DE102017008362B4

DE102017008362B4 - Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, Verfahren zum Steuern oder Regeln des Antriebskraftübertragungswegs und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102017008362B4
Application number: DE102017008362.2A
Authority: DE
Inventors: Kanta Kono; Atsushi Yamasaki; Kyohei Ike
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2037-09-07
Also published as: CN108437968A; JP2018040330A; US10119485B2; JP6233477B1; US20180073454A1; CN108437968B; DE102017008362A1

Abstract

Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug enthält:eine Antriebsquelle (2) zum Erzeugen von Drehmoment als eine Antriebskraft;Räder (6);eine Antriebskraftübertragungswelle (5), welche in einem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, welcher von der Antriebsquelle (2) zu den Rädern (6) verläuft; undeinen Beschleunigerstellungssensor (14) zum Erfassen eines Niederdrückbetrags eines Gaspedals,wobei die Steuervorrichtung (12) durchführt:eines von Schätzen und Erfassung eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts der Antriebskraftübertragungswelle (5) an einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt an der Radseite;eine Anweisung an die Antriebsquelle (2) zum Erzeugen eines ersten Drehmoments entsprechend dem Niederdrückbetrag des Gaspedals, wenn ausgehend von einem Erfassungsergebnis des Beschleunigerstellungssensors (14) festgestellt worden ist, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat; undeine Anweisung an die Antriebsquelle (2) zum Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn festgestellt worden ist, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal nachdem festgestellt wurde, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Ermittlungsergebnis des Torsionswinkels ermittelt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Technik zur Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung während der Fahrzeugbeschleunigung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Antriebskraftübertragungswegs sowie ein Computerprogrammprodukt.
Typischerweise ist bekannt, dass Schwingung in Fahrzeugzeugen aufgrund von Torsion in einer Antriebskraftübertragungswelle auftritt, welche zwischen einer Antriebsquelle (wie beispielsweise einem Motor) und Fahrzeugrädern angeordnet ist. Um eine derartige Schwingung zu reduzieren, wurde verschiedenartige Forschung und Entwicklung betrieben.
Beispielsweise offenbart die JP 3 750 626 B2 eine Technik zum Ermitteln, unter Verwendung einer Ermittlungseinrichtung (eines Zustandsanzeigers), eines Torsionswinkels eines Torsionsdämpfers, welcher zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Motor eines Hybrid-Elektrofahrzeugs angeordnet ist, und zum Korrigieren eine Kurbelwinkels des Verbrennungsmotors ausgehend von dem ermittelten Torsionswinkel. Somit wird die Torsionsschwingung einer Antriebskraftübertragungswelle reduziert.
Ferner offenbart die JP 5 920 147 B2 eine Technik zum Reduzieren von Fahrzeugschwingung, welche durch Torsion in einer Antriebskraftübertragungswelle während eines Schaltvorgangs hervorgerufen wird, d.h. wenn ein Untersetzungsverhältnis eines Getriebes geändert wird. Beispielsweise werden Drehzahlen einer Antriebswelle auf einer Motorseite und einer Fahrzeugradseite unter Verwendung eines
Ermittlungsmodells ermittelt, eine Differenz zwischen den ermittelten Drehzahlen wird berechnet und eine Regelung wird unter Verwendung eines Drehmomentkorrekturbetrags ausgehend auf der berechneten Drehzahldifferenz durchgeführt. Somit wird die Fahrzeugschwingung, welche durch Torsion in der Antriebskraftübertragungswelle während des Schaltvorgangs hervorgerufen wird, reduziert.
Ein zufriedenstellendes Beschleunigungsgefühl kann dem Fahrer beim Drücken des Gaspedals zum Beschleunigen mit den herkömmlichen Techniken nicht vermittelt werden, während die ungewünschte Fahrzeugschwingung reduziert wird, welche durch die Torsion in der Antriebskraftübertragungswelle hervorgerufen wird.
Insbesondere in Fällen, in denen die in JP 3 750 626 B2 und JP 5 920 147 B2 beschriebenen Techniken eingesetzt werden, wird ein Motordrehmoment korrigiert, um die Fahrzeugschwingung auch während der Beschleunigung zu reduzieren. Daher ist es schwierig, während der Fahrzeugbeschleunigung eine zufriedenstellende Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereitzustellen.
Die Druckschrift JP 2014-070 552 A offenbart ferner eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug und aus der Druckschrift US 2012/0 239 237 A1 ist eine Steuerung für ein Hybridfahrzeug bekannt. Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 699 35 639 T2 Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung und -verfahren für eine Brennkraftmaschine.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Erfindung ist im Hinblick darauf konzipiert, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und zielt darauf ab, eine Fahrzeugsteuervorrichtung oder Fahrzeugregelvorrichtung bereitzustellen, welche Fahrzeugschwingung, die durch Torsion in einer Antriebskraftübertragungswelle hervorgerufen wird, auch während der Beschleunigung reduziert und eine zufriedenstelle Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung eines Fahrers liefert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem Aspekt dieser Offenbarung steuert oder regelt ein Fahrzeug mit der folgenden Konfiguration.
Das Fahrzeug enthält eine Antriebsquelle zum Erzeugen von Drehmoment als Antriebskraft, Räder, eine Antriebskraftübertragungswelle, welche in einem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, der von der Antriebsquelle zu den Rädern verläuft, und einen Beschleunigerstellungssensor zum Erfassen eines Herunterdrückbetrags eines Gaspedals.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung oder Fahrzeugregelvorrichtung führt aus: (i) entweder eine Ermittlung oder eine Erfassung eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts der Antriebskraftübertragungswelle an einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt an einer Radseite, (ii) einen Befehl an die Antriebsquelle zum Erzeugen eines ersten Drehmoments entsprechend dem Herunterdrückbetrag des Gaspedals, wenn ausgehend von einem Erfassungsergebnis des Beschleunigerstellungssensors ermittelt worden ist, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, und (iii) einen Befehl an die Antriebsquelle zum Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn ermittelt worden ist, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal seit dem Ermitteln, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Ermittlungsergebnis des Torsionswinkels bestimmt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung mit der obigen Konfiguration steuert oder regelt die Antriebsquelle zum Erzeugen des zweiten Drehmoments, welches niedriger als das erste Drehmoment ist, wenn ermittelt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswelle zum ersten Mal, nachdem ermittelt worden ist, dass das Herunterdrücken des Gaspedals begonnen hat, von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat. Mit anderen Worten: Nachdem das Herunterdrücken des Gaspedals begonnen hat, wird bei dieser Konfiguration die Antriebsquelle, bis die Änderungsrate des Torsionswinkels von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt ist, so gesteuert oder geregelt, dass sie das erste Drehmoment entsprechend dem Niederdrückbetrag des Gaspedals erzeugt.
Daher weist die Fahrzeugsteuervorrichtung mit dieser Konfiguration, zumindest nachdem das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, bis die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswelle von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt ist, die Antriebsquelle an, das erste Drehmoment entsprechend dem Niederdrückbetrag des Gaspedals auszugeben. Daher wird eine zufriedenstellende Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereitgestellt.
Es sei darauf hingewiesen, dass „entsprechend“ in der obigen Beschreibung eine Situation bezeichnet, in der der Niederdrückbetrag des Gaspedals direkt ohne jegliche Drehmomentkorrektur reflektiert wird, oder eine Situation bezeichnet, in der zwar eine Drehmomentkorrektor ausgeführt wird, ein Korrekturbetrag jedoch extrem klein ist, sodass der Fahrer die Korrektur kaum wahrnehmen kann.
Nachdem ermittelt worden ist, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswelle zum ersten Mal von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, wird bei dieser Konfiguration ferner die Antriebsquelle so gesteuert oder geregelt, dass sie das zweite Drehmoment erzeugt, welches vergleichsweise niedriger als das erste Drehmoment ist. Daher wird die Schwingung des Fahrzeugs, welche durch die Torsion der Antriebskraftübertragungswelle verursacht wird, effektiv reduziert. Das heißt, die Erfinder usw. haben erkannt, dass das Phänomen, bei dem die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftverteilungswelle von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt wird, oder umgekehrt, die Schwingung des Fahrzeugs stark beeinflusst. Daher wird bei dieser Konfiguration, nachdem zum ersten Mal ermittelt worden ist, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswelle von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung effektiv reduziert, indem die Antriebsquelle so gesteuert oder geregelt wird, dass sie das zweite Drehmoment erzeugt, welches vergleichsweise niedriger als das erste Drehmoment ist.
Auf diese Weise reduziert die Fahrzeugsteuervorrichtung mit dieser Konfiguration die Schwingung des Fahrzeugs, welche durch die Torsion der Antriebskraftübertragungswelle hervorgerufen wird, auch während der Beschleunigung und stellt die zufriedenstellende Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereit.
Das zweite Drehmoment kann ausgehend von mindestens einem von einem Änderungsbetrag und der Änderungsrate des Torsionswinkels von einem ersten Zeitpunkt, wenn ermittelt wird, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, bis zu einem zweiten Zeitpunkt, wenn die ermittelt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal von einer positiven Rate zu einer negativen Rate geändert hat, eingestellt werden.
Da das zweite Drehmoment ausgehend von mindestens einem von Änderungsbetrag und Änderungsrate des Torsionswinkels bis zu dem zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, reduziert die Fahrzeugsteuervorrichtung mit der obigen Konfiguration die Schwingung des Fahrzeugs effektiv. Diese Konfiguration basiert auf der Erkenntnis, zu der die Erfinder etc. gelangt sind, dass der Änderungsbetrag und die Änderungsrate des Torsionswinkels bis zu dem zweiten Zeitpunkt, zu dem die Änderungsrate des Torsionswinkels umgekehrt ist, die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung stark beeinflusst.
Die Antriebsquelle kann angewiesen werden, das zweite Drehmoment für eine bestimmte Zeitdauer von dem zweiten Zeitpunkt an zu erzeugen.
Die Umkehrungen von „positiv“ zu „negativ“ und von „negativ“ zu „positiv“ der Änderungsrate in dem Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle erfolgen von dem zweiten Zeitpunkt an jeweils mehrere Male. Dabei wird mit dieser Konfiguration durch Steuern oder Regeln der Antriebsquelle zum Erzeugen des zweiten Drehmoments für eine bestimmte Zeitdauer die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung effektiv reduziert.
Das Fahrzeug kann auch ein Getriebe enthalten, welches in dem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass das Übersetzungsverhältnis des Getriebes die Anzahl der Umkehrungen in der Torsion der Antriebskraftübertragungswelle beeinflusst, wird mit dieser Konfiguration die bestimmte Zeitdauer in Abhängigkeit des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes eingestellt. Dadurch wird die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung bei jedem Übersetzungsverhältnis effektiv reduziert.
Nach der bestimmten Zeitdauer kann die Antriebsquelle angewiesen werden, ein drittes Drehmoment zu erzeugen, welches niedriger als das erste Drehmoment und höher als das zweite Drehmoment ist.
Nachdem die Schwingung des Fahrzeugs durch Konvergieren der Umkehrungen in der Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswellen während der bestimmten Zeitdauer reduziert worden ist, wird bei dieser Konfiguration die Antriebsquelle so gesteuert, dass sie das dritte Drehmoment ausgibt. Durch Umschalten der Steuerung der Antriebsquelle zu der Steuerung zu dem dritten Drehmoment, ohne Ausführen der Steuerung zu einem übermäßig niedrigen Drehmoment (zweites Drehmoment), fährt das Fahrzeug unter einer optimalen Bedingung, was dazu führt, dass ein Vorteil hinsichtlich der Senkung des Energieverbrauchs und der Umweltbelastung erzielt wird.
