車輛用減振控制裝置、車輛用減振控制系統(tǒng)、以及車輛運動控制裝置制造方法
【專利摘要】車輛用減振控制裝置應(yīng)用于具備由內(nèi)燃機驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機、以使所述發(fā)電機的發(fā)電電壓成為從外部指示的調(diào)整電壓的方式對流入所述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器、以及對所述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池的車輛。所述車輛用減振控制裝置具備基于進(jìn)行所述電池的剩余容量的控制所需的充電供電要求值、與抑制所述車輛的振動所需的所述發(fā)電機的驅(qū)動扭矩要求值，來設(shè)定所述調(diào)整電壓的調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)。
【專利說明】車輛用減振控制裝置、車輛用減振控制系統(tǒng)、以及車輛運動控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動扭矩來抑制車輛的振動使之適當(dāng)衰減的車輛用減振控制裝置以及車輛用減振控制系統(tǒng)。
[0002]另外，本發(fā)明涉及利用發(fā)電機的驅(qū)動扭矩來控制車輛運動的車輛運動控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0003]對于車輛的各種振動，舉出有發(fā)動機的曲軸、驅(qū)動軸等扭轉(zhuǎn)而振動的扭轉(zhuǎn)振動、由于驅(qū)動力、制動力而使車身沿俯仰方向振動的俯仰振動、發(fā)動機本身的振動等。
[0004]在日本專利第4483985號公報所記載的減振控制中，著眼于利用發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機的驅(qū)動扭矩作為減振用的發(fā)動機負(fù)載這點，以發(fā)電機的驅(qū)動扭矩抑制上述振動的方式使發(fā)電量變化。由此，能夠利用發(fā)電機的驅(qū)動扭矩抑制車輛的振動。
[0005]另外，在汽車所代表的車輛中，公知有如下情況，即，若施加于車輪軸的扭矩(車輪軸扭矩)變化，則車身各部分產(chǎn)生不必要的振動。具體而言，舉出有車身的振動(1?5Hz)、發(fā)動機-安裝系統(tǒng)的振動(7?15Hz)、底盤、輪胎的振動(10Hz?)等。上述的振動不僅降低乘車心情，還成為車輪接地負(fù)重變動的原因，因此有時導(dǎo)致運動性能的降低。
[0006]與此相對，公知有如下裝置，S卩，通過使用由發(fā)動機驅(qū)動的車載發(fā)電機(例如，交流發(fā)電機)作為減振用的致動器而以發(fā)電機的驅(qū)動扭矩抑制上述的振動的方式使發(fā)電量變化，從而修正發(fā)動機的輸出軸扭矩，進(jìn)一步來說修正車輪軸扭矩的裝置(例如，參照日本特開2009-165230號公報)。
[0007]此外，在日本專利第4483985號公報所記載的減振控制中，記載了計算用于抑制振動的目標(biāo)發(fā)電機扭矩的情況，但并未記載如何實現(xiàn)該目標(biāo)發(fā)電機扭矩。
[0008]然而，在日本特開2009-165230號公報所記載的現(xiàn)有裝置中，在構(gòu)成基于用于修正車輪軸扭矩的指示值而使發(fā)電機的驅(qū)動扭矩變化的控制系統(tǒng)的各種設(shè)備(發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、電池等)故障、用于把握上述設(shè)備的狀況的傳感器等故障的情況下，有可能助長構(gòu)成控制系統(tǒng)的設(shè)備的劣化、對于其他的車載設(shè)備的動作給予負(fù)面影響。
[0009]具體而言，例如有由于使電池以過充電、過放電的狀態(tài)動作而助長電池的劣化、由于無法充分確保電池的剩余容量而對于消耗電力的其他的車載設(shè)備的動作給予負(fù)面影響等的問題。
[0010]另外，在日本特開2009-165230號公報所記載的現(xiàn)有裝置中，通過利用將電池充電控制用的分量與車輛的制驅(qū)動力控制用的分量重疊而成的目標(biāo)發(fā)電電流控制交流發(fā)電機，來同時實現(xiàn)車輛電源電壓的穩(wěn)定化與制驅(qū)動力控制的兩個功能。
[0011 ] 但是，基于目標(biāo)發(fā)電電流的控制雖能夠依靠混合動力車、電動車等使用的內(nèi)部阻力小的鋰電池等電流接收容量大的電池來進(jìn)行，但存在依靠通常的車輛使用的鉛電池等電流接收容量小的電池?zé)o法有效發(fā)揮功能的問題。
[0012]另外，若考慮將發(fā)電機的驅(qū)動扭矩使用于減振控制等的車輛運動的控制，則需要實現(xiàn)與控制對象對應(yīng)的各種頻率的控制。但是，發(fā)電機、電池之類的電源系統(tǒng)的裝置本來是為了通過控制極緩慢(不足1Hz)地變化的電池的充電狀態(tài)來進(jìn)行穩(wěn)定的電源供給而使用的裝置，因此在控制對象的變動以比電池的充電狀態(tài)的變動高的頻率進(jìn)行變動的情況下，存在控制對象的指示大幅度衰減而不一定實現(xiàn)所希望的驅(qū)動扭矩的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明以提供實現(xiàn)基于發(fā)電機的驅(qū)動扭矩的車輛的減振的車輛用減振控制裝置以及車輛用減振控制系統(tǒng)為目的。
[0014]另外，本發(fā)明以提供執(zhí)行與構(gòu)成控制系統(tǒng)的設(shè)備的狀況對應(yīng)的適當(dāng)?shù)目刂频能囕v運動控制裝置為目的。
[0015]另外，本發(fā)明以提供能夠與電池的種類無關(guān)地進(jìn)行應(yīng)用，并能夠?qū)l(fā)電機的驅(qū)動扭矩應(yīng)用于各種運動控制的車輛運動控制裝置為目的。
[0016]實現(xiàn)上述目的的發(fā)明的特征在于以下方面。即，特征在于，以應(yīng)用于具備由內(nèi)燃機驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機、以使上述發(fā)電機的發(fā)電電壓成為從外部指示的調(diào)整電壓指示值的方式對流入上述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器、以及對上述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池的車輛的情況為前提。而且，具備基于抑制上述車輛的振動所需的上述發(fā)電機的驅(qū)動扭矩(修正扭矩)、與用于維持在能夠接收由于上述驅(qū)動扭矩而變化的發(fā)電電力的范圍所需的充電供給電力來設(shè)定上述調(diào)整電壓的調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)。
[0017]由此，由于以抑制車輛的振動為目的而決定調(diào)整電壓，所以通過基于該調(diào)整電壓使調(diào)節(jié)器工作，能夠利用發(fā)電機的修正扭矩抑制車輛的振動而使之衰減。因此，僅通過這樣運算并設(shè)定執(zhí)行修正扭矩所需的調(diào)整電壓便能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的振動抑制。
[0018]在本發(fā)明中，調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)也可以由容量維持分量運算機構(gòu)和振動抑制分量運算機構(gòu)構(gòu)成。在該情況下，容量維持分量運算機構(gòu)運算調(diào)整電壓中的控制電池的剩余容量所需的容量維持分量(Vdc)的電壓指示值，振動抑制分量運算機構(gòu)運算調(diào)整電壓中的相當(dāng)于抑制車輛的振動所需的發(fā)電機的驅(qū)動扭矩的振動抑制分量(AVC)的電壓指示值。
[0019]此外，也可以形成為容量維持分量運算機構(gòu)根據(jù)比作為控制對象的車輛振動低的頻率的充電供給電力要求值來計算容量維持分量(Vdc)的電壓指示值，振動抑制分量運算機構(gòu)根據(jù)作為控制對象的車輛振動以上的頻率的驅(qū)動扭矩要求值來計算振動抑制分量(AVC)的電壓指示值。在該情況下，將使振動抑制分量(AVC)重疊于容量維持分(Vdc)的電壓指示值而成的波形作為調(diào)整電壓(Va)，而形成為向發(fā)電機的電壓指示。構(gòu)成該電壓指示(調(diào)整電壓)的振動抑制分量與容量維持分量由于頻率不同所以不會相互干擾，從而分別作為單獨的指示值而發(fā)揮作用。
[0020]在本發(fā)明的車輛運動控制裝置中，通過由內(nèi)燃機驅(qū)動的發(fā)電機的發(fā)電電力對電池進(jìn)行充電，調(diào)節(jié)器根據(jù)指示值對流入發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制。
[0021]其中，容量維持指示值生成機構(gòu)以得到將表示電池的充電狀態(tài)的電池狀態(tài)量維持在規(guī)定范圍所需的供給電力的方式生成用于使調(diào)節(jié)器動作的指示值亦即容量維持指示值。另外，運動控制指示值生成機構(gòu)以利用發(fā)電機產(chǎn)生預(yù)先指定的車輛運動的控制所需的扭矩亦即運動控制用扭矩的方式生成用于使電壓調(diào)節(jié)器動作的指示值亦即運動控制指示值。
[0022]而且，在運動控制指示值生成機構(gòu)中，限制機構(gòu)根據(jù)構(gòu)成控制系統(tǒng)的設(shè)備的狀況來限制運動控制指示值。
[0023]在這樣構(gòu)成的車輛運動控制裝置中，由于根據(jù)構(gòu)成控制系統(tǒng)的設(shè)備亦即發(fā)電機、電池、調(diào)節(jié)器等的狀況來限制運動控制指示值，所以能夠執(zhí)行與設(shè)備的故障、劣化對應(yīng)的適當(dāng)?shù)目刂?。其結(jié)果是，能夠防止助長構(gòu)成控制系統(tǒng)的設(shè)備的劣化、對于其他的車載設(shè)備的動作給予負(fù)面影響的情況，從而能夠提高裝置的可靠性。
[0024]另外，在本發(fā)明的車輛運動控制裝置中，通過由內(nèi)燃機驅(qū)動的發(fā)電機的發(fā)電電力來對電池進(jìn)行充電，以發(fā)電機的發(fā)電電壓成為指定的目標(biāo)電壓的方式使電壓調(diào)節(jié)器對流入發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制。
[0025]其中，容量維持分量生成機構(gòu)以得到將表示電池的充電狀態(tài)的電池狀態(tài)量維持在規(guī)定范圍所需的供給電力的方式生成用于使電壓調(diào)節(jié)器動作的目標(biāo)電壓的分量亦即容量維持分量。另外，運動控制分量生成機構(gòu)以利用上述發(fā)電機產(chǎn)生預(yù)先指定的車輛運動的控制所需的扭矩亦即運動控制用扭矩的方式生成用于使電壓調(diào)節(jié)器動作的目標(biāo)電壓的分量亦即運動控制分量。而且，目標(biāo)電壓生成機構(gòu)通過使運動控制分量重疊于容量維持分量來生成目標(biāo)電壓。
[0026]此外，運動控制分量生成機構(gòu)將使根據(jù)目標(biāo)電壓而產(chǎn)生發(fā)電機的驅(qū)動扭矩的控制系統(tǒng)以考慮該控制系統(tǒng)所具有的動態(tài)特性的方式模型化而成的模型作為控制模型，并使用該控制模型的逆模型亦即控制逆模型根據(jù)運動控制用扭矩求出運動控制分量。
[0027]根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的車輛運動控制裝置，由于以電壓為目標(biāo)值來控制包括電池的控制系統(tǒng)，所以能夠進(jìn)行應(yīng)用而與電池的種類，特別是電流接收容量的大小無關(guān)。
[0028]另外，根據(jù)本發(fā)明的車輛運動控制裝置，由于針對計算運動控制分量所使用的控制逆模型，考慮了控制系統(tǒng)所具有的動態(tài)特性，所以在使求出的運動控制分量作用于實際的控制系統(tǒng)的情況下，能夠抵消控制系統(tǒng)所具有的動態(tài)特性的影響(針對每個頻率的增益的偏差)，其結(jié)果是，能夠遍及寬頻帶且精度良好地執(zhí)行運動控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的車輛用減振控制裝置的框圖。
[0030]圖2是表示基于圖1的駕駛員要求車輪軸扭矩推定機構(gòu)的運算處理流程的流程圖。
[0031]圖3是表示基于圖1的車載設(shè)備電力供給扭矩運算機構(gòu)的運算處理流程的流程圖。
[0032]圖4是表示基于圖1的發(fā)動機指示值計算機構(gòu)的運算處理流程的流程圖。
[0033]圖5是表示基于圖1的車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)的運算處理流程的流程圖。
[0034]圖6是表示基于圖1的電池充電量管理機構(gòu)的運算處理流程的流程圖。
[0035]圖7是表示基于圖1的交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)的運算處理流程的流程圖。
[0036]圖8是對實施了車輛振動的減振控制(運動控制)的情況與未實施的情況的比較進(jìn)行說明的圖。
[0037]圖9是表示駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr、耗電扭矩Λ Tdc以及車輪軸扭矩修正量ATw的波形的圖。
[0038]圖10是表示本發(fā)明的一個實施方式的車輛運動控制裝置的框圖。
[0039]圖11是表示基于駕駛員要求扭矩推定部的運算處理流程的流程圖。
[0040]圖12是表示基于發(fā)電狀態(tài)推定部的運算處理流程的流程圖。
[0041]圖13是表示發(fā)電機的特性的圖表，圖13(a)表示發(fā)電機轉(zhuǎn)速與發(fā)電效率的關(guān)系(發(fā)電效率映射)，圖13(b)表示發(fā)電機轉(zhuǎn)速與發(fā)電電流的關(guān)系(發(fā)電電流映射)。
[0042]圖14是表示基于負(fù)載消耗扭矩運算部的運算處理流程的流程圖。
[0043]圖15是表示基于目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部的運算處理流程的流程圖。
[0044]圖16是表示基于車輛振動狀態(tài)推定部的運算處理流程的流程圖。
[0045]圖17是表示基于車輪軸扭矩修正量運算部的運算處理流程的流程圖。
