤波处理后值以及前次输出的输出信号所表示的值即前次输出值，从所述滤波处理前值、所述滤波处理后值以及所述前次输出值中选择中间值，基于所述选择的中间值来设定此次的输出信号的输出值。

2.根据权利要求1所述的数字滤波器，其中，

所述输出值设定单元构成为：将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值。

3.根据权利要求1所述的数字滤波器，其中，

所述输出值设定单元构成为：在所选择的中间值是所述前次输出值的情况下进行增加修正处理和降低修正处理中的至少一方，在所选择的中间值不是所述前次输出值的情况下，将所选择的中间值设定为此次的输出信号的输出值，其中，在所述增加修正处理中，若所述滤波处理后值比所述滤波处理前值大，则将所述选择的中间值以规定量增加修正并将所述增加修正后的值设定为所述输出值，在所述降低修正处理中，若所述滤波处理后值比所述滤波处理前值小，则将所述选择的中间值以规定量降低修正并将所述降低修正后的值设定为所述输出值。

4.一种车辆的驱动力控制装置，具备权利要求1～3中任一项所述的数字滤波器，其中，具备：

要求驱动力运算单元，所述要求驱动力运算单元运算驾驶员要求驱动力，输出表示所述运算出的驾驶员要求驱动力的要求驱动力信号；

陷波滤波器，所述陷波滤波器是所述数字滤波器，所述陷波滤波器构成为：被输入所述要求驱动力信号，且所述滤波处理单元对所述要求驱动力信号施加滤波处理，以便降低车身的振动频率成分；以及

驱动力控制单元，所述驱动力控制单元基于所述陷波滤波器的输出信号的输出值，控制在车辆的行驶用驱动装置产生的驱动力。

5.根据权利要求4所述的车辆的驱动力控制装置，其中，

所述行驶用驱动装置是具有发动机和电动发电机的混合动力式驱动装置，

所述驱动力控制单元构成为：根据所述陷波滤波器的输出信号的输出值，控制所述混合动力式驱动装置的驱动力并切换所述发动机的驱动状态与非驱动状态。

6.根据权利要求4所述的车辆的驱动力控制装置，其中，

所述行驶用驱动装置是具有发动机和自动变速器的驱动装置，

所述驱动力控制单元构成为：根据所述陷波滤波器的输出信号的输出值，控制所述发动机的驱动力并切换所述自动变速器的变速档。