Die Antriebsquelle kann angewiesen werden, das zweite Drehmoment von dem zweiten Zeitpunkt an bis ermittelt wird, dass sich der Torsionswinkel für eine bestimmte Anzahl von Malen von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, zu erzeugen.
Wenn die Umkehr der Torsion der Antriebskraftübertragungswelle die bestimmte Anzahl von Malen stattgefunden hat, wird bei dieser Konfiguration die Antriebsquelle so gesteuert oder geregelt, dass sie das dritte Drehmoment erzeugt, welches höher als das zweite Drehmoment ist. Auch dadurch wird die geeignete Reaktion auf die Anforderung des Fahrers bereitgestellt, während die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung reduziert wird.
Nachdem ermittelt worden ist, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels für die bestimmte Anzahl von Malen von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, kann die Antriebsquelle angewiesen werden, ein drittes Drehmoment zu erzeugen, welches niedriger als das erste Drehmoment und höher als das zweite Drehmoment ist.
Auch mit dieser Konfiguration wird durch Ändern der Steuerung der Antriebsquelle zu der Steuerung des dritten Drehmoments, ohne Ausführen der Steuerung zu einem übermäßig niedrigen Drehmoment (zweites Drehmoment), die Reaktion auf die Anforderung entsprechend der Operation des Fahrers bereitgestellt.
Die Antriebsquelle kann ein Verbrennungsmotor sein. Das Fahrzeug kann ferner ein Drosselventil, einen variablen Ventilmechanismus, eine Zündkerze und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung enthalten, welche an der Antriebsquelle angeordnet sind. Die Antriebsquelle kann das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment durch Steuern oder Regeln mindestens eines von Drosselventil, variablem Ventilmechanismus, Zündkerze und Kraftstoffeinspritzvorrichtung erzeugen.
Bei dieser Konfiguration wird ein spezieller Steuermodus oder Regelmodus eines Falls definiert, in dem der Verbrennungsmotor, wie beispielsweise ein Benzinmotor als Antriebsquelle verwendet wird. Das heißt, bei dieser Konfiguration wird die Steuerung oder Regelung der Antriebsquelle (des Verbrennungsmotors) zu dem ersten Drehmoment und dem zweiten Drehmoment ausgeführt, indem mindestens eines von Drosselventil, variablen Ventilmechanismus, Zündkerze und Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesteuert oder geregelt wird.
Der Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle kann unter Verwendung eines Ermittlermodells ermittelt werden, welches das Verhalten eines Steuerungs- oder Regelungs-Zielmodells beschreibt, welches ein Modell eines Antriebskraftübertragungssystems des Fahrzeugs ist, welches die Antriebskraftübertragungswelle enthält.
Da der Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle unter Verwendung des Ermittlermodells ermittelt wird, wird bei dieser Konfiguration der Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle auch dann mit hoher Genauigkeit ermittelt, wenn sich der Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle während der Beschleunigung von Moment zu Moment ändert. Somit wird die Umkehr der Torsion der Antriebskraftübertragungswelle zuverlässig konvergiert, und die Schwingung des Fahrzeugs wird zuverlässig reduziert.
Ein Drehmomentkorrekturbetrag, welcher ein Korrekturbetrag des ersten Drehmoments in Abhängigkeit des Niederdrückbetrags des Gaspedals ist, kann ausgehend von dem ermittelten Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle berechnet werden. Das zweite Drehmoment kann ein Wert sein, welcher durch Korrigieren des ersten Drehmoments gemäß dem Drehmomentkorrekturbetrag gewonnen wird.
Da das zweite Drehmoment unter Verwendung des Korrekturbetrags wie oben beschrieben eingestellt wird, wird eine hochgenaue Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung ausgeführt.
Der Drehmomentkorrekturbetrag kann so eingestellt werden, dass er gemäß einem bestimmten Zyklus, den Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle betreffend, allmählich kleiner wird. Dadurch wird die Torsionsschwingung der Antriebskraftübertragungswelle effektiv reduziert.
Eine Rückkoppelungsregelung kann ausgeführt werden, um das Drehmoment zu steuern oder zu regeln.
Da die Antriebsquelle durch die Rückkoppelungsregelung gesteuert oder geregelt wird, wird mit dieser Konfiguration die hochgenaue Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung in Abhängig der sich von Moment zu Moment ändernden Situation ausgeführt.
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung oder Fahrzeugregelvorrichtung nach einem anderen Aspekt dieser Offenbarung enthält ein Fahrzeug mit der folgenden Konfiguration.
Das Fahrzeug enthält eine Antriebsquelle zum Erzeugen von Antriebsdrehmoment als Antriebskraft, eine Antriebskraftübertragungswelle, welche in einem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, der von der Antriebsquelle zu den Rädern verläuft, und ein Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement zum Annehmen einer Beschleunigungsanforderung, welche einen Beschleunigungsanforderungsbetrag hat, von einem Fahrer des Fahrzeugs.
Es sei darauf hingewiesen, dass als das „Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement“ in der obigen Beschreibung, ein Element, mit welchem der Fahrer die Beschleunigung manuell anfordert (z.B. einen Knopf einer Geschwindigkeitsregelung zum Ändern der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit) und ein Element, mit welcher der Fahrer/die Fahrerin die Beschleunigung durch Betätigung mit seinem/ihrem Fuß anfordert (z.B. ein Gaspedal) einsetzbar sind.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung oder Fahrzeugregelvorrichtung führt aus: (i) entweder eine Ermittlung oder eine Erfassung eines Torsionswinkels eines ersten Abschnitts der Antriebskraftübertragungswelle an einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt an einer Radseite, (ii) einen Befehl an die Antriebsquelle zum Erzeugen eines ersten Drehmoments entsprechend dem Beschleunigungsanforderungsbetrag, wenn das Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement die Beschleunigungsanforderung an das Fahrzeug annimmt, und (iii) einen Befehl an die Antriebsquelle zum Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn ermittelt worden ist, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal seit die Beschleunigungsanforderung angenommen worden ist, von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Ermittlungsergebnis des Torsionswinkels bestimmt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung mit der obigen Konfiguration steuert oder regelt die Antriebsquelle zum Erzeugen des zweiten Drehmoments, welches niedriger als das erste Drehmoment ist, wenn ermittelt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswelle zum ersten Mal, nachdem ermittelt worden ist, dass die Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer an das Fahrzeug angenommen worden ist, von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat. Mit anderen Worten: Nachdem der Fahrer die Betätigung der Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelements begonnen hat bis die Änderungsrate des Torsionswinkels von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt ist, wird bei dieser Konfiguration die Antriebsquelle so gesteuert oder geregelt, dass sie das erste Drehmoment entsprechend dem Beschleunigungsanforderungsbetrag erzeugt.
Daher weist die Fahrzeugsteuervorrichtung mit dieser Konfiguration, zumindest nachdem der Fahrer die Betätigung der Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelements begonnen hat, bis die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebskraftübertragungswelle von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt ist, die Antriebsquelle an, das erste Drehmoment entsprechend dem erfassten Beschleunigungsanforderungsbetrag auszugeben. Daher wird eine zufriedenstellende Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereitgestellt.
Es sei darauf hingewiesen, dass ähnlich wie bei dem obigen Aspekt „entsprechend“ in dem vorstehenden (ii) eine Situation bezeichnet, in die Beschleunigungsanforderung von dem Fahrer direkt ohne jegliche Drehmomentkorrektur reflektiert wird, oder eine Situation bezeichnet, in der zwar eine Drehmomentkorrektor ausgeführt wird, ein Korrekturbetrag jedoch extrem klein ist, sodass der Fahrer die Korrektur kaum wahrnehmen kann.
Ferner wir bei dieser Konfiguration, nachdem zum ersten Mal ermittelt worden ist, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkle der Antriebskraftübertragungswelle von einer positiven Rate in einen negative Rate umgekehrt hat, die Antriebsquelle so gesteuert oder geregelt, dass sie das zweite Drehmoment erzeugt, welches vergleichsweise niedriger als das erste Drehmoment ist. Somit wird die Schwingung des Fahrzeugs, welche durch die Torsion der Drehmomentübertragungswelle hervorgerufen wird, effektiv reduziert.
Auf diese Weise reduziert die Fahrzeugsteuervorrichtung dieses Aspekts die Schwingung des Fahrzeugs, welche durch die Torsion der Drehmomentübertragungswelle hervorgerufen wird, auch während der Beschleunigung und stellt die zufriedenstellende Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereit.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Antriebskraftübertragungswegs bereitgestellt, welches die folgenden Schritte umfasst:

Schätzen oder Erfassen eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts einer Antriebskraftübertragungswelle auf einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt auf einer Radseite;
Erzeugen eines ersten Drehmoments durch eine Antriebsquelle entsprechend einem Niederdrückbetrag eines Gaspedals, wenn ausgehend von einem Erfassungsergebnis eines Beschleunigerstellungssensors ermittelt worden ist, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat; und
Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn ermittelt wird, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal, nachdem ermittelt worden ist, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Torsionswinkels ermittelt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Antriebskraftübertragungswegs bereitgestellt, welches die folgenden Schritte umfasst:

Schätzen oder Erfassen eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts einer Antriebskraftübertragungswelle auf einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt auf einer Radseite;
Erzeugen eines ersten Drehmoments durch eine Antriebsquelle entsprechend einem Beschleunigungsanforderungsbetrag, wenn ein Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement die Beschleunigungsanforderung an das Fahrzeug annimmt; und
Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn ermittelt wird, das sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal, nachdem die Beschleunigungsanforderung angenommen worden ist, von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrage des Torsionswinkels ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Torsionswinkels ermittelt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt angegeben, welches computerlesbare Befehle umfasst, die, wenn sie auf einem geeigneten System geladen sind und ausgeführt werden, die Schritte des oben erwähnten Verfahrens ausführen können.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm, welches eine teilweise Konfiguration eines Fahrzeugs nach einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
2 ist ein schematisches Blockschaltbild, welches eine Konfiguration in Zusammenhang mit einem Steuersystem oder Regelsystem des Fahrzeugs zeigt.
3 ist ein schematisches Blockschaltbild, welches Funktionsgruppen einer Steuerung oder Regelung in Zusammenhang mit einer Drehmomentsteuerung oder Drehmomentregelung eines Motors zeigt.
4 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Modell eines Antriebskraftübertragungssystems des Fahrzeugs zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Steuerung oder Regelung zeigt, die von einer Steuerung oder Regelung ausgeführt wird, während das Fahrzeug beschleunigt.
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung mit großer Verstärkung darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung mit kleiner Verstärkung darstellt.
8 ist eine schematische Ansicht, welche eine Beziehung zwischen einem Soll-Motordrehmoment und der Torsion einer Antriebswelle des Fahrzeugs darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden einige Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die folgenden Ausführungsformen einige Beispiele dieser Offenbarung darstellen und diese Offenbarung, mit Ausnahme ihrer wesentlichen Konfiguration, nicht als einschränkend gedacht ist.
[Erste Ausführungsform]
KONFIGURATION DES FAHRZEUGS 1
Eine Konfiguration eines Fahrzeugs 1 dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, welches eine teilweise Konfiguration des Fahrzeugs 1 darstellt. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild, welches eine Konfiguration in Zusammenhang mit einem Steuersystem oder Regelsystem des Fahrzeugs 1 darstellt.
Wie in 1 dargestellt, enthält des Fahrzeug 1 einen Motor 2, ein Getriebe 3, ein Differentialgetriebe 4, ein Paar Antriebswellen 5 ,ein Paar Fahrzeugräder 6 und eine Steuerung oder Regelung 12.