[0046]圖18是表示基于電池狀態(tài)推定部的運算處理流程的流程圖。
[0047]圖19是對推定充電狀態(tài)所使用的推定映射的內(nèi)容進(jìn)行說明的圖表，圖19(a)表示電池電流與充電狀態(tài)推定值的關(guān)系，圖19(b)表示電池電壓與推定誤差的關(guān)系。
[0048]圖20是表示基于目標(biāo)電壓運算部的運算處理流程的流程圖。
[0049]圖21是對計算目標(biāo)電壓的容量維持分量所使用的映射的內(nèi)容進(jìn)行說明的圖表。
[0050]圖22是表示由目標(biāo)電壓運算部執(zhí)行的運動分量運算的詳細(xì)的運算處理流程的流程圖。
[0051]圖23是表示計算運動控制分量所使用的模型的框圖，圖23(a)表示控制模型(正演模型)，圖23 (b)表示控制逆模型(反演模型)。
[0052]圖24是有關(guān)電壓調(diào)節(jié)器逆模型的動態(tài)特性的說明圖。
[0053]圖25是有關(guān)發(fā)電機逆模型的動態(tài)特性的說明圖。
[0054]圖26是有關(guān)電池模型的動態(tài)特性的說明圖。
[0055]圖27是表示考慮了動態(tài)特性的控制逆模型的作用的說明圖。
[0056]圖28是表示由目標(biāo)電壓運算部執(zhí)行的運動控制分量限制運算的詳細(xì)的運算處理流程的流程圖。
[0057]圖29是對基于運動控制分量限制運算的作用進(jìn)行說明的運動控制分量的波形圖。
[0058]圖30是表示發(fā)動機輸出軸扭矩所包含的分量的說明圖。
[0059]圖31是表示主要的參數(shù)間的關(guān)系的說明圖。

【具體實施方式】
[0060]以下，參照附圖對本發(fā)明的車輛用減振控制裝置的一個實施方式進(jìn)行說明。
[0061]如圖1所示，在應(yīng)用有車輛用減振控制裝置的車輛，搭載有點火引燃式的行駛用發(fā)動機10 (內(nèi)燃機)、由發(fā)動機10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而發(fā)電的交流發(fā)電機20 (發(fā)電機)、對發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池30、以及對發(fā)動機10以及交流發(fā)電機20的工作進(jìn)行控制的運算裝置(ECU 13)。
[0062]ECU13對點火正時、燃料噴射量、節(jié)氣門開度等發(fā)動機指示值進(jìn)行運算并向通信總線14發(fā)送。發(fā)動機10所具有的點火裝置、燃料噴射閥、電動節(jié)流閥等各種致動器基于由E⑶13運算出的發(fā)動機指示值而工作。
[0063]此外，向通信總線14發(fā)送曲柄角傳感器11、加速器傳感器12、電流傳感器32、電壓傳感器33等各種傳感器的檢測值。曲柄角傳感器11輸出用于運算曲柄軸的單位時間的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne)的信號。加速器傳感器12輸出用于運算由車輛駕駛員操作的加速踏板的踩踏操作量(加速器開度Acc)的信號。電流傳感器32輸出電池30的端子電流(電池電流lb)的檢測值。電壓傳感器33輸出電池30的端子電壓(電池電壓Vb)的檢測值。此外，基于電池電流lb的符號，能夠確定出為充電電流以及放電電流的哪一個。
[0064]此外，E⑶13運算以下說明的調(diào)整電壓Va的指示值，并為了進(jìn)行控制而將其經(jīng)由具有足夠的通信速度的通信機構(gòu)向調(diào)節(jié)器21發(fā)送。調(diào)節(jié)器21以使交流發(fā)電機20的發(fā)電電壓成為從外部指示的調(diào)整電壓Va的方式對流入交流發(fā)電機20的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行占空比控制。
[0065]具體而言，在發(fā)電電壓(相當(dāng)于上述電池電壓Vb)低于調(diào)整電壓Va的情況下，使勵磁電流的占空比值Fduty上升而使勵磁電流增大。由此，發(fā)電量增大而發(fā)電電壓上升。另一方面，在發(fā)電電壓高于調(diào)整電壓Va的情況下，使上述Fduty降低而使勵磁電流減少。由此，發(fā)電量減少而發(fā)電電壓降低。通過這樣使調(diào)節(jié)器21發(fā)揮作用，從而即便伴隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的變動而使交流發(fā)電機20的規(guī)定單位時間的轉(zhuǎn)速(交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na)變動，也將發(fā)電電壓維持為調(diào)整電壓Va。
[0066]另外，以將電池30的剩余容量維持在預(yù)先設(shè)定的允許控制范圍內(nèi)的方式使ECU13對調(diào)整電壓Va的指示值進(jìn)行設(shè)定。該允許控制范圍是指以能夠使電池接收相當(dāng)于后述的振動抑制分量的發(fā)電電力量的方式使電池30的剩余容量不形成為完全充電，并且能夠防止電池的劣化速度極端加快的情況的范圍。即，在電池剩余容量超過允許控制范圍而較少的情況下，通過使調(diào)整電壓Va上升而使充電供給電力增大，從而使電池剩余容量迅速恢復(fù)至允許控制范圍內(nèi)。另一方面，在電池剩余容量超過允許控制范圍而較多的情況下，通過使調(diào)整電壓Va降低而使充電供給電力降低，從而避免電池30形成為完全充電狀態(tài)的情況。
[0067]另外，由于交流發(fā)電機20的駕駛員扭矩可以稱為發(fā)動機10的負(fù)載，所以通過使交流發(fā)電機20的發(fā)電量與車輛的具有振動控制功能的運算裝置的要求扭矩對應(yīng)地變化，能夠適當(dāng)?shù)匾种栖囕v的振動。因此，在本實施方式中，利用運算裝置計算抑制車輛振動所需的驅(qū)動扭矩(修正扭矩)，并運算為了實現(xiàn)修正扭矩所需的調(diào)整電壓Va的指示值。簡而言之，使控制車輛振動的調(diào)整電壓的分量(振動抑制分量AVC)重疊于如上述那樣將電池剩余容量維持在允許控制范圍的調(diào)整電壓的分量(容量維持分量Vdc)，ECU13運算調(diào)整電壓Va的指示值。
[0068]此時，以形成為比作為控制對象的車輛振動低的頻率的方式對容量維持分量Vdc的電壓進(jìn)行低通濾波處理，通過作為控制對象的車輛振動以上的頻率的驅(qū)動扭矩要求值來計算振動抑制分量AVC的電壓。通過這樣使各分量Vdc、AVC的頻率不同，從而防止目的不同的兩個控制器干擾，作為控制目標(biāo)的電壓振動的情況。
[0069]圖1所示的各種機構(gòu)40、50、60、70、80、90是按功能表示ECU13所具有的微型計算機的運算內(nèi)容的框圖，通過上述的機構(gòu)40?90來運算上述的發(fā)動機指示值以及調(diào)整電壓指示值Va。此外，機構(gòu)70、80、90相當(dāng)于調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)。
[0070]駕駛員要求車輪軸扭矩推定機構(gòu)40按圖2所示的流程以至少能夠維持車輪軸扭矩Tw的波形的周期反復(fù)運算駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr以及駕駛員要求車輪軸扭矩Tw。即，首先在步驟S41中，通過通信總線14取得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne以及加速器開度Acc。
[0071]接下來在步驟S42中，根據(jù)函數(shù)funcl推定發(fā)動機扭矩Tr。具體而言，將加速器開度Acc轉(zhuǎn)換為節(jié)氣門開度，并使用由臺架試驗等測量出的特性映射根據(jù)節(jié)氣門開度以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne計算發(fā)動機負(fù)載率。換句話說，具有如下關(guān)系，即，節(jié)氣門開度根據(jù)加速器開度Acc而變化，根據(jù)該節(jié)氣門開度與發(fā)動機負(fù)載的大小來決定發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne。根據(jù)這樣計算出的發(fā)動機負(fù)載率以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne，并使用上述映射來計算駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr。
[0072]此外，雖未圖示，但根據(jù)取得的加速器開度Acc與發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne，由駕駛員先決定要求發(fā)動機扭矩Tr，來控制由上述映射的反函數(shù)求出的節(jié)氣門開度的方法也得到相同的效果。
[0073]接下來在步驟S43中，將駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr轉(zhuǎn)換為車輪軸的扭矩Tw。具體而言，使還包括差動齒輪的曲柄軸至車輪軸的傳動比乘以駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr，來計算駕駛員要求車輪軸扭矩Tw。接下來在步驟S44中，將駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr向發(fā)動機指示值運算機構(gòu)60輸出，并且將駕駛員要求車輪軸扭矩Tw向車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70輸出。
[0074]此外，雖未圖示，但根據(jù)由車輛駕駛員的加速操作決定的加速器開度Acc，先計算駕駛員要求車輪軸扭矩Tw，并通過用該計算出的駕駛員要求車輪軸扭矩Tw除以還包括差動齒輪的曲柄軸至車輪軸的傳動比而轉(zhuǎn)換為駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr也得到相同的效果。
[0075]車載設(shè)備電力供給扭矩運算機構(gòu)50按圖3所示的流程以上述周期反復(fù)運算用于向車載設(shè)備31(圖1所示的電負(fù)載)供給電力的扭矩(耗電扭矩ATdc)。即，首先在步驟S51中，通過通信總線14取得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、勵磁電流占空比值Fduty、電池電流lb以及電池電壓Vb。
[0076]接下來在步驟S52中，使取得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne乘以帶輪比來計算交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na。接下來在步驟S53中，基于取得的占空比值Fduty以及交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na,來計算從交流發(fā)電機20輸出的電流(交流發(fā)電機產(chǎn)生電流la)。
[0077]接下來在步驟S54中,通過從交流發(fā)電機產(chǎn)生電流la減去取得的電池電流lb,來計算流向車載設(shè)備31的電流(消耗電流Ia-1b)。然后，基于計算出的消耗電流Ia-1b、電池電壓Vb、以及交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na，并根據(jù)函數(shù)func5計算上述的耗電扭矩ATdc。具體而言，根據(jù)圖3(a)所示的運算式計算耗電扭矩ATdc。此外，運算式中的η表示交流發(fā)電機20的能量轉(zhuǎn)換效率，運算式中的Τ表示耗電扭矩ATdc。接下來在步驟S55中，對于計算出的耗電扭矩ATdc實施低通濾波器(LPF)處理，并將除去了成為減振控制的對象的頻帶的信號分量的耗電扭矩ATdc向發(fā)動機指示值計算機構(gòu)60輸出。
[0078]發(fā)動機指示值計算機構(gòu)60按圖4所示的流程以上述周期反復(fù)運算上述的發(fā)動機指示值。即，首先在步驟S61中，取得上述的駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr以及耗電扭矩△ Tdc。
[0079]接下來在步驟S62中，使取得的駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr加上耗電扭矩ATdc，來計算發(fā)動機扭矩指示值Te。此外，圖9(a)是表示駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr的時間變化的波形，與加速踏板操作對應(yīng)地連續(xù)變化。另外，圖9(b)是表示耗電扭矩△ Tdc的時間變化的波形，與車載設(shè)備31的電負(fù)載變動對應(yīng)地連續(xù)變化。因此，重疊上述的兩波形而成的波形相當(dāng)于發(fā)動機扭矩指示值Te的時間變化。
[0080]簡而言之，對基于駕駛員的加速踏板操作量另加上車載設(shè)備31的電負(fù)載變動量，來計算發(fā)動機扭矩指示值Te。然后，接下來在步驟S63中，使用由臺架試驗測量出的映射等計算用于實現(xiàn)計算出的發(fā)動機扭矩指示值Te的節(jié)氣門開度、燃料噴射量以及點火正時。接下來在步驟S64中，將計算出的節(jié)氣門開度、燃料噴射量以及點火正時的指示值作為發(fā)動機指示值向通信總線14發(fā)送。發(fā)動機10所具有的上述的各種致動器根據(jù)發(fā)動機指示值而工作。
[0081]車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70按圖5所示的流程以上述周期反復(fù)運算相當(dāng)于消除車輛的振動所需的交流發(fā)電機20的驅(qū)動扭矩的車輪軸扭矩(車輪軸扭矩修正量ATw)。即，首先在步驟S71中，車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70取得上述的駕駛員要求車輪軸扭矩Tw。接下來在步驟S72中，車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70將取得的駕駛員要求車輪軸扭矩Tw輸入車輛振動模型，來推定車輛所產(chǎn)生的振動狀態(tài)。此外，圖中的X表示狀態(tài)量向量(車身各部分的振動位移?速度)，u表示輸入向量(駕駛員要求車輪軸扭矩Tw)，作為車輛振動模型的具體例，能夠舉出有日本特開2006-60936號公報的圖4所記載的簧上振動模型等。在此，作為車輛模型使用根據(jù)車輛的運動方程式導(dǎo)出的線性模型，圖中的函數(shù)func2以A、B為常量數(shù)組并由“dx/dt = Ax+Bu”表示。
[0082]接下來在步驟S73中，車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70基于推定出的振動狀態(tài)來計算車輪軸扭矩修正量ATw。該車輪軸扭矩修正量ATw相當(dāng)于用于抑制車輛的振動的交流發(fā)電機20的驅(qū)動扭矩，通過考慮該修正量Λ Tw來設(shè)定調(diào)整電壓指示值Va，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制車輛振動。然后，車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70以抑制通過這樣設(shè)定而導(dǎo)致產(chǎn)生的車輛振動速度的方式反饋狀態(tài)量X來計算車輪軸扭矩修正量ATw。在將該反饋的增益設(shè)為K的情況下，圖中的函數(shù)func3形成為“ ATw = -Kx”。接下來在步驟S74中，車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70將計算出的車輪軸扭矩修正量ATw向交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90輸出。
[0083]電池充電量管理機構(gòu)80按圖6所示的流程以上述周期反復(fù)運算上述的容量維持分量Vdc以及電池容量。在此，運算從完全充電的減少比例D0D(放電深度:D印th ofDischarge)作為電池容量的相關(guān)值。另外，在根據(jù)容量維持分量Vdc將電池剩余容量維持在上述允許控制范圍時，將與該允許控制范圍的下限值對應(yīng)的D0D設(shè)為Thl，將與上限值對應(yīng)的D0D設(shè)為Th2。因此，以Thl > D0D > Th2的方式運算容量維持分量Vdc。
[0084]S卩，首先在步驟S81中，電池充電量管理機構(gòu)80取得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、勵磁電流占空比值Fduty、電池電流lb以及電池電壓Vb。接下來在步驟S82中，電池充電量管理機構(gòu)80根據(jù)取得的電池電壓Vb并使用函數(shù)func6計算D0D為Thl時的電池電流Ibth。此外，函數(shù)func6是根據(jù)由預(yù)先實施的試驗得到的Ibth-Vb特性而篩選出的關(guān)系式。也可以代替使用該函數(shù)func6，將例如Ibth-Vb的特性預(yù)先存儲于映射中，并使用該映射根據(jù)電池電壓Vb來計算電池電流Ibth。
[0085]接下來在步驟S83中，電池充電量管理機構(gòu)80基于取得的電池電流lb是否超過Ibth而增大來判定D0D是否增大至Thl (電池容量是否減少至下限值)。此外，由于D0D越大則電流可接受性越高，所以電池電流lb增大。
[0086]其中，電池充電量管理機構(gòu)80在滿足以下的條件1、2，并且Ib> Ibth的情況下判定為D0D > Thl。即，將向車載設(shè)備31的供給電力不過大且發(fā)電量未飽和的情況設(shè)為條件1。例如，在Fduty < 100%的情況下判定為滿足條件1。另外，將發(fā)動機處于完全爆燃狀態(tài)的情況設(shè)為條件2。例如，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)榭辙D(zhuǎn)的下限值Neth以上的狀態(tài)經(jīng)過了 T秒以上的情況下判定為滿足條件2。
[0087]在判定為D0D未增大至Thl的情況下(S83:否)，接下來在步驟S841中，電池充電量管理機構(gòu)80使相當(dāng)于取得的電池電流lb的充電量IbX At加上電池容量Cb來更新Cb。在此，電池充電量管理機構(gòu)80將Cb的值存儲于非易失性存儲器，對于初始值使用實施上次電池充電量管理時的最終值。接下來在步驟S842中，電池充電量管理機構(gòu)80使用函數(shù)funcS—1將計算出的Cb轉(zhuǎn)換為D0D。
[0088]其中，函數(shù)func8用Cb mx表示完全充電狀態(tài)的電池容量并由“Cb = Cbmax * (100-D0D)/100”表示，函數(shù)funcS—1由對于D0D求解該式而成的式來表示。
[0089]另一方面，在判定為D0D增大至Thl的情況下(S83:是)，接下來在步驟S851中，電池充電量管理機構(gòu)80將D0D初始化為Thl的值?；蛘?，電池充電量管理機構(gòu)80基于取得的電池電流lb以及電池電壓Vb并使用函數(shù)func7來推定并初始化D0D。其中，函數(shù)func7是由實驗篩選出的關(guān)系式。
[0090]接下來在步驟S852中使用函數(shù)func8將D0D轉(zhuǎn)換為電池容量Cb。
[0091]在接下來步驟S86中，電池充電量管理機構(gòu)80基于推定出的D0D的值來決定用于維持Thl > D0D > Th2的容量維持分量Vdc。例如，預(yù)先試驗取得容量維持分量Vdc與D0D的關(guān)系并將其存儲于映射等，電池充電量管理機構(gòu)80使用該映射根據(jù)D0D計算容量維持分量Vdc。為了避免與振動抑制分量AVC之間的控制干擾，而利用比作為控制對象的車輛振動的頻率低的頻率的低通濾波器對容量維持分量Vdc進(jìn)行信號處理。例如，在與D0D對應(yīng)的容量維持分量Vdc的要求存在變化時，能夠避免容量維持分量Vdc的頻率與振動抑制分量Λ VC的頻率發(fā)生干擾而變得不可控制的情況。另外，以能夠使電池30接收相當(dāng)于振動抑制分量AVC的發(fā)電電力量的方式將電池容量的上限值(換句話說D0D的下限值Th2)設(shè)定為比完全充電小的值。
[0092]簡而言之，在S83、S841、S842、S851、S852的處理中，基于電池電流lb以及電池電壓Vb來推定D0D。其中，在lb = Ibth的時刻(S83:是)，電池充電量管理機構(gòu)80將D0D推定值初始化為Thl或者Thl的推定值(S851)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)D0D的推定誤差抑制。然后，接下來在步驟S87中，電池充電量管理機構(gòu)80將計算出的容量維持分量Vdc以及推定出的D0D向交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90輸出。
[0093]交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90按圖7所示的流程以上述周期反復(fù)運算調(diào)整電壓指示值Va。S卩，首先在步驟S91中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90取得上述的車輪軸扭矩修正量ATw。接下來在步驟S92中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90將車輪軸扭矩修正量Λ Tw轉(zhuǎn)換為交流發(fā)電機負(fù)載扭矩修正量ATa。具體而言，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90用車輪軸扭矩修正量除以還包括差動齒輪的曲柄軸至車輪軸的傳動比、以及交流發(fā)電機20的旋轉(zhuǎn)軸與曲柄軸的帶輪比，來計算交流發(fā)電機負(fù)載扭矩修正量ATa。
[0094]接下來在步驟S93中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90通過通信總線14取得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、勵磁電流占空比值Fduty、電池電流lb以及電池電壓Vb，并且取得上述的容量維持分量Vdc以及D0D。接下來在步驟S94中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90使取得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne乘以帶輪比來計算交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na。
[0095]接下來在步驟S95中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90計算與轉(zhuǎn)換出的交流發(fā)電機負(fù)載扭矩修正量ATa對應(yīng)的由交流發(fā)電機20產(chǎn)生的電流Ale。具體而言，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90基于交流發(fā)電機負(fù)載扭矩修正量ATa、電池電壓Vb以及交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na，并根據(jù)圖3所示的函數(shù)func5的反函數(shù)來來計算產(chǎn)生電流Δ Ic。
[0096]接下來在步驟S96中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90基于計算出的產(chǎn)生電流Δ Ic以及取得的D0D，并根據(jù)函數(shù)func9來計算振動抑制分量AVC。此外，視為使產(chǎn)生電流Λ Ic全部由電池30接收，而將用于使產(chǎn)生電流Ale流入電池30的電壓變化量形成為用于運動控制的振動抑制分量AVC。
[0097]若對函數(shù)func9的具體例進(jìn)行說明，則使用將產(chǎn)生電流Λ Ic與D0D作為輸入的映射，計算與產(chǎn)生電流Ale對應(yīng)的電壓變化量作為振動抑制分量AVC。此外，由于在電池30的充電時和放電時，上述映射的特性發(fā)生變化，所以根據(jù)產(chǎn)生電流Ale的符號來判斷為充電以及放電的哪一個，根據(jù)為充電以及放電的哪一個來修正振動抑制分量AVC?；蛘?，也可以作成并預(yù)先存儲充電用映射以及放電用映射的雙方，并使用對應(yīng)的映射來計算振動抑制分量AVC。
[0098]接下來在步驟S97中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90使計算出的振動抑制分量AVC加上取得的容量維持分量Vdc，來計算調(diào)整電壓指示值Va。接下來在步驟S98中，交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90將計算出的調(diào)整電壓指示值Va向調(diào)節(jié)器21輸出。調(diào)節(jié)器21以交流發(fā)電機20的發(fā)電電壓成為調(diào)整電壓指示值Va的方式對勵磁電流進(jìn)行占空比控制。
[0099]接下來，使用圖8對實施了通過考慮車輪軸扭矩修正量ATw并驅(qū)動交流發(fā)電機20而進(jìn)行的車輛振動的減振控制(運動控制)的情況、與未實施運動控制的情況的比較進(jìn)行說明。
[0100]例如若車輛駕駛員踩踏加速踏板，則在未實施運動控制的情況下，車輪軸扭矩與加速器開度Acc對應(yīng)地增大(參照圖8(b))，伴隨該扭矩增大而產(chǎn)生車輛振動(參照圖8(c))。該車輛振動是指車輛的上下俯仰運動、前后底盤運動等、各種振動。此外，該情況的交流發(fā)電機負(fù)載扭矩形成為根據(jù)耗電扭矩以及容量維持扭矩而變動的波形(參照圖8(a))
[0101]與此相對，實施運動控制的情況下的交流發(fā)電機負(fù)載扭矩形成為根據(jù)車輪軸扭矩修正量ATW、耗電扭矩以及容量維持扭矩而變動的波形(參照圖8(d))。換句話說，在剛踩踏加速踏板之后，利用運算裝置預(yù)測車輛振動的同時，運算用于振動抑制(衰減)的修正扭矩，來修正交流發(fā)電機的負(fù)載扭矩(參照圖8(e))。其結(jié)果是，抑制車輛振動(參照圖8(f))。
[0102]另外，圖8(c)、圖8(f)所示的振動波形是對在階躍上上升的主分量重疊了脈動分量的形狀。例如，在制動器制動時以車身前傾的狀態(tài)使車速逐漸降低，在加速行駛時以車身后傾的狀態(tài)使車速逐漸上升。這種前傾、后傾的車身行駛狀況相當(dāng)于“主分量”的振動，一邊前后傾一邊車身俯仰振動而脈動的車身行駛狀況相當(dāng)于“脈動分量”的振動。
[0103]而且，基于修正扭矩的振動抑制的對象是脈動分量，主分量不是振動抑制的對象。因此，實施了基于修正扭矩的運動控制的情況下的圖8(f)所示的振動波形形成為，與未實施運動控制的圖8(c)的波形相比主分量保持原樣，而抑制了脈動分量的形狀。此外，在圖8 (c)中，雖圖示了與主分量相比高頻的脈動分量，但與主分量相比低頻的脈動分量也可以作為基于修正扭矩的振動抑制的對象。
[0104]此外，在上述步驟S72以及步驟S73中，利用工廠模型在計算機上再現(xiàn)車輛的振動，并以使該振動衰減的方式計算車輪軸扭矩修正量ATw。圖9(b)所示的耗電扭矩ATdc的頻率被設(shè)定為比圖9(c)所示的車輪軸扭矩修正量ATw的頻率分量中的最低的頻率更低。
[0105]而且，交流發(fā)電機20的負(fù)載扭矩包括:用于抑制車輛振動的基于運動控制的車輪軸扭矩修正量△?(參照圖9(c))、耗電扭矩(參照圖9(d))、以及后述那樣使電池容量維持在允許控制范圍所需的容量維持扭矩。如前述那樣，通過使車輛振動以上的頻率的振動抑制分量Λ VC重疊于比車輛振動低的頻率的容量維持分量Vdc來決定調(diào)整電壓Va的指示值。換句話說，由于發(fā)電所消耗的容量維持扭矩的頻率被設(shè)定為比車輪軸扭矩修正量ATw低，所以圖9(c)所示的車輪軸扭矩修正量ATw的波形、與容量維持扭矩的波形不會干擾。
[0106]另外，圖9(d)所示的交流發(fā)電機耗電扭矩的波形被設(shè)定為與車輪軸扭矩修正量ATw的頻率相比形成為低頻率，對于交流發(fā)電機耗電扭矩量而言，作為上述的發(fā)動機的耗電扭矩ΔΤ(1(3，加上駕駛員要求發(fā)動機扭矩Tr來使發(fā)動機輸出增大。換句話說，以圖9(d)所示的交流發(fā)電機耗電扭矩的波形與圖9(b)所示的發(fā)動機的耗電扭矩ATdc的波形相互抵消的方式設(shè)定發(fā)動機指示值。此外，在交流發(fā)電機的容量維持扭矩在行駛性能上不出現(xiàn)問題的情況下，作為Λ Tdc = 0而進(jìn)行處理也不會出現(xiàn)問題。
[0107]以上，根據(jù)本實施方式，通過與車輛振動對應(yīng)地使交流發(fā)電機20的發(fā)電量變化，能夠以交流發(fā)電機20的驅(qū)動扭矩來抑制車輛振動。而且，通過使調(diào)整電壓指示值Va變化來實現(xiàn)這樣使交流發(fā)電機20的發(fā)電量變化。因此，無需以往所需的“用于直接控制輸出電流的新裝置”，從而能夠通過利用現(xiàn)有的ECU13僅使調(diào)整電壓指示值Va變化來實現(xiàn)振動抑制。