Der Motor 2 ist als eine Antriebsquelle des Fahrzeugs 1 vorgesehen und ist ein Verbrennungsmotor, welcher eine Antriebskraft durch Verbrennen von Kraftstoff in seinem Inneren erzeugt. Zwar ist diese Art von Motor 2 nicht speziell eingeschränkt, doch wird als ein Beispiel ein Viertakt-Mehrzylinder-Benzinmotor verwendet. Obwohl nicht im Detail dargestellt, enthält der Motor 2 dieser Ausführungsform mehrere Zylinder 11, in denen Kolben hin- und hergehend aufgenommen sind, sowie eine Kurbelwelle 9, welches eine Ausgangswelle ist.
Wie in 2 dargestellt, sind ein Drosselventil 17, variable Ventilmechanismen 18, Zündkerzen 19 und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 an dem Motor 2 angebracht. Das Drosselventil 17 ist in einem Einlasskanal zum Einstellen einer Menge an Luft, welche den Zylindern 11 des Motors 2 zugeführt wird, angeordnet. Jede Zündkerze 19 zündet durch einen Funken ein Gasgemisch, welches Luft und Kraftstoff enthält und von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 eingespritzt wird.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Generator 10 zum Erzeugen von Energie durch Gewinnen der Antriebskraft von der Kurbelwelle 9 an dem Motor 2 angebracht. Die durch den Generator 10 erzeugte Energie wird in eine elektrische Speichervorrichtung, wie eine Batterie (nicht dargestellt) geladen. Die Energie der elektrischen Speichervorrichtung wird verwendet, um verschiedene elektrische Komponenten zu betreiben, welche in dem Fahrzeug angeordnet sind.
Das Getriebe 3 ist ein stufenloses Getriebe oder ein Automatikgetriebe mit einem Planetengetriebe, welches die Drehung der Kurbelwelle 9 des Motors 2 an die Antriebswelle 5 überträgt, während es diese verlangsamt. Das Fahrzeug 1 dieser Ausführungsform ist ein Fahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb, und das Getriebe 3 ist mit einem Differentialgetriebe 4 als eine Differentialvorrichtung integriert.
Die Steuerung 12 ist ein Motorsteuergerät oder PCM (Powertrain Control Module) und steuert oder regelt, das Drosselventil 17, die variablen Ventilmechanismen bzw. Regelventilmechanismen 18, die Zündkerzen 19 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20, welche mit dem Motor 2 verbunden sind, in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs 1 usw.
Wie in 2 dargestellt, werden verschiedene Informationen der Steuerung 12 von einer Vielzahl von Sensoren, die in dem Fahrzeug vorhanden sind, sequentiell zugeführt. Beispielsweise ist das Fahrzeug 1 mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, einem Beschleunigerstellungssensor 14, einem Motordrehzahlsensor 15 und einem Bremsensensor 16 ausgestattet. Die Sensoren 13 bis 16 führen der Steuerung 12 erfasste Informationen sequentiell zu.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 erfasst eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Der Beschleunigerstellungssensor 14 erfasst einen Betrag, um den ein Gaspedal 7 (siehe 1) durch einen Fahrer des Fahrzeugs niedergedrückt ist (Beschleunigeröffnung). Der Motordrehzahlsensor 15 erfasst die Drehzahl der Kurbelwelle 9 des Motors 2. Der Bremsensensor 16 erfasst Druck von Bremsflüssigkeit (Bremsdruck), wenn der Fahrer ein in 1 gezeigtes Bremspedal 8 niederdrückt.
Die erfassten Informationen von diesen Sensoren 13 bis 16 werden der Steuerung 12 sequentiell zugeführt, während das Fahrzeug 1 gefahren wird.
Die Steuerung 12 führt ausgehend von den zugeführten Informationen von den Sensoren 13 bis 16 verschiedene Berechnungen aus und bestimmt danach das Drehmoment, welches in dem Motor 2 zu erzeugen ist, in Abhängigkeit der Situation. Ferner bestimmt die Steuerung 12 eine optimale Bedingung zum Erzeugen des ermittelten Drehmoments und gibt entsprechende Steuersignale an das Drosselventil 17, die Regelventilmechanismen 18, die Zündkerzen 19 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 aus.
DREHMOMENTSTEUERUNG ODER DREHMOMENTREGELUNG DES MOTORS 2 DURCH DIE STEUERUNG 12
Die Drehmomentsteuerung oder Drehmomentregelung des Motors 2 durch die Steuerung 12 wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, welche ein schematisches funktionales Blockschaltbild ist, das Funktionsgruppen der Steuerung 12 darstellt, welche zu der Drehmomentsteuerung oder -regelung des Motors 2 gehören.
Wie in 3 dargestellt, enthält die Steuerung 12 ein Drehmomentwandlungsmodul 21, ein Rückführmodul 22, ein Drehmomentsteuermodul oderregelmodul 23, ein Ist-Wert-Messmodul 24, ein Fahrwiderstandsermittlungsmodul 25, ein Drehmomentermittlungsmodul 26 und ein Verhaltensermittlungsmodul 27. Diese Module sind Softwareprogramme, welche im Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor der Steuerung 12 ausgeführt werden, um ihre jeweiligen Funktionen zu erfüllen.
Das Drehmomentwandlungsmodul 21 ist eine Funktionsgruppe, welche ausgehend von der Beschleunigeröffnungsinformation, welche von dem Beschleunigerstellungssensor 14 zugeführt worden ist, ein Soll-Drehmoment T₀ des Motors 2 berechnet. Dabei ist das von dem Drehmomentwandlungsmodul 21 berechnete Soll-Drehmoment T₀ ein Wert, welcher unter der Annahme gewonnen wird, dass jede Antriebswelle 5 ein starrer Körper ist, sodass die Torsion der Antriebswelle 5 nicht berücksichtigt wird. Daher ist das von dem Drehmomentwandlungsmodul 21 berechnete Soll-Drehmoment T₀ einfach so festgelegt, dass es proportional zu der Beschleunigeröffnung ist. Das heißt, dass das Drehmomentwandlungsmodul 21 ein höheres Soll-Drehmoment T₀ festlegt, wenn die Beschleunigeröffnung größer wird.
Das Drehmomentsteuermodul 23 berechnet eine Ansaugluftmenge, eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Zündzeitpunkt des Motors, welche zum Erzeugen des von dem Drehmomentwandlungsmodul 21 festgelegten Soll-Drehmoments T₀ erforderlich sind. Als Soll-Steuerwerte zum Erreichen der oben erwähnten Ansaugluftmenge, der Kraftstoffeinspritzmenge und des Zündzeitpunkts legt das Drehmomentsteuermodul 23 ferner eine Soll-Öffnung des Drosselventils 17, eine Soll-Öffnungsdauer der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20, einen Soll-Ladezeitpunkt der Zündkerze 19 usw. fest.
Das Ist-Wert-Messmodul 24 ruft sequentiell die Messwerte der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Bremsendrucks usw. ausgehend von den Eingangssignalen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, dem Motordrehzahlsensor 15 und dem Bremsensensor 16 ab.
Ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Bremsendruck, welche von dem Ist-Wert-Messmodul 24 zugeführt worden sind, berechnet das Fahrtwiderstandsermittlungsmodul 25 einen ermittelten Fahrtwiderstand T_b, welcher zu dem Fahrzeug 1 zu addieren ist (Fahrtwiderstands-Ermittlungswert). Beispielsweise wird eine bestimmte Berechnungsformel, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Bremsendruck als Variablen benutzt, zum Berechnen des Fahrtwiderstands-Ermittlungswerts T_b verwendet, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Bremsendruck ansteigen, wird ein höherer Fahrtwiderstands-Ermittlungswert T_b berechnet.
Ausgehend von den Soll-Steuerwerten des Drosselventils 17, der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und der Zündkerze 19, welche von dem Drehmomentsteuermodul 23 festgelegt worden sind, sowie von der Motordrehzahl, welche durch das Ist-Wert-Messmodul 24 abgerufen worden ist, berechnet das Drehmomentermittlungsmodul 26 ein ermitteltes Drehmoment T_e, welches tatsächlich von dem Motor 2 zu erzeugen ist (Motordrehmoment-Ermittlungswert).
Beispielsweise werden Drehmomentkennliniendaten des Motors 2, welche zuvor in dem Speicher gespeichert worden sind, zum Berechnen des Motodrehmoment-Ermittlungswerts T_e verwendet. Das heißt, der Steuerung 12 werden die Drehmomentkennliniendaten ausgehend von einem Ist-Wert des Drehmoments, wenn der Motor 2 unter verschiedenen Bedingungen betrieben wird, zugeführt, mit anderen Worten: Daten, welche eine Änderung des von dem Motors 2 erzeugten Drehmoments (Motordrehmoment) in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie beispielsweise dem Kraftstoffeinspritzbetrag, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, dem Zündzeitpunkt, der Motordrehzahl usw. exemplarisch spezifizieren. Ferner werden der Motodrehmoment-Ermittlungswert Te, entsprechend der Motordrehzahl, und die Soll-Steuerwerte des Drosselventils 18, der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und der Zündkerze 19 ausgehend von den Drehmomentkennliniendaten festgelegt.
Das Verhaltensermittlungsmodul 27 ermittelt verschiedene Zustandsgrößen des Fahrzeugs 1 ausgehend von der Motordrehzahl, welche durch das Ist-Wert-Messmodul 24 gewonnen worden ist, dem Motodrehmoment-Ermittlungswert T_e, welcher durch das Drehmomentermittlungsmodul 26 festgelegt worden ist, und dem Fahrtwiderstand-Ermittlungswert T_b des Fahrzeugs 1, welcher von dem Fahrtwiderstand-Ermittlungsmodul 25 ermittelt worden ist.
Beispielsweise ermittelt das Verhaltensermittlungsmodul 27 die verschiedenen Zustandsgrößen, welche mit der Torsion der Antriebswelle 5 zusammenhängen, usw. unter Verwendung der später beschriebenen Gleichung (Ermittlergleichung (2)) ausgehend von den bekannten Werten, wie beispielsweise der Motordrehzahl (genauer gesagt, dem Wert, welcher in die Drehung der Antriebswelle 5 umgewandelt wurde), dem Motordrehmoment-Ermittlungswert T_e und dem Fahrtwiderstand-Ermittlungswert Tb.
Durch Ermitteln der Zustandsgrößen mit der Ermittlergleichung (dem Ermittlermodell) unter Verwendung der bekannten Werte wie oben beschrieben, werden, anders als wenn die Zustandsgrößen unter Verwendung von Sensoren usw. direkt gemessen werden, exakte Zustandsgrößen erhalten, ohne leicht von Rauschen usw. beeinflusst zu sein.
Die durch das Verhaltensermittlungsmodul 27 ermittelten Zustandsgrößen enthalten die Drehzahl der Antriebswelle 5 auf der Seite des Motors 2 und die Drehzahl der Antriebswelle 5 auf der Seite der Räder 6. Hierbei ist „die Drehzahl der Antriebswelle 5 auf der Seite des Motors 2“ die Drehzahl ωe jeder Antriebswelle 5 an einem ersten Endabschnitt näher bei dem Motor 2 (und dem Getriebe 3) in dem in 4 dargestellten Steuerobjektmodell oder Regelobjektmodell (später beschrieben), und die „Drehzahl der Antriebswelle 5 auf der Seite der Räder 6“ ist die Drehzahl ω_b jeder Antriebswelle 5 an dem einem Endabschnitt näher bei dem Rad 6. In der folgenden Beschreibung sind diese beiden Drehzahlen ω_e und ω_b gemäß der Ermittlergleichung als die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ωe' der Antriebswelle 5 bzw. die radseitige Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle ausgedrückt.