[0108]并且，根據(jù)本實施方式，還發(fā)揮以下的效果。
[0109]在計算調(diào)整電壓指示值Va時，利用電池充電量管理機構(gòu)80運算容量維持分量Vdc,并利用車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70以及交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90運算振動抑制分量AVC。因此，由于使上述的運算值Vdc、AVC相加來計算調(diào)整電壓指示值Va，所以能夠容易實現(xiàn)調(diào)整電壓指示值Va的計算。此外，電池充電量管理機構(gòu)80相當(dāng)于容量維持分量運算機構(gòu)，車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)70以及交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)90相當(dāng)于振動抑制分量運算機構(gòu)。
[0110]在步驟S96中計算與產(chǎn)生電流Ale對應(yīng)的振動抑制分量AVc時，上述Λ Ic與AVc的相關(guān)關(guān)系根據(jù)電池剩余容量而不同。在鑒于此點的本實施方式中，由于考慮D0D來計算與產(chǎn)生電流對應(yīng)的振動抑制分量AVc，所以能夠高精度地計算振動抑制分量AVc。因此，能夠精度良好好地抑制車輛振動。
[0111]在步驟S96中計算與產(chǎn)生電流Ale對應(yīng)的振動抑制分量AVc時，上述Λ Ic與AVc的相關(guān)關(guān)系在充電時與放電時不同。在鑒于此點的本實施方式中，由于考慮為充電/放電的哪一個來計算與產(chǎn)生電流Ale對應(yīng)的振動抑制分量AVc，所以能夠高精度地計算振動抑制分量Λ Vc。因此，能夠高精度地抑制車輛振動。簡而言之，在步驟S96中，考慮電池特性地計算振動抑制分量Me。
[0112]在步驟S95中計算與交流發(fā)電機負(fù)載扭矩修正量ATa對應(yīng)的產(chǎn)生電流Λ Ic時，上述ATa與Ale的相關(guān)關(guān)系根據(jù)交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na而不同。在鑒于此點的本實施方式中，由于考慮交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na地計算與交流發(fā)電機負(fù)載扭矩修正量ATa對應(yīng)的產(chǎn)生電流AIc，所以能夠高精度地計算產(chǎn)生電流AIc，進(jìn)而能夠高精度地計算振動抑制分量Δ VC。因此，能夠精度良好地抑制車輛振動。
[0113]耗電扭矩ATdc的頻率被設(shè)定為至少比圖9(c)所示的車輪軸扭矩修正量ATw的頻率分量中的最低的頻率更低。因此，避免了發(fā)動機扭矩中的與耗電扭矩ATdc的發(fā)電量對應(yīng)的扭矩的波形、和與車輪軸扭矩修正量△ Tw的發(fā)電量對應(yīng)的扭矩的波形干擾的情況。因此，能夠避免基于耗電扭矩ATdc的向車載設(shè)備31的電力供給、與基于車輪軸扭矩修正量ATw的振動抑制的兩個功能干擾而功能降低的情況。
[0114]以使電池30能夠接收相當(dāng)于振動抑制分量Λ VC的發(fā)電電力量的方式將電池容量的上限值(換句話說D0D的下限值Th2)設(shè)定為比完全充電小的值。因此，由于作為向電池30的充電能量而回收相當(dāng)于振動抑制分量AVC的發(fā)動機輸出量的能量，所以能夠通過用于振動抑制的運動控制來避免燃料效率變差的情況。
[0115](其他的實施方式)
[0116]本發(fā)明不限定于上述實施方式的記載內(nèi)容，也可以如以下那樣地實施變更。另外，也可以將各實施方式的特征結(jié)構(gòu)彼此任意組合。
[0117]在圖1所示的例子中，E⑶13利用六個運算機構(gòu)40?90分別實施各種運算，輸出發(fā)動機指示值以及調(diào)整電壓指示值Va作為最終的運算結(jié)果。但是，本發(fā)明不限定于基于上述六個運算機構(gòu)40?90的運算，如果基于向EOJ13的各種輸入(例如Acc、Ne、Fduty、Ib、Vb)，來運算發(fā)動機指示值以及調(diào)整電壓指示值Va，那么也可以適當(dāng)?shù)厝∠\算用于運算上述兩指示值的中間值(例如ATdc、Tr、Tw、ATw、Vdc、D0D)。
[0118]在上述實施方式中，雖例示了函數(shù)funcl?func8的內(nèi)容，但其不限定于例示的內(nèi)容，如果能夠得到同等的結(jié)果那么也可以使用任何其他方法。
[0119]在上述實施方式中，雖作為表示電池的剩余容量的參數(shù)而使用了 D0D(Depth ofDischarge)，但也可以使用S0C(放電狀態(tài):State Of Charge)。此外，D0D與S0C由于作為用百分比表示單位而具有(a)式所示的關(guān)系，所以相互置換較容易。
[0120]S0C【％ 】=100【％ 】-D0D【％ 】(a)
[0121]在上述實施方式中，發(fā)動機指示值計算機構(gòu)60計算三個指示值(節(jié)氣門開度、燃料噴射量、點火時期)作為發(fā)動機指示值，但也可以構(gòu)成為計算任意一個、或者兩個。
[0122]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的車輛運動控制裝置的其他的實施方式進(jìn)行說明。
[0123]此外，在本實施方式中，車輛運動控制裝置所執(zhí)行的運動控制是由于車輪軸扭矩的變化而產(chǎn)生于車輛的各種振動的減振，另外，成為減振對象的振動有車身的振動(1?5Hz)、發(fā)動機-安裝系統(tǒng)的振動(7?15Hz)、底盤、輪胎的振動(10Hz?)等。
[0124]<整體結(jié)構(gòu)>
[0125]如圖10所示，應(yīng)用有車輛運動控制裝置的車輛具備:行駛用發(fā)動機(內(nèi)燃機)1、根據(jù)指示值(目標(biāo)節(jié)氣門開度SL)來控制向發(fā)動機1的進(jìn)氣量的電動節(jié)氣門2、由發(fā)動機1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的發(fā)電機3、根據(jù)指示值(目標(biāo)電壓Va)以使發(fā)電機3的發(fā)電電壓與目標(biāo)電壓Va一致的方式對流入發(fā)電機3的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行占空比控制的電壓調(diào)節(jié)器4、對基于發(fā)電機3的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池5、由基于發(fā)電機3的發(fā)電電力或者電池5的充電電力驅(qū)動的電負(fù)載6、以及通過生成針對電動節(jié)氣門2以及電壓調(diào)節(jié)器4的指示值(目標(biāo)節(jié)氣門開度SL、目標(biāo)電壓Va)來控制發(fā)動機1以及發(fā)電機3的工作的控制裝置(ECU) 7。
[0126]另外，車輛具備:輸出用于運算由車輛駕駛員操作的加速踏板的踩踏操作量(加速器開度Acc)的信號的加速器行程傳感器110、輸出用于運算曲柄軸的規(guī)定單位時間的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機轉(zhuǎn)速)Ne的信號的曲柄旋轉(zhuǎn)角傳感器120、輸出電池5的端子電流(電池電流)lb的檢測值的電池電流傳感器130、以及輸出電池5的端子間電壓(電池電壓Vb)的檢測值的電池電壓傳感器140。此外，電池電流lb根據(jù)電流流動的方向而使符號變化，根據(jù)該符號來確定出為充電電流(在本實施方式中為正)以及放電電流(在本實施方式中為負(fù))的哪一個。
[0127]另外，車輛具備包括車載局域網(wǎng)(LAN)、單獨的通信線等，為了進(jìn)行控制而具有足夠的通信速度的通信機構(gòu)15。而且，將各傳感器11?14的檢測值、以及由電壓調(diào)節(jié)器4設(shè)定的勵磁電流的占空比值Fduty經(jīng)由通信機構(gòu)15提供至控制裝置7，并且基于上述檢測值將由控制裝置7生成的各指示值SL、Va經(jīng)由通信機構(gòu)15供給至電動節(jié)氣門2、電壓調(diào)節(jié)器4。
[0128]以下，將發(fā)動機1的曲柄軸(發(fā)動機輸出軸)與發(fā)電機3的旋轉(zhuǎn)軸(發(fā)電機旋轉(zhuǎn)軸)的變速比稱為發(fā)動機-發(fā)電機變速比RR(固定值)。將還包括差動齒輪的曲柄軸至車輪軸的傳動比稱為發(fā)動機-車輪軸傳動比GR(RevRat1)(參照圖31)。此外，發(fā)動機-車輪軸傳動比GR根據(jù)變速器的狀態(tài)而變化，因此對于控制裝置7而言，若該車輛為自動車輛則從決定變速器的狀態(tài)的ECU取得用于確定傳動比GR的信息，若為手動車輛則從檢測變速桿的位置的傳感器等取得用于確定傳動比GR的信息(未圖示)。
[0129]<電壓調(diào)節(jié)器>
[0130]電壓調(diào)節(jié)器4是根據(jù)從ECU7供給的指示值Va以使發(fā)電機3的發(fā)電電壓與指示值Va 一致的方式對流入發(fā)電機3的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行占空比控制的公知的裝置。
[0131]具體而言，在發(fā)電電壓(相當(dāng)于使上述電池電壓Vb加上基于導(dǎo)線電阻的電壓下降量AVd而得的電壓)低于目標(biāo)電壓Va的情況下，使勵磁電流的占空比值Fduty上升來使勵磁電流增大。由此，發(fā)電量增大而發(fā)電電壓上升。另一方面，在發(fā)電電壓高于目標(biāo)電壓Va的情況下，使勵磁電流的占空比值Fduty降低來使勵磁電流減少。由此，發(fā)電量減少而發(fā)電電壓降低。
[0132]通過這樣使電壓調(diào)節(jié)器4發(fā)揮作用，從而即便伴隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的變動而使發(fā)電機3的規(guī)定單位時間的轉(zhuǎn)速(發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na)變動，也將發(fā)電電壓維持為目標(biāo)電壓Va。
[0133]< ECU >
[0134]ECU7具備:基于加速器開度Acc以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne來運算駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr以及駕駛員要求車輪軸扭矩Tw的駕駛員要求扭矩推定部200、基于從電壓調(diào)節(jié)器4提供的勵磁電流的占空比值Fduty以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne來推定無法從傳感器11?14直接得到的與發(fā)電機3有關(guān)的信息，并且判定是否為能夠?qū)l(fā)電機3利用于運動控制的狀態(tài)的發(fā)電機狀態(tài)推定部300、運算用于向電負(fù)載6(消耗電力的各種車載設(shè)備)供給電力的扭矩(負(fù)載消耗扭矩)Td的負(fù)載消耗扭矩運算部400、以及基于負(fù)載消耗扭矩Td來運算目標(biāo)節(jié)氣門開度SL的目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500。
[0135]另外，ECU7具備:對實際輸入有駕駛員要求車輪軸扭矩Tw的情況下產(chǎn)生的車身各部分的振動中的成為減振對象的振動的振動狀態(tài)Yosc進(jìn)行推定的車輛振動狀態(tài)推定部600、基于推定出的振動狀態(tài)Yosc來運算作為用于抑制車輛振動的控制量的車輪軸扭矩修正量ATw的車輪軸扭矩修正量運算部700、作為表示電池5的充電狀態(tài)的電池狀態(tài)量而運算SOC(State Of Charge)的電池狀態(tài)推定部800、以及基于車輪軸扭矩修正量Λ Tw以及S0C來運算目標(biāo)電壓Va的目標(biāo)電壓運算部900。
[0136]此外，E⑶7構(gòu)成為以公知的微型計算機為中心。而且，上述各部分200?900按功能表示微型計算機所執(zhí)行的處理，并根據(jù)上述的功能反復(fù)運算目標(biāo)節(jié)氣門開度SV以及目標(biāo)電壓Va。
[0137]以下，對構(gòu)成E⑶7的各部分200?900的處理獨立地進(jìn)行說明。
[0138]<駕駛員要求扭矩推定部>
[0139]駕駛員要求扭矩推定部200通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖11所示的流程，來反復(fù)計算駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr以及駕駛員要求車輪軸扭矩Tw。
[0140]首先在步驟(以下，簡單表述為“S”)21中，駕駛員要求扭矩推定部200取得由傳感器等檢測出的加速器開度Acc以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、發(fā)動機-車輪軸傳動比GR。
[0141]接下來在S22中，駕駛員要求扭矩推定部200根據(jù)取得的加速器開度Acc計算節(jié)氣門開度。接下來在S23中，駕駛員要求扭矩推定部200根據(jù)計算出的節(jié)氣門開度和取得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne來推定進(jìn)氣量。接下來在S24中，駕駛員要求扭矩推定部200根據(jù)推定出的進(jìn)氣量來推定駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr。此外，上述S22?S24的處理使用預(yù)先設(shè)置(存儲器所存儲)的各種映射來進(jìn)行推定。其中，由于上述的處理的內(nèi)容公知，所以省略其詳細(xì)的說明。
[0142]接下來在S25中，駕駛員要求扭矩推定部200根據(jù)(1)式并使用發(fā)動機-車輪軸傳動比GR來將駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr轉(zhuǎn)換為車輪軸的扭矩Tw。
[0143]【式1】
[0144]Tw = TrXGR (1)
[0145]在接下來S26中，駕駛員要求扭矩推定部200將駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr向目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500輸出，并且將駕駛員要求車輪軸扭矩Tw向車輛振動狀態(tài)推定部600輸出并結(jié)束本流程。