Das Rückführmodul 22 legt einen Drehmomentkorrekturbetrag T_Q zum Konvergieren von Torsionsschwingung der Antriebswelle 5 ausgehend von einer Differenz zwischen der motorseitigen Ermittlungsdrehzahl ωe' der Antriebswelle 5 und der radseitigen Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle, welche durch das Verhaltensermittlungsmodul 27 ermittelt worden sind, fest.
Das heißt, da die Tatsache, dass die zwei Ermittlungsdrehzahlen ω_e' und (ω_b' verschieden voneinander sind, bedeutet, dass der Torsionsbetrag der Antriebswelle 5 sich ändert, berechnet das Rückführmodul 22 einen erforderlichen Korrekturbetrag, um eine derartige Änderung in dem Torsionsbetrag der Antriebswelle 5 zu verhindern, und legt den berechneten Wert als den Drehmomentkorrekturbetrag T_Q fest.
Wenn beispielsweise die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ω_e' der Antriebswelle 5 höher als die radseitige Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle 5 ist, muss die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ω_e' reduziert werden, um die Änderung in dem Torsionsbetrag der Antriebswelle 5 zu verhindern. Daher wird in diesem Fall die Motordrehzahl derart korrigiert, dass sie reduziert wird (der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q wird ein „negativer“ Wert).
Wenn dagegen die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ω_e' der Antriebswelle 5 niedriger als die radseitige Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle 5 ist, muss die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ω_e' erhöht werden, um die Änderung in dem Torsionsbetrag der Antriebswelle 5 zu verhindern. Daher wird in diesem Fall die Motordrehzahl derart korrigiert, dass sie erhöht wird (der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q wird ein „positiver“ Wert).
Der von dem Rückführmodul 22 festgelegte Drehmomentkorrekturbetrag T_Q wird an das Drehmomentsteuermodul 23 ausgegeben.
Das Drehmomentsteuermodul 23 legt ein korrigiertes Soll-Drehmoment T_fb fest, welches ein Wert ist, der durch Addieren des von dem Rückführmodul 22 zugeführten Drehmomentkorrekturbetrags T_Q zu dem oben beschriebenen Soll-Drehmoment T₀ erhalten wird. Zum Erzeugen des festgelegten korrigierten Soll-Drehmoments T_fb setzt das Drehmomentsteuermodul 23 ferner die Soll-Werte der Ansaugluftmenge, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündzeitvorgabe zurück, und ausgehend von diesen Werten steuert oder regelt das Drehmomentsteuermodul 23 das Drosselventil 17, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und die Zündkerze 19.
Zwar können verschiedene Verfahren zum Korrigieren des Motordrehmoments durch den Drehmomentkorrekturbetrag T_Q in Erwägung gezogen werden, doch wird bei dieser Ausführungsform das Drehmoment wie folgt eingestellt.
Wenn der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q „negativ“ ist und die Verringerung des Motordrehmoments erforderlich ist, wird der Zündzeitpunkt (der Zeitpunkt der Zündung in dem Zylinder 11 durch die Zündkerze 19) verzögert, mit anderen Worten: Der Zündzeitpunkt wird von dem ursprünglichen Zeitpunkte (einem Zeitpunkt, welcher situationsabhängig so festgelegt ist, dass eine optimale Verbrennung ausgeführt wird) verzögert. Damit ist der Zeitpunkt der Verbrennung des Gasgemischs in dem Zylinder 11 verzögert, sodass die Motordrehzahl niedriger wird.
Wenn aber der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q „positiv“ ist und die Erhöhung des Motordrehmoments erforderlich ist, wird der Energieerzeugungsbetrag des Generators 10, welcher Energie erzeugt, indem er die Antriebskraft von dem Motor 2 erwirbt, reduziert. Somit wird die Widerstandskraft, welche von dem Generator 10 auf den Motor 2 ausgeübt wird, reduziert. Dadurch wird im Wesentlichen die gleiche Wirkung erzielt, wie wenn das Motordrehmoment erhöht wird.
Wie oben beschrieben, führt bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 die Drehmomentregelung durch die Rückführsteuerung bzw. -regelung aus.
VERFAHREN ZUM ERMITTELN DER ZUSTANDSGRÖSSEN
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 4 das Verfahren zum Ermitteln der verschiedenen Zustandsgrößen durch das Verhaltensermittlungsmodul 27 unter Verwendung spezieller Berechnungsformeln beschrieben. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Modell eines Antriebskraftübertragungssystems des Fahrzeugs 1 darstellt, welches das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 an die Räder überträgt.
Wie in 4 dargestellt, enthält das Antriebskraftübertragungssystem des Fahrzeugs 1 gemäß dieser Ausführungsform das Getriebe 3 und die Antriebswellen 5, welche zwischen dem Motor 2 und den Rädern 6 angeordnet sind.
Das Getriebe 3 verlangsamt die Drehung der Kurbelwelle 9 (siehe 1) des Motors 2.
Die Antriebswellen 5 verbinden die Ausgangswelle des Getriebes 3 mit den Rädern 6. Es sei darauf hingewiesen, dass jede Antriebswelle 5 ein Element wie eine Feder, welche eine zu dem Drehmoment proportionale Torsionsverformung erfährt, und ein Element wie einen Dämpfer hat, welcher eine Widerstandskraft erzeugt, die proportional zu der Drehzahl der Torsionsverformung ist. Daher zeigt 4 die Antriebswellen 5 als eine Kombination aus der Feder und dem Dämpfer.
Eine Zustandsgleichung des Fahrzeugs 1, welche von dem in 4 dargestellten Steuerungs-Sollmodel abgeleitet ist, wird durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt.
$\dot{χ} =Αχ+ B_{e} T_{e} + B_{0} T_{b}$
wobei $χ= (\begin{matrix} ω_{e} \\ ω_{b} \\ θ \end{matrix}) \dot{χ} = \frac{d χ}{dt}$
(„t“ ist Zeit) $A= (\begin{matrix} - \frac{C_{b}}{η^{2} J_{e}} & \frac{C_{b}}{η^{2} J_{e}} & - \frac{K_{b}}{η^{2} J_{e}} \\ \frac{C_{b}}{J_{b}} & \frac{C_{b}}{J_{b}} & \frac{K_{b}}{J_{b}} \\ 1 & - 1 & 0 \end{matrix}) B_{e} = (\begin{matrix} \frac{1}{η J_{e}} \\ 0 \\ 0 \end{matrix}) B_{0} = (\begin{matrix} 0 \\ - \frac{1}{Jb} \\ 0 \end{matrix})$
Die Bedeutungen der jeweiligen Werte in der obigen Zustandsgleichung (1) sind wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Die folgende Ermittlergleichung (2) kann auch durch Modifizieren der obigen Zustandsgleichung (1) abgeleitet werden, um die verschiedenen Zustandsgrößen, einschließlich eines Fahrtwiderstandsfehlers zu ermitteln.
${\dot{χ}}_{ext} = A_{ext} χ_{ext} + B_{ext1} T_{e} + B_{ext2} T_{b} - K (C_{ext} χ_{ext} - ω_{e})$
wobei $χ_{ext} = (\begin{matrix} ω_{e}' \\ ω_{b}' \\ θ' \\ T_{err}' \end{matrix}) {\dot{χ}}_{ext} = \frac{d χ_{ext}}{dt}$
(„t“ ist Zeit) $A_{ext} = (\begin{matrix} A & B_{0} \\ O & 0 \end{matrix}) = (\begin{matrix} - \frac{C_{b}}{η^{2} J_{e}} & \frac{C_{b}}{η^{2} J_{e}} & - \frac{K_{b}}{η^{2} J_{e}} & 0 \\ \frac{C_{b}}{J_{b}} & \frac{C_{b}}{J_{b}} & \frac{K_{b}}{J_{b}} & - \frac{1}{J_{b}} \\ 1 & - 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{matrix})$
$B_{ext1} = (\begin{matrix} B_{e} \\ 0 \end{matrix}) = (\begin{matrix} \frac{1}{η J_{e}} \\ 0 \\ 0 \\ 0 \end{matrix}) B_{ext2} = (\begin{matrix} B_{0} \\ 0 \end{matrix}) = (\begin{matrix} 0 \\ - \frac{1}{J_{b}} \\ 0 \\ 0 \end{matrix})$
$\begin{matrix} K = (\begin{matrix} K_{1} \\ K_{2} \\ K_{3} \\ K_{4} \end{matrix}) & C_{ext} = (\begin{matrix} 1 & 0 & 0 & 0 \end{matrix}) \end{matrix}$
Die Bedeutungen der jeweiligen Werte in der obigen Ermittlergleichung (2) sind wie in der folgenden Tabelle 2 angegeben.
Das Verhaltensermittlungsmodul 27 ermitteltet die verschiedenen Zustandsgrößen ω_e', (ω_b', θ', und T_err' des Fahrzeugs 1 ausgehend von den bekannten Werten T_e, T_b und ω_e unter Verwendung der obigen Ermittlergleichung (2). Das heißt, durch Verwenden des von dem Drehmomentermittlungsmodul 26 eingegebenen Drehmoment-Ermittlungswerts T_e, des von dem Fahrtwiderstands-Ermittlungsmodul 25 eingegebenen Fahrtwiderstands-Ermittlungswerts T_b des Fahrzeugs 1 und der von dem Ist-Wert-Messmodul 24 eingegebenen Motordrehzahl als die bekannten Werte ordnet das Verhaltensermittlungsmodul 27 der Ermittlergleichung (2) die bekannten Wert zu. Somit gewinnt das Verhaltensermittlungsmodul 27 die motorseitige Ermittlungsdrehzahl coe' der Antriebswelle 5, die radseitige Ermittlungsdrehzahl ω_b' der Antriebswelle 5, den ermittelten Torsionsbetrag θ'der Antriebswelle 5 und den Ermittlungswert T_err' des Fahrtwiderstandsfehlers des Fahrzeugs 1.
Es sei darauf hingewiesen, dass die von dem Ist-Wert-Messmodul 24 eingegebene Motordrehzahl in die Drehzahl der Antriebswelle 5 umgewandelt wird (d.h. in einen Wert, welcher durch Dividieren durch ein Untersetzungsverhältnis η des Getriebes 3 gewonnen wird), und der umgewandelte Wert wird in der Ermittlergleichung (2) als ω_e angewendet.
Hierbei wird die Ermittlerverstärkung K in der Ermittlergleichung (2) beispielsweise aus einer Funktion zum Berechnen der optimalen Verstärkung berechnet, welche in einem Steuerungsentwicklungstool, wie beispielsweise MATLAB verwendet wird.
Das Untersetzungsverhältnis η in der Ermittlergleichung (2) ist durch ein Verhältnis zwischen der von dem Motordrehzahlsensor 15 erfassten Motordrehzahl und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 erfasste Raddrehzahl (die Drehzahl des Rads 6) spezifiziert. Aus einer Vielzahl von Untersetzungsverhältnissen, welche entsprechend jeweiliger Übersetzungsverhältnisse bzw. Gangstufen des Getriebes 3 festgelegt sind, wird beispielsweise das Verhältnis als das Untersetzungsverhältnis η spezifiziert und verwendet, welches gleich/nahe dem Verhältnis zwischen der Motordrehzahl und der Raddrehzahl ist.
Während die Theorie als die Basis der Zustandsgrößenermittlung durch das Verhaltensermittlungsmodul 27 vorstehend beschrieben ist, verwendet das Verhaltensermittlungsmodul 27 bei der tatsächlichen Berechnung die folgende diskrete Formel (3), welche durch Diskretisieren der Ermittlergleichung (2) abgeleitet ist.
$\begin{array}{r} χ_{ext} (i + 1) = χ_{ext} (i) + Δ t {A_{ext} χ_{ext} (i) + B_{ext1} T_{e} + B_{ext2} T_{b} \\ - K (C_{ext} χ_{ext} (i) - ω_{e})} \end{array}$
„Δt“ in dieser diskreten Gleichung (3) ist eine Zeitspanne (Abtastzeit), in welcher das Verhaltensermittlungsmodul 27 die Ermittlungswerte der Zustandsgrößen gewinnt, wie z.B. 1 ms. Das heißt, das Verhaltensermittlungsmodul 27 verwendet den zuvor gewonnen Ermittlungswert _Xext[i+1] als den nächsten _Xext[i] und wiederholt diese Verarbeitung bei jedem Δt.
Es sei darauf hingewiesen, dass da eine derartige Verarbeitung kontinuierlich durchgeführt wird, sofort nach dem der Motor 2 gestartet wird, (0 0 0 0)^T als ein Ausgangswert _Xext[0] von _Xext verwendet wird.
VERFAREHN ZUR SCHWINGUNGSDÄMPFUNGSSTEUERUNG ODER SCHWINGUNGSDÄMPFUNGSREGELUNG WÄHREND DER BESCHLEUNIGUNG DES FAHRZEUGS 1
Nachfolgend wird das Verfahren der Schwingungsdämpfungssteuerung oder - regelung, welches von der Steuerung 12 während der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben.
Wie in 5 dargestellt, legt die Steuerung 12 eine Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs 1 ausgehend von den zugeführten Informationen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 13, des Beschleunigerstellungssensors 14 und des Bremsensensors 16 fest (S1). Ferner legt das Drehmomentwandlungsmodul 21 der Steuerung 12 ein Soll-Motordrehmoment (Soll-Drehmoment) T₀ zum Erreichen der wie vorstehend beschrieben festgelegten Beschleunigung des Fahrzeugs 1 fest (S2). Wie oben beschrieben, wird bei dem Schritt von S2 das Soll-Drehmoment T₀ proportional zu der Beschleunigungsöffnung festgelegt, ohne die Torsion der Antriebswelle 5 zu berücksichtigen.
Dann legt das Drehmomentsteuermodul 23 der Steuerung 12 eine Soll-Drosselöffnung, einen Soll-Phasenwinkel des Einlass-Regelventilmechanismus, einen Soll-Kraftstoffeinspritzbetrag und einen Soll-Zündzeitpunkt fest, um das festgelegte Soll-Drehmoment T₀ zu erreichen (S3).
Dann berechnet das Fahrtwiderstandermittlungsmodul 25 der Steuerung 12 den ermittelten Fahrtwiderstand T_b, welcher auf das Fahrzeug 1 anzuwenden ist (Fahrtwiderstand-Ermittlungswert), ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Bremsdruck, welche von dem Ist-Wert-Messmodul 24 eingegeben worden sind (S4).
Danach ermittelt das Drehmomentermittlungsmodul 26 der Steuerung 12 den Motordrehmoment-Ermittlungswert T_e ausgehend von den eingegebenen Informationen, wie beispielsweise der Drosselöffnung, des Phasenwinkels des Einlass-Regelventilmechanismus, des Kraftstoffeinspritzbetrags, des Zündzeitpunkts etc. (S5). Es sei darauf hingewiesen, dass anstelle des Ermittelns des Drehmoments unter Verwendung der Drosselöffnung die Luftmenge in dem Zylinder 11, in dem die Zündung als nächstes (in nächster Zukunft) ausgeführt wird, ausgehend von einem Messwert der Ansaugluftmenge ermittelt werden kann, welcher beispielsweise durch einen Luftströmungssensor und ein physikalisches Modell eines Einlasssystems gewonnen wird, und ausgehend von diesem Ermittlungswert kann der Motordrehmoment-Ermittlungswert T_e ermittelt werden.
Dann wendet das Verhaltensermittlungsmodul 27 der Steuerung 12 die von dem Motordrehzahlsensor 15 eingegebenen Informationen der Motordrehzahl, den bei S4 berechneten Fahrtwiderstands-Ermittlungswert T_b des Fahrzeugs 1 und den bei S5 ermittelten Motordrehmoment-Ermittlungswert T_e auf die Ermittlergleichung (2) an (insbesondere auf die diskrete Gleichung (3), welche durch Diskretisieren der Ermittlergleichung (2) erhalten worden ist). Somit werden die verschiedenen Zustandsgrößen, einschließlich der motorseitigen Ermittlungsdrehzahl ω_e' der Antriebswelle 5 und der radseitigen Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle 5 berechnet. Ferner berechnet die Steuerung 12 einen Ermittlungstorsionswinkel der Antriebswelle 5 ausgehend von einer Differenz zwischen der motorseitigen Ermittlungsdrehzahl ω_e' und der radseitigen Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle 5 (ω_e' - (ω_b') (S6).
Dann bestimmt die Steuerung 12 ausgehend von den eingegebenen Informationen von dem Beschleunigerstellungssensor 14, usw., ob das Fahrzeug 1 gerade beschleunigt (S7). Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug 1 gerade beschleunigt (S7: JA), steuert oder regelt die Steuerung 12 die Soll-Öffnung des Drosselventils 17, die Soll-Öffnungsdauer der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20, die Soll-Ladezeit der Zündkerze 19, usw. als die Soll-Steuerwerte zum Erreichen der Ansaugluftmenge, der Kraftstoffeinspritzmenge und des Zündzeitpunkts des Motors 2, welche erforderlich sind, um das von dem Drehmomentwandlungsmodul 21 festgelegte Soll-Drehmoment T₀ zu erzeugen (S8).
Während der Fahrer das Gaspedal 7 niederdrückt, werden somit bei dieser Ausführungsform verschiedene Stellorgane so gesteuert, dass sie das Soll-Drehmoment T₀ proportional zu der Beschleunigeröffnung erzeugen, ohne dass die Drehmomentkorrektur durchgeführt wird.
Dann bestimmt die Steuerung, während der Fahrer das Gaspedal 7 zum Beschleunigen niederdrückt, ob eine Änderungsrate/ein Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 über einem bestimmten Wert liegt (S9). Wenn die Änderungsrate/der Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 über dem bestimmten Betrag liegt (S9: JA), wird ein Merker gesetzt, z.B. F = 1 (S10). Es sei darauf hingewiesen, dass diese Abfrage fortläuft, bis die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 umgekehrt ist, wie nachfolgend beschrieben.
Dann bestimmt die Steuerung, ob der Torsionswinkel der Antriebswelle 5 von „positiv“ zu „negativ“ umgekehrt ist (S11). Das heißt, während der Beschleunigung ist die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ω_e' der Antriebswelle 5 hoch gegenüber der radseitigen Ermittlungsrehzahl ω_b' der Antriebswelle 5, was die Beziehung (ω_e' - ω_b') > 0 herstellt. Nachdem der Fahrer den Niederdrückbetrag des Gaspedals 7 im Wesentlichen festgelegt hat, wird schließlich (ω_e' - ω_b') < 0 hergestellt. Bei S11 wartet die Steuerung 12 darauf, dass (ω_e' - ω_b') < 0 zum ersten Mal nach dem Beginn der Beschleunigung hergestellt wird.
Wenn die Steuerung 12 feststellt, dass der Torsionswinkel der Antriebswelle 5 von „positive“ zu „negativ“ umgekehrt ist (S11: JA), bestimmt die Steuerung 12, ob der Merker gesetzt ist (S12). Wenn F = 1 (S12: JA), führt die Steuerung 12 die Drehmomentkorrektur mit einer großen Verstärkung aus und führt die Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung aus (S13).
Wie in 6 dargestellt, legt bei der Schwingungsdämpfungssteuerung oder - regelung mit der großen Verstärkung das Rückführmodul 22 der Steuerung 12 den Drehmomentkorrekturbetrag T_Q mit der großen Verstärkung fest und legt das korrigierte Soll-Drehmoment T_fb fest, welches der Wert ist, der durch Addieren des von dem Rückführmodul 22 zugeführten Drehmomentkorrekturbetrags T_Q zu dem Soll-Drehmoment T₀ gewonnen wird (S131). Zum Erzeugen des festgelegten korrigierten Soll-Drehmoments T_fb setzt das Drehmomentsteuermodul 23 der Steuerung 12 ferner die Soll-Werte des Ansaugluftbetrags, des Kraftstoffeinspritzbetrags und des Zündzeitpunkts zurück (S132) und steuert oder regelt das Drosselventil 17, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und die Zündkerze 19 ausgehend von diesen Werten (S133). Bei dieser Ausführungsform wird die Drehmomentkorrektur durch Verzögern des Zündzeitpunkts, als ein Beispiel, ausgeführt.
Wieder gemäß 5, führt die Steuerung 12 die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der großen Verstärkung nach dem Zeitpunkt, zu dem der Torsionswinkel der Antriebswelle 5 umgekehrt ist, für eine bestimmte Zeitspanne aus (S14: NEIN).
Bei S14 setzt die Steuerung 12, wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass die bestimmte Zeit abgelaufen ist (S14: JA), den Merker auf F = 0 (S15) und führt die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit einer kleinen Verstärkung aus (S16).
Wenn ferner bei S12 der Merker nicht gesetzt ist, d.h. F = 0 (S12: NEIN), führt die Steuerung die Drehmomentkorrektur mit der kleinen Verstärkung aus und führt die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung aus (S16).
Wie in 7 dargestellt, legt bei der Schwingungsdämpfungssteuerung oder - regelung mit der kleinen Verstärkung das Rückführmodul 22 der Steuerung 12 den Drehmomentkorrekturbetrag T_Q mit der kleinen Verstärkung fest und stellt das korrigierte Soll-Drehmoment T_fb ein, welches der Wert ist, der durch Addieren des von dem Rückführmodul 22 zugeführten Drehmomentkorrekturbetrags T_Q zu dem Soll-Drehmoment T₀ gewonnen wird (S161). Zum Erzeugen des eingestellten korrigierten Soll-Drehmoments T_fb setzt das Drehmomentsteuermodul 23 der Steuerung 12 ferner die Soll-Werte des Ansaugluftbetrags, des Kraftstoffeinspritzbetrags und des Zündzeitpunkts zurück (S162) und steuert oder regelt das Drosselventil 17, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 und die Zündkerze 19 ausgehend von diesen Werten (S163).
Solange der Fahrer das Gaspedal 7 nicht weiter niederdrückt, dauert dann die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung an.
Es darauf hingewiesen, dass auch wenn die Steuerung 12 feststellt, dass das Fahrzeug 1 nicht beschleunigt (S7: NEIN), oder wenn die Steuerung 12 feststellt, dass die Änderungsrate/der Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 unter dem bestimmten Wert liegt (S9: NEIN), sie die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung ausführt (S16).
BERECHNGUNG DES DREHMOMENTKORREKTURBETRAGS T_Q
In der obigen Beschreibung wird ein absoluter Wert des Drehmomentkorrekturbetrags T_Q so berechnet, dass er proportional zu einem absoluten Wert |ω_e' - ω_b'| der ermittelten Drehzahldifferenz der Antriebswelle 5 ist. Beispielsweise wird der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q durch die folgende Rechnung berechnet.