[0146]<發(fā)電機狀態(tài)推定部>
[0147]發(fā)電機狀態(tài)推定部300通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖12所示的流程，來生成負(fù)載消耗扭矩運算部400、目標(biāo)電壓運算部900的處理所需的各種信息。
[0148]首先在S31中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300取得由傳感器等檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、勵磁電流占空比值Fduty。
[0149]在接下來S32中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300根據(jù)(2)式并使用發(fā)動機-發(fā)電機變速比RR來將發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne轉(zhuǎn)換為發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na。
[0150]【式2】
[0151]Na = Ne X RR (2)
[0152]接下來在S33中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300基于計算出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na并利用預(yù)先設(shè)置的發(fā)電效率映射來推定發(fā)電效率Π。
[0153]發(fā)電效率映射是如圖4(a)所示地由實驗求出發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na與發(fā)電效率η的關(guān)系的映射。此外，發(fā)電效率Π相當(dāng)于發(fā)電電力【W(wǎng)】相對于從發(fā)動機1供給至發(fā)電機3的動力【W(wǎng)】的比例。
[0154]接下來在S34中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300基于由S32計算出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na、以及由S31取得的勵磁電流占空比值Fduty并利用預(yù)先設(shè)置的發(fā)電電流映射來推定發(fā)電電流la。
[0155]發(fā)電電流推定映射是如圖13(b)所示地由實驗求出發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na與發(fā)電電流la的關(guān)系(Na-1a特性)，并按勵磁電流占空比值Fduty進(jìn)行表示的映射。
[0156]此外，在此，雖根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na推定發(fā)電電流Ia，但也可以在具備測定發(fā)電電流la的電流傳感器的情況下使用其測定值。
[0157]接下來在S35中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300判斷是否發(fā)電機3為發(fā)電中，并且發(fā)電量不足上限，在為肯定判斷的情況下進(jìn)入S36，在為否定判斷的情況下進(jìn)入S37。
[0158]此外，是否為發(fā)電中具體而言是根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na(進(jìn)一步來說發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne)是否達(dá)到發(fā)電電流la流出的轉(zhuǎn)速(發(fā)電判定閾值)來判斷的(參照圖13(b))。另外，發(fā)電量是否達(dá)到上限是根據(jù)勵磁電流占空比值Fduty是否達(dá)到上限判定閾值(例如100% )來判斷的。
[0159]在S36中，為了產(chǎn)生運動控制(減振控制)所使用的車輪軸驅(qū)動扭矩，而將表示是否能夠使發(fā)電機3的發(fā)電量變動的控制可否標(biāo)志F設(shè)定為表示“控制可”的值(在此F — 1)。
[0160]在S37中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300將控制可否標(biāo)志F設(shè)定為表示“控制不可”的值(在此F — 0)。
[0161]接下來在S38中，發(fā)電機狀態(tài)推定部300將控制可否標(biāo)志F輸出至目標(biāo)電壓運算部900，并且將發(fā)電效率Π、發(fā)電電流la、發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na輸出至負(fù)載消耗扭矩運算部400，并結(jié)束本流程。
[0162]<負(fù)載消耗扭矩運算部>
[0163]負(fù)載消耗扭矩運算部400通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖14所示的流程，來反復(fù)計算用于向電負(fù)載6供給電力的扭矩(負(fù)載消耗扭矩Td)。
[0164]首先在S41中，負(fù)載消耗扭矩運算部400取得由傳感器等檢測出的電池電流lb、電池電壓Vb,并且取得由發(fā)電機狀態(tài)推定部300推定出的發(fā)電電流la、發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na、發(fā)電效率Π。
[0165]接下來在S42中，負(fù)載消耗扭矩運算部400通過從發(fā)電電流la減去取得的電池電流lb來計算流向電負(fù)載(車載設(shè)備等)6的負(fù)載消耗電流Id( = Ia-1b)。
[0166]接下來在S43中，負(fù)載消耗扭矩運算部400基于計算出的負(fù)載消耗電流Id、電池電壓Vb、發(fā)電機轉(zhuǎn)速Na、發(fā)電效率η、以及發(fā)動機-發(fā)電機變速比RR，并根據(jù)(3)式來計算利用發(fā)電機3產(chǎn)生負(fù)載消耗電流Id所需的發(fā)動機輸出軸的扭矩亦即負(fù)載消耗扭矩Td。
[0167]【式3】
,』RR >: Ιφ κ U
ΙΜ ^ -..............................τζ.............-..................................(3)
[0168]Ιπ-Ναw.廠
[0169]接下來在S44中，負(fù)載消耗扭矩運算部400對于計算出的負(fù)載消耗扭矩Td應(yīng)用低通濾波器。在此濾波器的截止頻率被設(shè)定為與成為運動控制(減振控制)的對象的對象振動的頻帶相比足夠低的值(不足1Hz)。
[0170]接下來在S45中，負(fù)載消耗扭矩運算部400將計算出的負(fù)載消耗扭矩Td向目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500輸出，并結(jié)束本流程。
[0171]<目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部>
[0172]目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖15所示的流程，來反復(fù)計算目標(biāo)節(jié)氣門開度SL，并執(zhí)行以其計算結(jié)果為指示值的電動節(jié)氣門的控制。
[0173]首先在S51中，目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500取得由駕駛員要求扭矩推定部200推定出的駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr、由負(fù)載消耗扭矩運算部Td求出的負(fù)載消耗扭矩Td、以及由傳感器檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne。
[0174]接下來在S52中，目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500使取得的駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr加上負(fù)載消耗扭矩Td來計算目標(biāo)發(fā)動機輸出軸扭矩。簡而言之，使基于駕駛員的加速踏板操作量預(yù)先加上電負(fù)載6的電負(fù)載消耗量而成的值成為目標(biāo)發(fā)動機輸出軸扭矩。
[0175]接下來在S53中，目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500計算用于實現(xiàn)計算出的目標(biāo)發(fā)動機輸出軸扭矩的目標(biāo)進(jìn)氣量。接下來在S54中，目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500基于計算出的目標(biāo)進(jìn)氣量來計算目標(biāo)節(jié)氣門開度SL。
[0176]使用預(yù)先設(shè)置的各種映射來計算上述目標(biāo)進(jìn)氣量以及目標(biāo)節(jié)氣門開度SL。此外，由于上述的技術(shù)公知，所以省略其詳細(xì)的說明。
[0177]接下來在S55中，目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500將計算出的目標(biāo)節(jié)氣門開度SL作為指示值經(jīng)由通信機構(gòu)15而提供至電動節(jié)氣門2，并結(jié)束本流程。其結(jié)果是，電動節(jié)氣門2以使發(fā)動機1產(chǎn)生目標(biāo)發(fā)動機輸出軸扭矩的方式動作。
[0178]<車輛振動狀態(tài)推定部>
[0179]車輛振動狀態(tài)推定部600通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖16所示的流程，來反復(fù)推定成為減振對象的對象振動的振動狀態(tài)Yosc。
[0180]首先在S61中，車輛振動狀態(tài)推定部600取得由駕駛員要求扭矩推定部200推定出的駕駛員要求車輪軸扭矩Tw。接下來在S62中，車輛振動狀態(tài)推定部600將取得的駕駛員要求車輪軸扭矩Tw輸入預(yù)先設(shè)置的車輛振動模型，來推定車輛各部分所產(chǎn)生的振動狀態(tài)Xosc。此外，作為車輛振動模型的具體例，例如舉出有日本特開2006-60936號公報等所記載的簧上振動模型等。另外，車輛振動模型是將駕駛員要求車輪軸扭矩Tw與車身各部分的振動的力學(xué)上的關(guān)系數(shù)式化而成的模型，相當(dāng)于控制工程領(lǐng)域的狀態(tài)方程式。
[0181]接下來在S63中，車輛振動狀態(tài)推定部600以推定出的車輛振動狀態(tài)Xosc為基礎(chǔ)來計算對象振動的振動狀態(tài)Yosc。對象振動的振動狀態(tài)Yosc可以采用車輛振動狀態(tài)Xosc所包含的振動本身，例如可以采用以根據(jù)車身俯仰振動等的程度決定的穩(wěn)定系數(shù)的變動之類的車輛振動狀態(tài)Xosc為基礎(chǔ)而計算的其他的振動。在此，將車身的振動(1?5Hz)、發(fā)動機-安裝系統(tǒng)的振動(7?15Hz)、底盤、輪胎的振動(10Hz?)作為對象振動。其中，對象振動的振動狀態(tài)Yosc以實現(xiàn)減振時為零的方式進(jìn)行計算。這樣，根據(jù)車輛振動狀態(tài)Xosc計算對象振動的振動狀態(tài)Yosc的過程相當(dāng)于控制工程的領(lǐng)域中的輸出方程式。
[0182]接下來在S64中，車輛振動狀態(tài)推定部600將對象振動的振動狀態(tài)Yosc輸出至車輪軸扭矩修正量運算部700，并結(jié)束本流程。
[0183]<車輪軸扭矩修正量運算部>
[0184]車輪軸扭矩修正量運算部700通過每次計算對象振動的振動狀態(tài)Yosc都反復(fù)執(zhí)行圖17所示的流程，來反復(fù)計算車輪軸扭矩修正量ATw。
[0185]首先在S71中，車輪軸扭矩修正量運算部700取得由車輛振動狀態(tài)推定部600推定出的對象振動的振動狀態(tài)Yosc。
[0186]接下來在S72中，車輪軸扭矩修正量運算部700基于對象振動的振動狀態(tài)Yosc來計算為了使對象振動的振動狀態(tài)Yosc接近零所需的車輪軸扭矩修正量△ Tw。例如，車輪軸扭矩修正量運算部700在通過針對對象振動的振動狀態(tài)Yosc的反饋控制來計算車輪軸扭矩修正量Λ Tw的情況下，將反饋的增益設(shè)為K并使用(4)式來進(jìn)行計算。
[0187]【式4】
[0188]Δ Tw = -KX Yosc (4)
[0189]這樣求出的車輪軸扭矩修正量ATw形成為平均值為零并以與對象振動對應(yīng)的頻率進(jìn)行變化的值。
[0190]接下來在S73中，車輪軸扭矩修正量運算部700將計算出的車輪軸扭矩修正量Λ Tw向目標(biāo)電壓運算部900輸出，并結(jié)束本流程。
[0191]<電池狀態(tài)推定部>
[0192]電池狀態(tài)推定部800通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖18所示的流程，來反復(fù)推定S0C(State Of Charge)作為表示電池的充電狀態(tài)的電池狀態(tài)量。此外，S0C是以百分率表示殘存容量相對于完全充電容量之比的值。
[0193]首先在S81中，電池狀態(tài)推定部800取得電池電壓Vb和電池電流lb。
[0194]接下來在S82中，電池狀態(tài)推定部800通過累計電池電流lb來計算S0C的推定值(以下稱為“累積推定值”)S0Cint。具體而言，電池狀態(tài)推定部800將電池容量上限值(完全充電容量)設(shè)為Qmax【As】，將電池狀態(tài)推定部800的動作周期設(shè)為At【s】，并根據(jù)(5)式來進(jìn)行計算。
[0195]【式5】


ih v A#
[0196]SOCmi ^ SOCim t_(5)


(I max
[0197]接下來在S83中，電池狀態(tài)推定部800計算累積推定值SOCint所包含的累積推定誤差Eint。具體而言，電池狀態(tài)推定部800將每累計一次而擴(kuò)大的誤差設(shè)為單位誤差ΛΕ，并根據(jù)(6)式來進(jìn)行計算。其中，單位誤差ΛΕ使用由實驗等預(yù)先求出的固定值。
[0198]【式6】
[0199]Eint —Eint+AE (6)