Das Motordrehmoment ist ein Drehmoment, welches durch Verbrennung in jedem Zylinder 11 erzeugt wird. Auch wenn der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q berechnet wird, wird also das Drehmoment, zu dem der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q addiert wird, tatsächlich bei dem nächsten Zündzeitpunkt erzeugt. Daher wird bei dieser Ausführungsform der Drehmomentkorrekturbetrag unter Berücksichtigung einer derartigen Verzögerung in der Drehmomenterzeugung ausgehend von der ermittelten Drehzahldifferenz (ω_e' - (ω_b') zu dem aktuellen Zeitpunkt festgelegt.
Dabei kann die Verzögerung in der Drehmomenterzeugung, das heißt die Zeit bis zur nächsten Verbrennung, basierend auf dem Zündintervall in jedem Zylinder 11 spezifiziert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Zündintervall eine Zeitdifferenz zwischen dem Zündzeitpunkt eines bestimmten Zylinders 11 und dem Zündzeitpunkt eines nächsten zu zündenden Zylinders ist, welche beispielsweise eine Zeitspanne ist, die einem Kurbelwinkel von 180° (180° CA) bei einem Vierzylinder-Motor entspricht.
Wenn die ermittelte Drehzahldifferenz (ω_e' - ω_b') der Antriebswelle 5 zum aktuellen Zeitpunkt f(t) ist und die ermittelte Drehzahldifferenz (ω_e' - (ω_b') nach einer bestimmten Verzögerungszeit d von dem aktuellen Zeitpunkt aus f(t+d) ist, kann die ermittelte Drehzahldifferenz f(t+d) der Antriebswelle 5 nach Ablauf der Verzögerungszeit d ausgehend von der ermittelten Drehzahldifferenz f(t) zum dem aktuellen Zeitpunkt unter Verwendung der folgenden Gleichung (4) gewonnen werden.
$\begin{array}{l} f = ω_{e}^{'} - ω_{b}^{'} \\ f (t + d) = cos (ad) f (t) + \frac{sin (ad)}{a} f' (t) \end{array}}$
In der obigen Gleichung (4) ist „a“ ein Wert, welcher einer Resonanzfrequenz (a/2π) der Antriebswelle 5 entspricht, der vorab für jede Gangstufe des Getriebes 3 festgelegt worden ist, „f'(t)“ ist eine Zeitableitung von f(t). Das bedeutet, dass, da der Großteil der Schwingung, welche tatsächlich in dem Fahrzeug auftritt, stark durch die Torsionsresonanz der Antriebswelle 5 beeinflusst wird, angenommen werden kann, dass sich die ermittelte Drehzahldifferenz (f = ω_e' - (ω_b') der Antriebswelle 5 in Abhängigkeit der Resonanzfrequenz ändert, mit anderen Worten: f(t) = sin(at). Ausgehend von dieser Annahme kann daher f(t+d) zum Zeitpunkt, welcher um die Verzögerungszeit d vorgerückt ist, als die obige Gleichung (4) ausgedrückt werden.
Wenn die erstmittelte Drehzahldifferenz f(t+d) der Antriebswelle nach Ablauf der Verzögerungszeit d wie in der obigen Gleichung (4) gewonnen wurde, kann ein Wert, welcher durch Multiplizieren einer bestimmten Rückkoppelungsverstärkung k mit f(t+d) erhalten wurde, also k x f(t+d), wie in der folgenden Gleichung (5) als der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q berechnet werden.
$T_{Q} = k \times f (t + d)$
Bei dieser Ausführungsform wird dabei die Schwingungsdämpfungssteuerung oder Schwingungsdämpfungsregelung durch Korrigieren des zu reduzierenden Drehmoments ausgeführt. Daher ist bei dieser Ausführungsform f(t+d) = (ω_e' - (ω_b' „positiv“, sofern nicht anders angegeben. Mit anderen Worten: Es wird angenommen, dass die motorseitige Ermittlungsdrehzahl ω_e' der Antriebswelle 5 höher als die radseitige Ermittlungsdrehzahl (ω_b' der Antriebswelle 5 ist. Somit ist der Drehmomentkorrekturbetrag T_Q ein „negativer“ Wert.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei dem 5 dargestellten S8 die Steuerung oder Regelung mit der Nullverstärkung durchgeführt wird. Dabei bedeutet „Nullverstärkung“ „k = 0“ in der obigen Gleichung (5), was bedeutet, dass für den Drehmomentkorrekturbetrag T_Q = 0 gilt.
Ferner bezeichnet „große Verstärkung“ bei S13 den Wert von „k“ in der obigen Gleichung (5) relativ zu „kleine Verstärkung“ bei S16, mit anderen Worten: den Wert der Rückkoppelungsverstärkung k.
SPEZIELLES BEISPIEL FÜR DIE SCHWINGUNGSDÄMPFUNGSSTEURUNG ODER SCHWINGUNGSDÄMPFUNGSREGELUNG
Die unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschriebene Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung wird weiter unter Verwendung eines speziellen Beispiels unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 ist ein schematisches Diagramm, welches die Torsion der Antriebswelle, die Beschleunigeröffnung und das Soll-Motordrehmoment von oben auf der vertikalen Achse und Zeit auf der horizontalen Achse darstellt.
Wie in 8 dargestellt, drückt bei diesem speziellen Beispiel der Fahrer von einem Zeitpunkt t0 bis zu einem Zeitpunkt t1 das Gaspedal 7 nicht nieder und das Fahrzeug befindet sich in einem Trägheits (Halte) -betriebszustand. Daher ist die Torsion der Antriebswelle 5 in einem „negativen“ Zustand, d.h. die radseitige Ermittlungsdrehzahl (ω_b' ist höher als die motorseitige Ermittlungsdrehzahl (ω_e'.
Wenn der Fahrer zum Zeitpunkt t1 das Gaspedal 7 niederdrückt, beginnt die Soll-Motordrehzahl von einem leicht verzögerten Zeitpunkt t2 an anzusteigen. Als Reaktion darauf, beginnt auch der Wert der Torsion der Antriebswelle anzusteigen. Das heißt, die ermittelte Drehzahldifferenz (ω_e' - (ω_b') der Antriebswelle 5 wird nach dem Zeitpunkt t2, welcher während der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 liegt, „positiv“.
Das Soll-Motordrehmoment und die Torsion der Antriebswelle 5 steigen kontinuierlich an (werden größer), während der Fahrer den Niederdrückbetrag des Gaspedals 7 erhöht, und auch für eine Zeit nach einem Zeitpunkt, zu dem der Niederdrückbetrag einen bestimmten Betrag erreicht (Zeitpunkt t3). Beispielsweis steigen das Soll-Drehmoment und die Torsion der Antriebswelle 5 bis zu einem Zeitpunkt t4 weiter an.
Bei diesem speziellen Beispiel ist, während die Torsion der Antriebswelle 5 ansteigt, d.h. von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t4, der Drehmomentkorrekturbetrag TQ = 0 eingestellt (die Drehmomentsteuerung oder -regelung mit der Nullverstärkung). Damit steigt das Motordrehmoment gemäß dem Niederdrückbetrag des Gaspedals 7 durch den Fahrer.
Ferner überwacht die Steuerung 12 die Änderungsrate (Winkelgeschwindigkeit)/den Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 in der Zeitspanne von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t4. Die Steuerung 12 bestimmt, ob die Änderungsrate (Winkelgeschwindigkeit)/der Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 über einem bestimmten Wert lieget, und wenn festgestellt wird, dass sie/er über dem bestimmten Wert liegt, setzt die Steuerung 12 den Merker (S10 in 5). Abhängig davon, ob F = 1 oder F = 0 gilt ändert sich das Ausmaß der Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung von Zeitpunkt t4 zu einem Zeitpunkt t11.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei dem Beispiel der 8 ein Fall betrachtet wird, bei dem die Steuerung 12 feststellt, dass die Änderungsrate (Winkelgeschwindigkeit)/der Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 in der Zeitspanne von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t4 über dem bestimmten Wert liegt.
In der obigen Beschreibung ist „die Änderungsrate des Torsionswinkels“ die „Neigung“ in dem Kennliniendiagramm der Torsion der Antriebswelle 5 in 8, und der „Änderungsbetrag des Torsionswinkels“ ist die „Höhe“ in dem Kennliniendiagramm der Torsion der Antriebswelle 5 in 8.
Wie durch den durch einen Pfeil angezeigten Abschnitt der 8 angegeben, wird zu dem Zeitpunkt t4, welcher kurz nach dem Zeitpunkt t3 liegt, wenn der Fahrer den Niederdrückbetrag des Gaspedals 7 nicht weiter erhöht, die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 (die Neigung) von „positiv“ zu „negativ“ umgekehrt. Bei diesem Beispiel wird von diesem Zeitpunkt t4 an die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der großen Verstärkung ausgeführt.
Wie in 8 gezeigt, konvergiert die Torsion der Antriebswelle durch mehrmaliges Wiederholen der Umkehrungen der Änderungsrate von „positiv“ zu „negativ“ und „negativ“ zu „positiv“. Bei dem in 8 gezeigten Beispiel wird die Konvergenz innerhalb von im Wesentlichen drei Zyklen erreicht.
Wie in 8 dargestellt, wird hinsichtlich des Soll-Motordrehmoments zunächst von einem Zeitpunkt t5 bis zu einem Zeitpunkt t6 die Drehmomentkorrektur (Korrektur zum Reduzieren des Drehmoments) durchgeführt. Der Zeitpunkt t5 ist hierbei, wenn sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle von „negativ“ zu „positiv“ zurück umkehrt.
Durch die Drehmomentkorrektur zwischen dem Zeitpunkt t5 und dem Zeitpunkt t6 wird die Amplitude der Torsion der Antriebswelle bei dem Zyklus zwischen dem Zeitpunkt t5 und einem Zeitpunkt t7 wie durch die gepunktete Linie in 8 angedeutet gesenkt.
Ähnlich führt die Steuerung 12 die Drehmomentkorrektur jeweils in einer Zeitspannen von dem Zeitpunkt t7 bis zu einem Zeitpunkt t8 und einer Zeitspanne von einem Zeitpunkt t9 bis zu einem Zeitpunkt t10 aus. Der Zeitpunkt, zu dem diese Drehmomentkorrektur ausgeführt wird ist ebenfalls, ähnlich wie oben, ein Zeitpunkt, zu dem sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle von „negativ“ zu „positiv“ zurück umkehrt.
Es sei darauf hingewiesen, dass, wie in 8 gezeigt, der Korrekturbetrag bei der Drehmomentkorrektur, die zum zweiten Mal durchgeführt wird, kleiner als der Drehmomentkorrekturbetrag bei der Drehmomentkorrektur ist, die zum ersten Mal durchgeführt wird, und der Drehmomentkorrekturbetrag bei der Drehmomentkorrektur, die zum dritten Mal durchgeführt wird, ist noch kleiner festgelegt. Dies ist der Fall, da die Torsionsamplitude der Antriebswelle 5 durch die erste Drehmomentkorrektur (die Drehmomentkorrektur von Zeitpunkt t5 bis Zeitpunkt t6) gesenkt wird, und die Torsionsamplitude der Antriebswelle 5 durch die zweite Drehmomentkorrektur (die Drehmomentkorrektur von Zeitpunkt t7 bis Zeitpunkt t8) weiter gesenkt wird.