[0200]換句話說，在基于電流累計的計算方法中，還同時累計推定值所包含的誤差，因此為了評價該累積誤差，而使用累積推定誤差Eint。
[0201 ] 接下來在S84中，電池狀態(tài)推定部800基于由S81取得的電池電壓Vb、電池電流lb并利用預(yù)先設(shè)置的S0C推定映射來求出S0C的推定值(以下稱為“映射推定值”)S0Cmap。
[0202]S0C推定映射根據(jù)實驗并按電池電壓Vb求出電池電流lb與S0C的關(guān)系(Ib_S0C特性)并使之成映射。
[0203]具體而言，如圖19(a)所示，在電池電壓Vb恒定的情況下，對于Ib_S0C特性而言，若電池電流lb為充電電流(正極性的電流)，則S0C越接近100%則電池電流lb的絕對值越小，若電池電流lb為放電電流(負(fù)極性的電流)，則S0C越遠(yuǎn)離100%則電池電流lb的絕對值越小。另外，將既不充電也不放電時的電池電壓Vb設(shè)為規(guī)定電壓，電池電壓Vb越接近規(guī)定電壓，圖表的斜率越陡。
[0204]圖19 (a)所示的Ib_S0C特性中的與電池電流lb = 0的軸一致的圖表(斜率為零的圖表)為電池電壓Vb與上述規(guī)定電壓相等的情況，電池電壓Vb越遠(yuǎn)離規(guī)定電壓，圖表的斜率越緩。
[0205]接下來在S85中，電池狀態(tài)推定部800基于電池電壓Vb并利用預(yù)先設(shè)置的誤差推定映射來求出由S83求出的映射推定值SOCmap所包含的映射推定誤差Emap。
[0206]誤差推定映射根據(jù)S0C推定映射求出映射推定值SOCmap相對于電池電壓Vb的推定誤差并使之成映射。換句話說，S0C推定映射的圖表的斜率越陡，越以電池電流lb的少的變化，使映射推定值SOCmap大幅度變化，從而映射推定值SOCmap的推定精度變差。
[0207]具體而言，如圖19(b)所示，對于圖表的斜率而言，電池電壓Vb越接近規(guī)定電壓則越大，在電池電壓Vb為規(guī)定電壓的情況下成為最大的值，越遠(yuǎn)離規(guī)定電壓則成為越小的值。
[0208]接下來在S86中，電池狀態(tài)推定部800對由S82、S84求出的兩個推定值SOCint、SOCmap使用將由S83、S85求出的相對于各個推定值的推定誤差Eint、Emap作為評價的權(quán)重的加權(quán)濾波器，來計算最終的S0C的推定值(以下稱為“充電狀態(tài)推定值”)。
[0209]具體而言，電池狀態(tài)推定部800使用由(7)式求出的權(quán)重W并根據(jù)(8)式來求出充電電荷Q【As】，并根據(jù)(9)式將該充電電荷Q轉(zhuǎn)換為充電狀態(tài)推定值S0C。此外，電池狀態(tài)推定部800使用權(quán)重W并根據(jù)(10)式來更新累積推定誤差Eint。其中，Qint表示根據(jù)SOCint而求出的充電電荷。
[0210]【式7】
[0211]⑵
[0212]Q = gfal+g 腿…(mCrnap-mCm)繼
[0213]SOC = -S-xl00(0)
[0214]Eint — (1-W) X Eint (10)
[0215]換句話說，累積推定誤差Eint越大，則權(quán)重W越大，權(quán)重越大，則越重視映射推定值SOCmap而求出充電狀態(tài)推定值S0C。另外，越重視映射推定值SOCmap (即權(quán)重W越大)，則將累積推定誤差Eint更新為越小的值。由此，避免累積推定誤差Eint無限擴(kuò)大的情況。
[0216]此外，若在將累積推定誤差Eint的初始值設(shè)定為非常大的值的基礎(chǔ)上，將映射推定誤差Emap變小(大幅度遠(yuǎn)離規(guī)定電壓)的電池電壓Vb設(shè)定為目標(biāo)電壓Va，并基于使電壓調(diào)節(jié)器4動作時檢測的電池電壓Vb、以及電池電流lb來求出充電狀態(tài)推定值S0C，則實質(zhì)上僅利用S0C推定映射求出充電狀態(tài)推定值S0C。因此，也可以在控制開始時，使用這樣求出的充電狀態(tài)推定值S0C作為累積推定值SOCint的初始值。
[0217]接下來在S87中，電池狀態(tài)推定部800將計算出的充電狀態(tài)推定值S0C向目標(biāo)電壓運算部900輸出，并結(jié)束本流程。
[0218]<目標(biāo)電壓運算部>
[0219]目標(biāo)電壓運算部900通過以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖20所示的流程來反復(fù)計算目標(biāo)電壓Va。
[0220]首先在S91中，目標(biāo)電壓運算部900從車輪軸扭矩修正量運算部700取得車輪軸扭矩修正量Λ Tw,從發(fā)電機狀態(tài)推定部300取得控制可否標(biāo)志F，從電池狀態(tài)推定部800取得充電狀態(tài)推定值SOC。
[0221]接下來在S92中，目標(biāo)電壓運算部900基于充電狀態(tài)推定值S0C并使用容量維持分量轉(zhuǎn)換映射來計算電池充放電控制所使用的目標(biāo)電壓Va的分量亦即容量維持分量(容量維持指示值)Vave。
[0222]容量維持分量轉(zhuǎn)換映射如圖21所示地被設(shè)定為，在大于預(yù)先設(shè)定的充電狀態(tài)推定值S0C的允許控制范圍的上限值的情況下取一定的下限控制值，在小于允許控制范圍的下限值的情況下取一定的上限控制值，在允許控制范圍內(nèi)取在上限控制值至下限控制值之間與充電狀態(tài)推定值S0C對應(yīng)地連續(xù)變化的值。此外，允許控制范圍的上限值被設(shè)定為能夠接收由于車輛運動控制用所使用的目標(biāo)電壓Va的分量亦即運動控制分量(運動控制指示值)AVa而產(chǎn)生的發(fā)電電流的大小，允許控制范圍的下限值被設(shè)定為即便電負(fù)載6變?yōu)樽畲髸r也能夠供給所需的電力的大小。
[0223]而且，在允許控制范圍內(nèi)，若充電狀態(tài)推定值S0C減少，則容量維持分量Vave增力口，因此從發(fā)電機3的供給電力增加，反之，若充電狀態(tài)推定值S0C增加，則容量維持分量Vave減少，因此從發(fā)電機3的供給電力減少。由此，電池5的剩余容量被控制為將充電狀態(tài)推定值S0C維持在允許控制范圍內(nèi)。
[0224]其中，由于充電狀態(tài)推定值S0C的變化非常緩慢，所以容量維持分量Vave的變化也非常緩慢。即，形成為以非常低的頻率(例如不足1Hz)變動的值。
[0225]接下來在S93中，目標(biāo)電壓運算部900執(zhí)行根據(jù)車輪軸扭矩修正量ATw來計算對象振動的減振控制所使用的目標(biāo)電壓Va的分量亦即運動控制分量Λ Va的運動控制分量運算處理。
[0226]接下來在S94中，目標(biāo)電壓運算部900執(zhí)行根據(jù)設(shè)備的狀況來限制求出的運動控制分量Λ Va的運動控制分量限制處理。
[0227]接下來在S95中，目標(biāo)電壓運算部900通過使由S92計算出的容量維持分量Vave、與由S93、94計算出的運動控制分量Δ Va相加來計算目標(biāo)電壓Va。
[0228]接下來在S96中，目標(biāo)電壓運算部900將計算出的目標(biāo)電壓Va作為指示值經(jīng)由通信機構(gòu)15而提供至電壓調(diào)節(jié)器4，并結(jié)束本流程。
[0229]簡而言之，ECU7求出將為了將充電狀態(tài)推定值S0C維持在允許控制范圍內(nèi)而使用的低頻率(至少比對象振動的頻率低的頻率)的分量(容量維持分量Vave)、與為了消除車輛振動而使用的高頻率(與對象振動的頻率相同的頻率)的分量(運動控制分量AVa)合計而成的值作為目標(biāo)電壓Va(電壓調(diào)節(jié)器4的指示值)。
[0230]然后，電壓調(diào)節(jié)器4通過以使得發(fā)電機3的發(fā)電電壓成為目標(biāo)電壓Va的方式對勵磁電流進(jìn)行占空比控制，使發(fā)電機3的驅(qū)動扭矩變化為所希望的值。其結(jié)果是，同時實現(xiàn)基于容量維持分量Vave的電池5的充放電控制、與基于運動控制分量AVa的運動控制(減振控制)。
[0231]<運動控制分量運算>
[0232]在由前面的S93執(zhí)行的運動控制分量運算處理中，目標(biāo)電壓運算部900通過執(zhí)行圖22所示的流程來計算與車輪軸扭矩修正量Λ Tw對應(yīng)的運動控制分量AVa。
[0233]首先在S101中，目標(biāo)電壓運算部900使用發(fā)動機-車輪軸傳動比GR以及發(fā)動機-發(fā)電機變速比RR并根據(jù)(11)式來將車輪軸扭矩修正量轉(zhuǎn)換為發(fā)電機驅(qū)動扭矩修正量ATa。
[0234]【式8】
[0235]tJcr: ATwm-J—(It)
L JGRxM
[0236]這樣轉(zhuǎn)換出的發(fā)電機驅(qū)動扭矩修正量ATa與車輪軸扭矩修正量ATw同樣形成為平均值為零并根據(jù)對象振動的頻率而變動的值。
[0237]接下來在S102中，目標(biāo)電壓運算部900基于控制可否標(biāo)志F來判斷是否處于發(fā)電機3能夠進(jìn)行運動控制的狀態(tài)，若為能夠進(jìn)行運動控制的狀態(tài)(F= 1)則進(jìn)入S103，若為不能進(jìn)行運動控制的狀態(tài)(F = 0)則進(jìn)入S104。
[0238]在S104中，目標(biāo)電壓運算部900使用表示指示了目標(biāo)電壓Va后至發(fā)電機驅(qū)動扭矩Ta變化為止的特性的控制模型的逆模型，根據(jù)發(fā)電機驅(qū)動扭矩修正量Λ Ta來計算運動控制分量AVa并結(jié)束本流程。
[0239]另一方面，在S105中，目標(biāo)電壓運算部900將運動控制分量Λ Va設(shè)定為零并結(jié)束本流程。
[0240]換句話說，在處于發(fā)電機3不能進(jìn)行運動控制的狀態(tài)時，通過將運動控制分量Λ Va設(shè)定為零，來禁止基于發(fā)電機驅(qū)動扭矩的運動控制，并僅執(zhí)行將基于容量維持分量Vave的電池剩余容量維持在規(guī)定范圍的控制。
[0241]〈〈控制模型》
[0242]在此，對根據(jù)目標(biāo)電壓Va產(chǎn)生發(fā)電機驅(qū)動扭矩Ta的控制系統(tǒng)的控制模型(正演模型)進(jìn)行說明。控制模型如圖23(a)所示地由求出目標(biāo)電壓Va與發(fā)電電壓的差分的減法器、根據(jù)將減法器的輸出轉(zhuǎn)換為勵磁電流占空比值Fduty的特性而定義出的電壓調(diào)節(jié)器模型Ml ;根據(jù)表示勵磁電流占空比值Fduty與由發(fā)電機3產(chǎn)生的驅(qū)動扭矩的關(guān)系的Fduty-扭矩特性M21以及表示驅(qū)動扭矩與發(fā)電電流la的關(guān)系的扭矩-電流維轉(zhuǎn)換特性M22而定義出的發(fā)電機模型M2 ;以及根據(jù)表示供給至電池5的發(fā)電電流la與發(fā)電電壓的關(guān)系的特性而定義出的電池模型M3構(gòu)成。此外，對于上述模型的特性使用考慮了時間的重要因素的動態(tài)特性。
[0243]接下來，控制模型的逆模型(以下稱為“控制逆模型”)如圖23(b)所示地由根據(jù)Fduty-扭矩特性的逆特性(即扭矩-Fduty特性)RM21以及扭矩-電流維轉(zhuǎn)換特性(與正演模型相同)M22而定義出的發(fā)電機逆模型RM2 ;根據(jù)將勵磁電流占空比值Fduty轉(zhuǎn)換為電壓值的特性而定義出的電壓調(diào)節(jié)器逆模型RM1 ;與正演模型相同的電池模型M3 ;以及使電壓調(diào)節(jié)器逆模型的輸出與電池模型的輸出相加來求出目標(biāo)電壓的加法器構(gòu)成。
[0244]在此，若考慮實際的電壓調(diào)節(jié)器4、發(fā)電機3，則具有輸入的頻率越高則無法追隨變化的程度越高從而輸出的振幅衰減的特性。因此，電壓調(diào)節(jié)器逆模型RM1 (參照圖24)、與發(fā)電機逆模型RM2的扭矩-Fduty特性RM21 (參照圖25)形成為輸入的頻率越高則具有越大的增益的特性。另外，電池模型M3如圖23所示那樣，即便在控制模型的逆模型中也保持正演不變地動作，因此如圖26所示地以再現(xiàn)本來的電池特性的方式進(jìn)行設(shè)計。
[0245]另外，表示電壓調(diào)節(jié)器逆模型RM1的特性的傳遞函數(shù)F(s)例如由(12)式表現(xiàn)。表示發(fā)電機逆模型的Fduty-扭矩特性RM21的傳遞函數(shù)G(s)例如由(13)式表現(xiàn)。表示電池模型M3的特性的傳遞函數(shù)H(s)例如由(14)式表現(xiàn)。其中，s為拉普拉斯算子。areg等參數(shù)以能夠表現(xiàn)各模型的動態(tài)特性的方式例如由實驗等篩選。
[0246]【式9】
[0247]F(s)=-^~(12)

+i
「0248] G(f)= 】Cl Μ
L 」s.f.l
[0249]...........(14)
[0250]這樣設(shè)計出的控制逆模型中不包含進(jìn)行調(diào)頻的要素，因此使用該控制逆模型而求出的運動控制分量AVa的變動頻率形成為保持原樣地與對象振動的頻率對應(yīng)，并以相對于容量維持分量Vave足夠高的頻率變動的值。
[0251]在此，圖27是表示相對于相同的發(fā)電機驅(qū)動扭矩修正量Λ Ta使目標(biāo)電壓Va與實際的發(fā)電機驅(qū)動扭矩如何變化的圖。其中，圖27(a)為使用了相對于具有延時系統(tǒng)的動態(tài)特性的控制對象未考慮動態(tài)特性的逆模型的情況，圖27(b)為使用了考慮了動態(tài)特性的逆模型的情況。其中，在未考慮動態(tài)特性的情況下，一般為使用映射等并由特定的頻率的特性代表的方法，圖27(a)所示的逆模型由低頻帶的特性代表。
[0252]在未考慮動態(tài)特性的情況下，如圖27(a)所示，由于對發(fā)電機驅(qū)動扭矩修正量ATa的全部頻率作用相同的增益，所以運動控制分量AVa形成為使發(fā)電機驅(qū)動扭矩修正量Λ Ta的振幅均勻地變化而與頻率無關(guān)的結(jié)果。
[0253]另一方面，在考慮動態(tài)特性的情況下，如圖27(b)所示，在實際的控制對象(發(fā)電機3、電壓調(diào)節(jié)器4、電池5)中以使衰減的高頻帶放大，相反適度地使放大的低頻帶的信號預(yù)先衰減的方式作用增益，因此運動控制分量Λ Va形成為強調(diào)了高頻帶的振幅的結(jié)果。
[0254]目標(biāo)電壓Va形成為與是否考慮動態(tài)特性無關(guān)地使運動控制分量ΛVa加上容量維持分量Vave的形式。而且，若使該目標(biāo)電壓Va作用于實際的控制系統(tǒng)，則以高頻側(cè)衰減的形式向發(fā)電機驅(qū)動扭矩反映。
[0255]因此，在運動控制分量Λ va的計算中未考慮動態(tài)特性的情況下，如圖27(a)所示，發(fā)電機驅(qū)動扭矩的修正量在高頻帶減少，不進(jìn)行如指示那樣的修正。