Ferner führt die Steuerung 12 nach dem Zeitpunkt t11 die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung durch. Der Zeitpunkt t11 ist ein Zeitpunkt nach einer bestimmten Zeitspanne von dem Zeitpunkt 4 an, zu dem sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 zum ersten Mal von „positiv“ zu „negativ“ umkehrt. Diese bestimmte Zeitspanne wird unter Berücksichtigung der Torsionssteifigkeit der Antriebswelle 5, Eigenschaften (Ansprechverhalten und Drehmomentkennlinien) des Motors 2, etc. vorab festgelegt.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Übergangszeitpunkt von der Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der großen Verstärkung zu der Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung ausgehend von einem Zyklus der Torsion der Antriebswelle 5 festgelegt werden kann. Alternativ kann der Übergangszeitpunkt von der Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der großen Verstärkung zu der Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung gemäß der Gangstufe bzw. dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 3 festgelegt werden.
WIRKUNGEN
Die Steuerung 12 des Fahrzeugs nach dieser Ausführungsform führt die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung durch die Drehmomentkorrektur von dem Zeitpunkt t4, zu dem bestimmt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 zum ersten Mal nach dem Zeitpunkt t1, zu dem das Niederdrücken des Gaspedals 7 begonnen hat, von „positiv“ zu „negativ“ umgekehrt hat. Mit anderen Worten: von Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t4 legt die Steuerung 12 das Soll-Motordrehmoment in Abhängigkeit des Niederdrückbetrags des Gaspedals durch den Fahrer fest, ohne die Drehmomentkorrektur durchzuführen.
Daher treibt die Steuerung 12 des Fahrzeugs 1, zumindest nach Beginn des Niederdrückens des Gaspedals 7 bis sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von „positiv“ zu „negativ“ umkehrt (von Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t4), den Motor 2 bei dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment an. Daher wird eine zufriedenstellende Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereitgestellt.
Ferner führt die Steuerung 12 die Drehmomentkorrektur mit der großen Verstärkung mehrmals in der bestimmten Zeitspanne von Zeitpunkt t4 an, zu dem festgestellt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 zum ersten Mal von „positiv“ zu „negativ“ umgekehrt hat, durch. Daher reduziert die Steuerung 12 effektiv die durch die Torsion der Antriebswelle 5 hervorgerufene Schwingung des Fahrzeugs 1. Das heißt, das Phänomen, bei dem die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von „positiv“ zu „negativ“, oder in die andere Richtung, umgekehrt wird, beeinflusst die Schwingung des Fahrzeugs 1 stark. Daher wird bei dieser Ausführungsform, nachdem zum ersten Mal festgestellt worden ist, dass die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von „positiv“ zu „negativ“ umgekehrt ist, die Schwingung des Fahrzeugs 1 während der Beschleunigung effektiv reduziert, indem die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der großen Verstärkung durchgeführt wird.
Daher reduziert die Steuerung 12 des Fahrzeugs 1 nach dieser Ausführungsform auch während der Beschleunigung die durch die Torsion der Antriebswelle 5 hervorgerufene Schwingung des Fahrzeugs 1 und stellt die zufriedenstellende Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereit.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei dieser Ausführungsform von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t4 das Drehmoment an den Motor 2 ausgegeben wird, welches dem Niederdrückbetrag des Gaspedals 7 durch den Fahrer entspricht, ohne dass die Drehmomentkorrektur ausgeführt wird; die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein kleines Maß an Drehmomentkorrektur kann innerhalb eines Bereichs ausgeführt werden, in dem die zufriedenstellende Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers bereitgestellt wird.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform der Drehmomentkorrekturbetrag in der Zeitspanne von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t11 ausgehend von mindestens einem von Änderungsbetrag und Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t4 festgelegt. Daher wird die Schwingung des Fahrzeugs 1 effektiv reduziert. Das heißt, da der Änderungsbetrag und die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t4 die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung stark beeinflussen, wird der Drehmomentkorrekturbetrag für die Zeitspanne von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t11 definiert.
Wie unter Bezugnahme auf 8 beschrieben treten die Umkehrungen der Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von „positiv“ zu „negativ und von „negativ“ zu „positiv“ jeweils mehrere Male auf. Bei dieser Ausführungsform wird die Schwingungsdämpfungsregelung oder -steuerung ausgeführt, indem die Drehmomentkorrektur für die bestimmte Zeitspanne bis zum Zeitpunkt t11 ausgeführt wird. Damit wird die Schwingung des Fahrzeugs 1 während der Beschleunigung effektiv reduziert.
Wie oben beschrieben, kann angesichts der Tatsache, dass das Übersetzungsverhältnis bzw. die Gangstufe des Getriebes 3 die Anzahl der Umkehrungen der Torsion der Antriebswelle 5 beeinflusst, die Zeitspanne, für welche die Drehmomentkorrektur mit der großen Verstärkung durchgeführt wird, in Abhängigkeit der Gangstufe des Getriebes 3 festgelegt werden. Dadurch wird die Schwingung des Fahrzeugs 1 während der Beschleunigung in jeder Gangstufe effektiv reduziert.
Die Steuerung 12 konvergiert die Umkehrungen der Torsion der Antriebswelle 5 und reduziert die Schwingung des Fahrzeugs 1 zum Zeitpunkt t11. Nach dem Zeitpunkt t11 führt die Steuerung 12 die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung aus, indem sie die Drehmomentkorrektur mit kleiner Verstärkung durchführt. Durch Ausführen dieser Steuerung oder Regelung nach dem Zeitpunkt t11 wird die Steuerung in die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung umgeschaltet, sodass eine Reaktion auf eine Anforderung, die zu der Operation des Fahrers gehört, bereitgestellt wird, ohne dass eine übermäßige Drehmomentsteuerung oder -regelung durchgeführt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei dieser Ausführungsform zwar das Verfahren des Verzögerns des Zündzeitpunkts der Zündkerze 19 als Verfahren zur Drehmomentkorrektur eingesetzt wird, das Verfahren zur Drehmomentkorrektur jedoch nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann die Drehmomentkorrektur durchgeführt werden, indem mindestens eines von Drosselventil 17, Regelventilmechanismus 18 und Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 gesteuert oder geregelt wird.
Die Steuerung 12 des Fahrzeugs 1 gemäß dieser Ausführungsform ermittelt die Torsion der Antriebswelle 5 unter Verwendung der Ermittlergleichung, welche das Verhalten des Steuerungs-Zielmodells beschreibt, welches ein Modell des Antriebskraftübertragungssystems des Fahrzeugs 1 ist, welches die Antriebswelle 5 enthält. Daher wird der Torsionswinkel der Antriebswelle 5 auch dann mit hoher Genauigkeit ermittelt, wenn sich der Torsionswinkel der Antriebswelle 5 während der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 vom einen auf den anderen Moment ändert. Somit wird die Umkehr der Torsion der Antriebswelle 5 zuverlässig konvergiert, und die Schwingung des Fahrzeugs 1 wird zuverlässig reduziert.
[Zweite Ausführungsform]
Konfigurationen eines Fahrzeugs und einer Steuerung nach einer zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung werden beschrieben, indem einfach die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform angesprochen werden. Die Teile, für welche die Beschreibung ausgelassen wird, sind ähnlich denen in der ersten Ausführungsform.
Zunächst sind bei dem Fahrzeug dieser Ausführungsform verschiedene Bedienungsknöpfe einer Geschwindigkeitsregelung an einem Lenkrad, einer Bedienungstafel, usw. angeordnet. Zu den verschiedenen Bedienungsknöpfen der Geschwindigkeitsregelung gehört ein Knopf zum Ändern der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit. Eine Steuereinheit oder eine Regeleinheit der Geschwindigkeitsregelung ist mit einer funktionellen Baugruppe (Beschleunigungsanforderungsbetrags-Erfassungsmodul) zum Erfassen eines Betrags einer Beschleunigungsanforderung, welcher durch einen Fahrer oder eine Fahrerin des Fahrzeugs angefordert wird, wenn er oder sie den Knopf zum Ändern der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit betätigt. Bei dem Modul kann es sich um Software handeln, welche in dem Speicher gespeichert ist und von einem Prozessor oder einer Verarbeitungsschaltung der Steuereinheit ausführt wird, um ihre Funktion zu erreichen. Die funktionelle Baugruppe gibt daraufhin den erfassten Betrag an die Steuerung 12 aus.
Die Steuerung 12 führt ausgehend von den zugeführten Informationen von den Sensoren 13 bis 16 und den zugeführten Informationen über den Beschleunigungsanforderungsbetrag von der Steuereinheit der Geschwindigkeitsregelung verschiedene Berechnungen aus, und bestimmt daraufhin ein Drehmoment, welches in dem Motor 2 in Abhängigkeit der Situation zu dem Zeitpunkt zu erzeugen ist. Ferner bestimmt die Steuerung 12 eine optimale Bedingung zum Erzeugen des festgelegten Drehmoments und gibt die entsprechenden Steuersignale an das Drosselventil 17, die Regelventilmechanismen 18, die Zündkerzen 19 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 20 aus (siehe 2).
In der ersten Ausführungsform bestimmt die Steuerung 12 ausgehend von den zugeführten Informationen von dem Beschleunigerstellungssensor 14, usw. (S7 in 5), ob das Fahrzeugs 1 beschleunigt. Die Steuerung 12 dieser Ausführungsform dagegen bestimmt, zusätzlich zu den zugeführten Informationen von dem Beschleunigerstellungssensor 14, ausgehend von den zugeführten Informationen über den Beschleunigungsanforderungsbetrag von der Steuereinheit der Geschwindigkeitsregelung, ob das Fahrzeug beschleunigt.
Auch wenn der Fahrer die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, während die Geschwindigkeitsregelung aktiviert ist, wird, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, bei dieser Ausführungsform die Steuerung oder Regelung, von S8 in 5 an, ausgeführt, um die durch die Torsion der Antriebswelle 5 hervorgerufene Schwingung des Fahrzeugs 1 zu reduzieren.
Wenn beispielsweise der Knopf zum Ändern der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelung durch den Fahrer betätigt wird, um eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit als die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen, gibt die Steuereinheit der Geschwindigkeitsreglung die Information über die neu eingestellte Geschwindigkeit an das Drehmomentwandlungsmodul 21 der Steuerung 12 aus.
Ferner legt die Steuerung 12 einen ersten Drehmomentwert ausgehend von der Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit fest. Das heißt, die Steuerung 12 erhöht den ersten Drehmomentwert, wenn die Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.
Ferner legt die Steuerung 12 einen zweiten Drehmomentwert ausgehend von der Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit fest. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferenz der zweite Drehmomentwert niedriger als der erste Drehmomentwert festgelegt wird.
Wie oben beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform das von dem Fahrer erwartete Gefühl der Beschleunigung auch dann bereitgestellt, wenn der Fahrer die festgelegte Geschwindigkeit erhöht, während die Geschwindigkeitsregelung aktiviert ist.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform wird auch bei dieser Ausführungsform, nachdem die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von „positiv“ zu „negativ“ umgekehrt ist, der Motor 2 so gesteuert oder geregelt, dass er die Antriebskraft dadurch erzeugt, dass er den zweiten Drehmomentwert hat, welcher niedriger als der erste Drehmomentwert ist. Daher wir die durch die Torsion der Antriebskraftübertragungswelle hervorgerufene Schwingung des Fahrzeugs reduziert.
[Modifikationen]
Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform wird das Fahrzeug mit Frontmotor und Vorderradantrieb, welches mit dem Benzinmotor ausgestattet ist, als ein Beispiel des Fahrzeugs 1 verwendet; jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Dieselmotor als Motor verwendet werden.
Selbstverständlich können auch Fahrzeuge mit Frontmotor und Hinterradantrieb, Fahrzeuge mit Heckmotor und Hinterradantrieb, Fahrzeug mit Mittelmotor und Hinterradantrieb, Fahrzeuge mit Allradantrieb, usw. verwendet werden. Bei den Fahrzeugen mit Frontmotor und Hinterradantrieb und den Fahrzeugen mit Allradantrieb wird die Schwingung, welche durch die Torsion einer Kardanwelle hervorgerufen wird, reduziert, indem ähnliche Steuerungen oder Regelungen wie bei den obigen Ausführungsformen ausgeführt werden, und als Ergebnis wird die Schwingung des Fahrzeugs während der Beschleunigung reduziert.
Bei dieser Offenbarung ist die Antriebsquelle nicht auf den Motor 2 beschränkt. Beispielsweise können ein Elektrofahrzeug mit einem Elektromotor als Antriebsquelle und ein Hybridfahrzeug, welches einen Elektromotor und einen Motor enthält, verwendet werden.
Wenn beispielsweise ein Hybridfahrzeug eingesetzt wird, kann die Drehmomentkorrektur ebenfalls von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t5, von Zeitpunkt t6 bis Zeitpunkt t7 und von Zeitpunkt t8 bis Zeitpunkt t9 der 8 ausgeführt werden. Das heißt, wenn die Änderungsrate des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 „negativ“ ist, kann der Elektromotor eine Drehmomentunterstützung ausführen, sodass die Umkehr des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 zuverlässiger konvergiert wird. Somit wird die durch die Torsion der Antriebswelle 5 des Fahrzeugs 1 hervorgerufene Schwingung zuverlässiger reduziert.
Bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird die Drehmomentkorrektur von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t11 nur durch Verzögern des Zündzeitpunkts ausgeführt. Jedoch kann bei dieser Offenbarung eine Korrektur ausgeführt werden, bei der das Motordrehmoment im Wesentlichen dadurch erhöht wird, dass der Energieerzeugungsbetrag des Generators 10 verringert wird.
Bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird die Torsion der Antriebswelle 5 unter Verwendung des Ermittlermodells ermittelt, welches das Verhalten des Steuerungs-Zielmodells beschreibt, welches ein Modell des Antriebskraftverteilungssystems des Fahrzeugs 1 ist, welches die Antriebswelle 5 enthält. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können ähnliche Steuerungen oder Regelungen wie bei den obigen Ausführungsformen auch ausgeführt werden, indem die Drehzahl des motorseitigen Endabschnitts und die Drehzahl des radseitigen Endabschnitts der Antriebswelle 5 nacheinander gemessen werden.
Bei der Beschreibung anhand von 8 wird die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der großen Verstärkung von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t11 ausgeführt. Wie in dem Flussdiagramm der 5 dargestellt, wird der Drehmomentkorrekturbetrag in dieser Zeitspanne ausgehend davon festgelegt, ob die Änderungsrate/der Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t4 über dem bestimmten Wert liegt. Wenn die Änderungsrate/der Änderungsbetrag des Torsionswinkels der Antriebswelle 5 von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t4 unter dem bestimmten Wert liegt, wird daher die Schwingungsdämpfungssteuerung oder -regelung mit der kleinen Verstärkung von Zeitpunkt t4 an ausgeführt.
Bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform sind für die Steuerung des Motordrehmoments drei Stufen der Verstärkung festgelegt: „0“, „klein“ und „groß“. Diese Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Motordrehmoment kann mit mindestens zwei verschiedenen Stufen der Verstärkung gesteuert oder geregelt werden, sodass eine feinere Drehmomentkorrektur erreicht wird.
Ferner wird bei der ersten Ausführungsform die Drehmomentkorrektur des Motors 2 in Abhängigkeit des Niederdrückbetrags des Gaspedals 7 durch den Fahrer ausgeführt, ohne dass die Drehmomentkorrektur von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t4 durchgeführt wird. Diese Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass ein Fahrbahnbelag-µ niedrig ist, kann die Drehmomentkorrektur weiter angewendet werden, selbst wenn der Fahrer das Gaspedal 7 niederdrückt. Damit wird die Fahrtstabilität des Fahrzeugs 1 zuverlässig sichergestellt. Dies trifft auch auf die oben beschriebene zweite Ausführungsform zu, bei welcher der Knopf zum Ändern der festgelegten Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Element bereitgestellt ist, welches eine Beschleunigungsanforderung des Fahrers annimmt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Motor (Antriebsquelle)
5: Antriebswelle (Antriebskraftübertragungswelle)
6: Rad
12: Steuerung (Steuervorrichtung)
21: Drehmomentwandlungsmodul
22: Rückführmodul
23: Drehmomentsteuermodul
26: Drehmomentermittlungsmodul

Claims

Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug enthält: eine Antriebsquelle (2) zum Erzeugen von Drehmoment als eine Antriebskraft; Räder (6); eine Antriebskraftübertragungswelle (5), welche in einem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, welcher von der Antriebsquelle (2) zu den Rädern (6) verläuft; und einen Beschleunigerstellungssensor (14) zum Erfassen eines Niederdrückbetrags eines Gaspedals, wobei die Steuervorrichtung (12) durchführt: eines von Schätzen und Erfassung eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts der Antriebskraftübertragungswelle (5) an einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt an der Radseite; eine Anweisung an die Antriebsquelle (2) zum Erzeugen eines ersten Drehmoments entsprechend dem Niederdrückbetrag des Gaspedals, wenn ausgehend von einem Erfassungsergebnis des Beschleunigerstellungssensors (14) festgestellt worden ist, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat; und eine Anweisung an die Antriebsquelle (2) zum Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn festgestellt worden ist, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal nachdem festgestellt wurde, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Ermittlungsergebnis des Torsionswinkels ermittelt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.
Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug enthält: eine Antriebsquelle (2) zum Erzeugen von Drehmoment als eine Antriebskraft; Räder (6); eine Antriebskraftübertragungswelle (5), welche in einem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, welcher von der Antriebsquelle (2) zu den Rädern (6) verläuft; und ein Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement zum Annehmen einer Beschleunigungsanforderung, welche einen Beschleunigungsanforderungsbetrag hat, von einem Fahrer des Fahrzeugs, wobei die Steuervorrichtung (12) durchführt: eines von Ermittlung und Erfassung eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts der Antriebskraftübertragungswelle (5) an einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt an der Radseite; eine Anweisung an die Antriebsquelle (2) zum Erzeugen eines ersten Drehmoments entsprechend dem Beschleunigungsanforderungsbetrag, wenn das Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement die Beschleunigungsanforderung an das Fahrzeug annimmt; und eine Anweisung an die Antriebsquelle (2) zum Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn festgestellt worden ist, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal nachdem die Beschleunigungsanforderung angenommen worden ist, von einer positiven Rate zu einer negativen Rate umgekehrt ist, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Ermittlungsergebnis des Torsionswinkels ermittelt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Drehmoment ausgehend von mindestens einem eines Änderungsbetrags und der Änderungsrate des Torsionswinkels von einem ersten Zeitpunkt, zu dem festgestellt wird, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, bis zu einem zweiten Zeitpunkt, wenn festgestellt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, eingestellt wird, und/oder wobei die Antriebsquelle (2) angewiesen wird das zweite Drehmoment von dem zweiten Zeitpunkt an für eine bestimmte Zeitspanne zu erzeugen.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Fahrzeug ferner ein Getriebe (3) enthält, welches in dem Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, und die bestimmte Zeitspanne in Abhängigkeit einer Gangstufe bzw. des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes (3) festgelegt ist.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Antriebsquelle (2) nach der bestimmten Zeitspanne angewiesen wird ein drittes Drehmoment zu erzeugen, welches niedriger als das erste Drehmoment und höher als das zweite Drehmoment ist.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsquelle (2) angewiesen wird das zweite Drehmoment von dem zweiten Zeitpunkt an so lange zu erzeugen, bis festgestellt wird, dass sich die Änderungsrate des Torsionswinkels für eine bestimmte Anzahl von Malen von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 6, wobei, nachdem festgestellt worden ist, dass sich die die Änderungsrate des Torsionswinkels für die bestimmte Anzahl von Malen von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, die Antriebsquelle (2) angewiesen wird ein drittes Drehmoment zu erzeugen, welches niedriger als das erste Drehmoment und höher als das zweite Drehmoment ist.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsquelle (2) ein Verbrennungsmotor ist, das Fahrzeug ferner ein Drosselventil, einen variablen Ventilmechanismus, eine Zündkerze und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat, welche an der Antriebsquelle (2) angeordnet sind, und die Antriebsquelle (2) das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment durch Steuern oder Regeln mindestens eines von Drosselventil, variablem Regelventilmechanismus, Zündkerze und Kraftstoffeinspritzvorrichtung erzeugt.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle (5) unter Verwendung eines Ermittlermodells ermittelt wird, welches das Verhalten eines Steuer-Sollmodels beschreibt, welches ein Modell eines Antriebskraftübertragungssystems des Fahrzeugs, einschließlich der Antriebskraftübertragungswelle (5) ist.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 9, wobei ein Drehmomentkorrekturbetrag, welcher ein Korrekturbetrag des ersten Drehmoments in Abhängigkeit des Niederdrückbetrags des Gaspedals ist, ausgehend von dem geschätzten Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle (5) berechnet wird, und das zweite Drehmoment ein Wert ist, welcher durch Korrigieren des ersten Drehmoments entsprechend dem Drehmomentkorrekturbetrag gewonnen wird.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Drehmomentkorrekturbetrag so festgelegt ist, dass er entsprechend einem bestimmten Zyklus, welcher den Torsionswinkel der Antriebskraftübertragungswelle (5) betrifft, allmählich abnimmt.
Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Rückführsteuerung oder -regelung zum Steuern oder Regeln des Drehmoments durchgeführt wird.
Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Antriebskraftübertragungswegs, die folgenden Schritte umfassend: Schätzen oder Erfassen eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts einer Antriebskraftübertragungswelle (5) auf einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt auf einer Radseite; Erzeugen eines ersten Drehmoments durch eine Antriebsquelle (2) entsprechend einem Niederdrückbetrag eines Gaspedals, wenn ausgehend von einem Erfassungsergebnis eines Beschleunigerstellungssensors (14) festgestellt wird, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat; und Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn festgestellt wird, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal, nachdem festgestellt worden ist, dass das Niederdrücken des Gaspedals begonnen hat, von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Torsionswinkels bestimmt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.
Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Antriebskraftübertragungswegs, die folgenden Schritte umfassend: Schätzen oder Erfassen eines Torsionswinkels eines ersten Endabschnitts einer Antriebskraftübertragungswelle (5) auf einer Antriebsquellenseite gegenüber einem zweiten Endabschnitt auf einer Radseite; Erzeugen eines ersten Drehmoments durch eine Antriebsquelle (2) entsprechend einem Beschleunigungsanforderungsbetrag, wenn ein Beschleunigungsanforderungs-Annahmeelement die Beschleunigungsanforderung an das Fahrzeug annimmt; und Erzeugen eines zweiten Drehmoments, wenn festgestellt wird, dass sich eine Änderungsrate des Torsionswinkels zum ersten Mal, nachdem die Beschleunigungsanforderung angenommen worden ist, von einer positiven Rate in eine negative Rate umgekehrt hat, wobei die Änderungsrate des Torsionswinkels ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Torsionswinkels bestimmt wird, wobei das zweite Drehmoment niedriger als das erste Drehmoment ist.
Computerprogrammprodukt, welches computerlesbare Befehle umfasst, die, wenn sie auf einem geeigneten System geladen sind und ausgeführt werden, die Schritte eines Verfahrens der Ansprüche 13 oder 14 ausführen können.