[0256]另一方面，在運動控制分量Ava的計算中考慮了動態(tài)特性的情況下，如圖27(b)所示，由于利用通過控制逆模型而按頻率不均勻地作用的增益，而抵消實際的控制對象所具有的動態(tài)特性的影響，因此進(jìn)行如指示那樣的修正而與頻帶無關(guān)。
[0257]此外，使用控制逆模型求出運動控制分量AVa的方法在控制對象具有延時系統(tǒng)以外的動態(tài)特性的情況下也能夠有效地應(yīng)用。
[0258]<修正值限制處理>
[0259]在由前面的S94執(zhí)行的修正值限制處理中，通過執(zhí)行圖28所示的流程并根據(jù)設(shè)備的狀況來限制運動控制分量AVa。
[0260]首先，在Sill中，目標(biāo)電壓運算部900判斷主要設(shè)備(發(fā)電機3，電壓調(diào)節(jié)器4、電池5、電池電壓傳感器140)是否故障。
[0261]具體而言，目標(biāo)電壓運算部900在電池電壓Vb為允許控制范圍外的值的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間以上的情況下，或者勵磁電流占空比值Fduty為100%的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間以上的情況下判斷為主要設(shè)備的其中一個故障。
[0262]在S111中為肯定判斷的情況下，在S112中，目標(biāo)電壓運算部900將運動控制分量Λ Va設(shè)定為零，從而禁止以后的基于發(fā)電機驅(qū)動扭矩的運動控制。
[0263]另一方面，在S111中為否定判斷的情況下，在S113中，目標(biāo)電壓運算部900判斷電池電流傳感器130是否故障。
[0264]具體而言，目標(biāo)電壓運算部900通過監(jiān)控電池電流lb、與電池電壓Vb的變動量來進(jìn)行判斷。此外，由于這種判斷方法公知(例如日本專利4501873號公報)，所以在此省略說明。
[0265]在S113中為肯定判斷的情況下，在S114中，目標(biāo)電壓運算部900通過整流運動控制分量AVa的波形，來分離作用于對電池5進(jìn)行充電的一側(cè)的波形。S卩，若電池5的充電狀態(tài)超過S0C的允許控制范圍的上限，則存在電池5無法接收起因于運動控制分量Λ Va而產(chǎn)生的發(fā)電電流的可能性。因此，在電池電流傳感器130故障，而無法把握電池5的充電狀態(tài)的狀況下，僅使用放電的一側(cè)的波形來執(zhí)行運動控制。
[0266]在S113中為否定判斷的情況下，在S115中，目標(biāo)電壓運算部900判斷電池5是否超過允許范圍而劣化。
[0267]具體而言，目標(biāo)電壓運算部900推定以百分率表示相對于初始的完全充電容量的劣化時的完全充電容量之比的S0H(殘存劣化狀況)，并根據(jù)該S0H是否低于規(guī)定的下限閾值來進(jìn)行判斷。此外，由于S0H的推定方法公知(例如參照特開2003-129927號公報)，所以在此省略說明。另外，S0H的推定也可以例如由電池狀態(tài)推定部800進(jìn)行。
[0268]在S115中為肯定判斷的情況下，在S116中，目標(biāo)電壓運算部900使用高通濾波器等分離運動控制分量AVa的低頻分量。即，若由于電池5的劣化而使內(nèi)部電阻增加，則由于電池5能夠接收的頻帶被限定于高頻帶，所以使用能夠接收的頻帶來執(zhí)行運動控制。
[0269]在S115中為否定判斷的情況下，在S117中，目標(biāo)電壓運算部900判斷由電池狀態(tài)推定部800求出的充電狀態(tài)推定值S0C是否處于允許控制范圍內(nèi)。
[0270]在S117中為肯定判斷的情況下，目標(biāo)電壓運算部900不施加運動控制分量AVa的限制，而保持原樣地結(jié)束本處理。
[0271]在S117中為否定判斷的情況下，在S118中，目標(biāo)電壓運算部900限制運動控制分量AVa的上限值或者下限值。即，在充電狀態(tài)推定值S0C超過允許控制范圍的情況下，如上述那樣存在電池5無法接收起因于運動控制分量Λ Va而產(chǎn)生的發(fā)電電流的可能性，因此根據(jù)充電狀態(tài)推定值S0C的大小，而將運動控制分量AVa的上限限制為不超過基于電池5的發(fā)電電流的可接收量。另外，在充電狀態(tài)推定值S0C超過允許范圍而較小的情況下，存在電負(fù)載6的電力消耗增大時無法供給足夠的電力的可能性。因此，以不對于電負(fù)載6給予影響，即電池的充電狀態(tài)不低于維持對于電負(fù)載6的電力供給所需的下限的狀態(tài)的方式限制運動控制分量AVa的下限。
[0272]在執(zhí)行了 S112、S114、S116的流程的情況下，任意的情況都與故障相關(guān)，因此接下來在S119中，目標(biāo)電壓運算部900警告用戶(車輛的乘客)產(chǎn)生故障的主旨并結(jié)束本流程。此外，警告的方式可以使各種車載監(jiān)控器(儀表盤中央顯示器、導(dǎo)航畫面、后視監(jiān)控器、儀表等)的任意一個進(jìn)行顯示，也可以代替顯示或者與顯示一起經(jīng)由車載的音響設(shè)備產(chǎn)生警報聲。
[0273]另外，在執(zhí)行了 S118的流程的情況下，該情況不為故障，而是基于電池的正常的狀態(tài)，因此目標(biāo)電壓運算部900不執(zhí)行對于用戶的警告，而保持原樣地結(jié)束本流程。其中，在執(zhí)行了 S118的流程的情況下，也可以以可與上述警告識別開的形態(tài)向用戶報告該主旨。
[0274]在此，若由前面的S93生成的運動控制分量AVa的波形如圖29(a)所示，則在利用S114分離了低頻分量的情況下，形成為如圖29(b)所示的波形。另外，在利用S116整流而分離了作用于充電的一側(cè)的波形的情況下，形成為如圖29(c)所示的波形。此外，在利用S118限制了上限值或者下限值的情況下，形成為圖29(d)所示的波形。
[0275]< 動作 >
[0276]圖30是本實施方式中發(fā)動機輸出軸扭矩所包含的分量的一覽，圖中的(a)?(e)分別為駕駛員要求分量(相當(dāng)于Tr)、負(fù)載消耗分量(相當(dāng)于產(chǎn)生:Td)、S0C管理分量(相當(dāng)于Vave)、負(fù)載消耗分量(相當(dāng)于消耗:Td)、以及車輪軸扭矩修正分量(相當(dāng)于AVa)。
[0277]在此，(b)是以消除⑷的消耗量的方式預(yù)先加上的分量，(b)與⑷抵消，因此不傳遞至車輪軸。換句話說，車輪軸扭矩形成為重疊(a) (c) (e)而成的值。
[0278]如上述那樣，(c)的S0C管理分量(相當(dāng)于Vave)的變動頻率與對象振動的頻率相比足夠小，(e)的車輪軸扭矩修正分量(相當(dāng)于AVa)的變動頻率與對象振動的頻率對應(yīng)。換句話說，即便重疊上述的分量，也以無線通信在頻帶劃分通道的方式使各個分量不相互干擾，而發(fā)揮目標(biāo)功能。另外，即使在同時使多個振動形成為減振對象的情況下，只要使上述的振動的頻率相互充分偏離便能夠分別獨立地減振。由此，通過單一的目標(biāo)電壓Va實現(xiàn)運動控制(減振控制)與電池充放電控制的兩個功能。
[0279]< 效果 >
[0280]如以上說明那樣，在本實施方式中，根據(jù)駕駛員的要求扭矩來推定車輛振動，按照基于該推定結(jié)果而求出的運動控制分量來使發(fā)電機3的發(fā)電量，進(jìn)一步來說使發(fā)電機驅(qū)動扭矩變化，由此通過修正車輪軸扭矩來抑制車輛振動。
[0281]并且，由于使用考慮了實際的控制系統(tǒng)(發(fā)電機3、電壓調(diào)節(jié)器4、電池5)的動態(tài)特性的控制逆模型來求出目標(biāo)電壓Va的運動控制分量AVa，所以若使該運動控制分量Λ Va作用于實際的控制系統(tǒng)，則抵消動態(tài)特性的影響(各頻率的增益的偏差)。其結(jié)果是，由于按照指示(運動控制分量AVa)來修正車輪軸扭矩而與頻帶無關(guān)，因此能夠精度良好地實現(xiàn)運動控制(減振控制)。
[0282]在本實施方式中，利用電壓調(diào)節(jié)器4進(jìn)行發(fā)電機3的控制，其控制系統(tǒng)(S卩，與運動控制分量Ava的運算有關(guān)的控制系統(tǒng))也一定包括電池5，因此進(jìn)行考慮了電池5的特性的控制。因此，能夠與電池的種類，特別是電流接收容量的大小無關(guān)地應(yīng)用上述的運動控制。通常，對于內(nèi)燃機的車輛所使用的鉛電池(電流接收容量小的電池)特別有效。
[0283]在本實施方式中，由于基于充電狀態(tài)推定值S0C來計算容量維持分量Vave，所以能夠使容量維持分量Vave的變動頻率，形成為相比對象振動的頻率即運動控制分量AVa的變動頻率充分偏離的小的頻率。
[0284]因此，由于避免了發(fā)電機3的驅(qū)動扭矩中的基于容量維持分量Vave的扭矩的波形、與基于運動控制分量Λ Va的扭矩的波形干擾的情況，所以能夠通過單一的目標(biāo)電壓Va而兼得電池充放電控制與車輛控制(減振控制)。
[0285]在本實施方式中，通過使低通濾波器作用于用于使發(fā)動機1實現(xiàn)要求扭矩的指示值亦即負(fù)載消耗扭矩Td(S44)，來除去與對象振動相同的頻帶的頻率分量。因此，通過電動節(jié)氣門2的控制，能夠防止由于運動控制分量AVa而產(chǎn)生的扭矩抵消的情況，從而能夠高效地進(jìn)行基于運動控制分量Λ Va的運動控制。
[0286]在本實施方式中，使用通過累積電池電流lb而求出的累積推定值SOCint、與根據(jù)預(yù)先設(shè)置的特性映射而求出的映射推定值SOCmap,執(zhí)行將各推定值的推定誤差Eint、Emap作為權(quán)重而使用的加權(quán)運算，由此求出容量維持分量Vave的計算所使用的充電狀態(tài)推定值S0C。因此，與僅使用任意一方的推定方法的情況相比，能夠提高充電狀態(tài)推定值S0C的推定精度、進(jìn)一步來說電池充放電控制的精度。
[0287]在本實施方式中，與構(gòu)成根據(jù)目標(biāo)電壓Va而產(chǎn)生發(fā)電機3的驅(qū)動扭矩的控制系統(tǒng)的各種設(shè)備的狀態(tài)對應(yīng)地限制運動控制分量△%，特別是設(shè)備產(chǎn)生故障、劣化的情況下，對于用戶(車輛的乘客)進(jìn)行視覺上或者聽覺上的警告。因此，能夠防止擱置設(shè)備的故障、劣化而惡化的情況、對于其他的車載電子設(shè)備給予負(fù)面影響的情況。
[0288]特別是，在為了使發(fā)電機3正常工作所需的主要設(shè)備故障的情況下，將運動控制分量Λ Va設(shè)定為零，來禁止運動控制本身。因此，能夠防止由于執(zhí)行不必要的控制，而對于其他的車載設(shè)備給予影響的情況。
[0289]另外，在推定電池5的充電狀態(tài)所需的設(shè)備亦即電池電流傳感器130故障的情況下，通過將運動控制分量AVa中的向?qū)﹄姵?進(jìn)行充電的方向作用的分量設(shè)定為零，而僅以向使電池5進(jìn)行放電的方向作用的分量執(zhí)行運動控制。因此，能夠防止電池5形成為過充電的狀態(tài)引起的電池5的劣化。
[0290]另外，以根據(jù)電池5的劣化狀態(tài)來限定成為運動控制的對象的頻帶的方式限制運動控制分量AVa。因此，即便電池5劣化，也能夠以電池5的可接收的頻帶繼續(xù)運動控制。
[0291]另外，根據(jù)電池5的充電狀態(tài)，在充電狀態(tài)推定值S0C離開允許控制范圍的情況下，限制運動控制分量Λ Va的上限或者下限。因此，能夠防止電池5無法接收由于運動控制分量AVa而產(chǎn)生的發(fā)電電流、或電負(fù)載6的電力消耗增大時無法供給足夠的電力，而對于其他的車載設(shè)備給予影響的情況。
[0292]<其他的實施方式>
[0293]本發(fā)明不限定于上述實施方式，能夠以各種方式來進(jìn)行實施。
[0294]例如，在圖23(b)所示的控制逆模型中，通過發(fā)電機逆模型RM2(扭矩-Fduty特性RM21)與電壓調(diào)節(jié)器逆模型RM1的路徑在扭矩修正量ATa的變動頻率較高的情況下發(fā)揮較高的效果，通過發(fā)電機逆模型RM2 (扭矩-電流維轉(zhuǎn)換特性M22)與電池模型M3的路徑在變動頻率較低的情況下發(fā)揮較高的效果。因此，在限定了對象振動的頻帶的情況下，也可以實現(xiàn)省略效果相對較低的路徑等的簡化。
[0295]另外，在控制逆模型中，電壓調(diào)節(jié)器逆模型RM1、發(fā)電機逆模型RM2、電池模型M3全部反映動態(tài)特性，但也可以使任意一個或者兩個反映動態(tài)特性。
[0296]在上述實施方式中，為了限制基于運動控制分量AVa的扭矩，而對于由S93計算的運動控制分量AVa施加了限制，但也可以構(gòu)成為對于由S72計算的車輪軸扭矩修正量Δ Tw施加限制。
[0297]另外，在運動控制分量限制處理中，判定為電池5劣化的情況下，分離運動控制分量Δ Va的低頻分量，但例如也可以在利用車輛振動狀態(tài)推定部600計算對象振動的振動狀態(tài)Yosc (S63)時，除去頻率最低的車身的振動(1?5Hz)，而僅選擇發(fā)動機-安裝系統(tǒng)的振動(7?15Hz)以及底盤、輪胎的振動(10Hz?)作為對象振動、或除去頻率低的前者兩個，而僅選擇底盤、輪胎的振動作為對象振動。此外，該選擇也可以與電池5的劣化的發(fā)展對應(yīng)地進(jìn)行切換。
[0298]在上述實施方式中，使目標(biāo)電壓Va反映基于車輪軸扭矩修正量ATw的指示值(運動控制分量Λ Va)，但在電壓調(diào)節(jié)器5構(gòu)成為能夠從外部修正根據(jù)目標(biāo)電壓Va設(shè)定的勵磁電流占空比值Fduty的情況下，也可以如下。即，保持原樣地設(shè)定容量維持分量Vave作為目標(biāo)電壓Va，并且使電流占空比值Fduty反映基于車輪軸扭矩修正量Λ Tw的指示值(Fduty 的修正值 Δ Fduty)。
[0299]在該情況下，在運動控制分量限制處理中，可以對于修正值A(chǔ)Fduty施加限制，也可以對于通過求出修正值ΔFduty的過程計算的勵磁電流的修正值Δ]χ施加限制。
[0300]在上述實施方式中，作為表示電池的剩余容量的參數(shù)使用了 S0C(State OfCharge)，但也可以使用DOD(Depth of Discharge)。此外，D0D與S0C具有(15)式所示的關(guān)系作為以百分比表示單位的情況，因此容易相互置換。
[0301]S0C【％】=100【％】-D0D【％】 (15)
[0302]在上述實施方式中，基于駕駛員要求發(fā)動機輸出軸扭矩Tr，來使目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部500計算目標(biāo)節(jié)氣門開度SL作為指示值，但指示值不限定于此，也可以構(gòu)成為除了目標(biāo)節(jié)氣門開度SL之外或者代替目標(biāo)節(jié)氣門開度SL，而計算燃料噴射量、點火正時。
[0303]圖中符號說明:
[0304]20…交流發(fā)電機(發(fā)電機)；21…調(diào)節(jié)器；30…電池；70…車輪軸扭矩修正量運算機構(gòu)(調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu))；80...電池充電量管理機構(gòu)(調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu))；90…交流發(fā)電機指示值運算機構(gòu)(調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu))；Va...調(diào)整電壓。
[0305]1…發(fā)動機；2…電動節(jié)氣門；3…發(fā)電機；4…電壓調(diào)節(jié)器；5…電池；6…電負(fù)載；7…控制裝置；110…加速器行程傳感器；120…曲柄旋轉(zhuǎn)角傳感器；130…電池電流傳感器；140…電池電壓傳感器；15…通信機構(gòu)；200…駕駛員要求扭矩推定部；300…發(fā)電機狀態(tài)推定部；400…負(fù)載消耗扭矩運算部；500…目標(biāo)節(jié)氣門開度運算部；600…車輛振動狀態(tài)推定部；700…車輪軸扭矩修正量運算部；800…電池狀態(tài)推定部；900…目標(biāo)電壓運算部；RM1...電壓調(diào)節(jié)器逆模型；RM2…發(fā)電機逆模型M3…電池模型。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛用減振控制裝置，其應(yīng)用于車輛，該車輛具備由內(nèi)燃機驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機(20)、以使所述發(fā)電機的發(fā)電電壓成為從外部指示的調(diào)整電壓(Va)的方式對流入所述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器(21)、以及對所述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池(30)，該車輛用減振控制裝置的特征在于， 具備調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)(70、80、90、S71?S74、S81?S87、S91?S98)，該調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)基于進(jìn)行所述電池的剩余容量的控制所需的充電供給電力要求值和抑制所述車輛的振動所需的所述發(fā)電機的驅(qū)動扭矩要求值，來設(shè)定所述調(diào)整電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 所述調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)具有: 容量維持分量運算機構(gòu)(80)，其運算所述調(diào)整電壓中的進(jìn)行所述電池的剩余容量的控制所需的容量維持分量(Vdc)的電壓指示值；和 振動抑制分量運算機構(gòu)(70、90)，其運算所述調(diào)整電壓中的與抑制所述車輛的振動所需的所述發(fā)電機的驅(qū)動扭矩相當(dāng)?shù)恼駝右种品至?△%)的電壓指示值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 所述容量維持分量運算機構(gòu)根據(jù)比作為控制對象的車輛振動低的頻率的所述充電供給電力要求值來計算所述容量維持分量(Vdc)的電壓指示值， 所述振動抑制分量運算機構(gòu)根據(jù)作為控制對象的車輛振動以上的頻率的所述驅(qū)動扭矩要求值來計算所述振動抑制分量(AVC)的電壓指示值， 將使所述振動抑制分量(AVC)重疊于所述容量維持分量(Vd。)的電壓指示值而成的波形作為調(diào)整電壓(Va)并設(shè)為向發(fā)電機的電壓指示。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 所述振動抑制分量運算機構(gòu)(S96)根據(jù)所述電池的剩余容量來運算所述振動抑制分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2?4中任一項所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 所述振動抑制分量運算機構(gòu)(S96)根據(jù)所述電池為放電以及充電的哪一個狀態(tài)來運算所述振動抑制分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2?5中任一項所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 所述振動抑制分量運算機構(gòu)(S95)根據(jù)所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)速來運算所述振動抑制分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 所述調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)(S86)將所述電池的剩余容量設(shè)定為小于完全充電的值，以便能夠使所述電池接收相當(dāng)于所述振動抑制分量的發(fā)電電力的量。
8.—種車輛用減振控制裝置，其應(yīng)用于車輛，該車輛具備由內(nèi)燃機驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機(20)、以使所述發(fā)電機的發(fā)電電壓成為從外部指示的調(diào)整電壓(Va)的方式對流入所述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器(21)、以及對所述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池(30)，該車輛用減振控制裝置的特征在于， 具備調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)，該調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)將用于抑制所述車輛的振動的第I電壓指示值重疊于用于控制所述電池的剩余容量的第2電壓指示值來設(shè)定所述調(diào)整電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 用于抑制所述車輛的振動的所述第I電壓指示值的頻率高于用于控制所述電池的剩余容量的所述第2電壓指示值的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛用減振控制裝置，其特征在于， 用于抑制所述車輛的振動的所述第I電壓指示值的頻率為車輛振動以上的頻率，用于控制所述電池的剩余容量的所述第2電壓指示值的頻率為低于車輛振動的頻率。
11.一種車輛用減振控制系統(tǒng)，其特征在于，具備: 由內(nèi)燃機驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機(20)； 調(diào)節(jié)器(21)，以使所述發(fā)電機的發(fā)電電壓成為從外部指示的調(diào)整電壓(Va)的方式對流入所述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制； 對所述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池(30);以及 調(diào)整電壓設(shè)定機構(gòu)(70、80、90、S71?S74、S81?S87、S91?S98)，基于進(jìn)行所述電池的剩余容量的控制所需的充電供給電力要求值和抑制所述車輛的振動所需的所述發(fā)電機的驅(qū)動扭矩要求值，來設(shè)定所述調(diào)整電壓。
12.—種車輛運動控制裝置，其應(yīng)用于車輛，該車輛具備至少包括由內(nèi)燃機(I)驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機(3)、根據(jù)指示值對流入所述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器(4)、以及對所述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池(5)的控制系統(tǒng)，該車輛運動控制裝置的特征在于，具備: 容量維持指示值生成機構(gòu)(90、S92)，其以得到將表示所述電池的充電狀態(tài)的電池狀態(tài)量維持在規(guī)定范圍所需的供給電力的方式生成用于使所述調(diào)節(jié)器動作的所述指示值亦即容量維持指示值；和 運動控制指示值生成機構(gòu)(90、S93)，其以使得由所述發(fā)電機產(chǎn)生預(yù)先指定的進(jìn)行車輛運動的控制所需的扭矩亦即運動控制用扭矩的方式生成用于使所述調(diào)節(jié)器動作的所述指示值亦即運動控制指示值， 所述運動控制指示值生成機構(gòu)具備根據(jù)構(gòu)成所述控制系統(tǒng)的設(shè)備(3、4、5、13、14)的狀況來限制所述運動控制指示值的限制機構(gòu)(90、S94)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述限制機構(gòu)具備: 主要設(shè)備故障判定機構(gòu)(90、S111)，其判定所述設(shè)備中預(yù)先指定的主要設(shè)備(3、4、5、14)的故障的有無作為所述設(shè)備的狀況；和 禁止機構(gòu)(90、S119)，其在由所述主要設(shè)備故障判定機構(gòu)判定為所述主要設(shè)備發(fā)生了故障的情況下，通過將所述運動控制指示值設(shè)定為零來禁止所述運動控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述限制機構(gòu)具備: 電流傳感器故障判定機構(gòu)(90、S115),其判定檢測電池電流的電流傳感器(13)的故障的有無作為所述設(shè)備的狀況；和 部分禁止機構(gòu)(90、S116)，其在由所述電流傳感器故障判定機構(gòu)判定為所述電流傳感器發(fā)生了故障的情況下，通過將所述運動控制指示值中的向?qū)λ鲭姵剡M(jìn)行充電的方向作用的分量設(shè)定為零來禁止所述運動控制的一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求12?14中任一項所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述限制機構(gòu)具備: 劣化狀態(tài)判定機構(gòu)(90、S113)，其判定所述電池的劣化狀態(tài)作為所述設(shè)備的狀況；和對象限制機構(gòu)(90、S116)，其根據(jù)由所述劣化狀態(tài)判定機構(gòu)得到的判定結(jié)果，以使得限定成為所述運動控制的對象的頻帶的方式限制所述運動控制指示值。
16.根據(jù)權(quán)利要求12?15中任一項所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述限制機構(gòu)具備: 充電狀態(tài)判定機構(gòu)(90、S117)，其判定所述電池的充電狀態(tài)作為所述設(shè)備的狀況；和上下限限制機構(gòu)(90、S118)，其根據(jù)由所述充電狀態(tài)判定機構(gòu)得到的判定結(jié)果來限制所述運動控制指示值的上限或者下限。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述上下限限制機構(gòu)限制所述運動控制指示值，以便基于所述運動控制指示值產(chǎn)生的發(fā)電電流不高于根據(jù)所述電池的充電狀態(tài)而決定的所述發(fā)電電流的可接收量。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述上下限限制機構(gòu)限制所述運動控制指示值，以便通過基于所述運動控制指示值產(chǎn)生的發(fā)電電流使所述電池的充電狀態(tài)不低于維持針對電負(fù)載的供給電力所需的下限的狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12?18中任一項所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 具備在由所述限制機構(gòu)限制了所述運動控制指示值的情況下報告該情況的報告機構(gòu)(90、S119)。
20.根據(jù)權(quán)利要求12?19中任一項所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述運動控制指示值是基于為了進(jìn)行所述運動控制而施加于車輪軸的車輪軸扭矩修正量而生成的， 所述限制機構(gòu)將所述車輪軸扭矩修正量作為限制的對象。
21.—種車輛運動控制裝置，其應(yīng)用于車輛，該車輛具備由內(nèi)燃機(I)驅(qū)動而發(fā)電的發(fā)電機(3)、以使所述發(fā)電機的發(fā)電電壓成為指定的目標(biāo)電壓的方式對流入所述發(fā)電機的勵磁線圈的勵磁電流進(jìn)行控制的電壓調(diào)節(jié)器(4)、以及對所述發(fā)電機的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池(5)，所述車輛運動控制裝置的特征在于，具備: 容量維持分量生成機構(gòu)(90、S92)，其以得到將表示所述電池的充電狀態(tài)的電池狀態(tài)量維持在規(guī)定范圍所需的供給電力的方式生成用于使所述電壓調(diào)節(jié)器動作的所述目標(biāo)電壓的分量亦即容量維持分量； 運動控制分量生成機構(gòu)(90、S93)，其以使得由所述發(fā)電機產(chǎn)生預(yù)先指定的進(jìn)行車輛運動的控制所需的扭矩亦即運動控制用扭矩的方式生成用于使所述電壓調(diào)節(jié)器動作的所述目標(biāo)電壓的分量亦即運動控制分量；以及 目標(biāo)電壓生成機構(gòu)(90、S95)，其通過使所述運動控制分量重疊于所述容量維持分量而生成所述目標(biāo)電壓， 所述運動控制分量生成機構(gòu)將考慮根據(jù)所述目標(biāo)電壓產(chǎn)生所述發(fā)電機的驅(qū)動扭矩的控制系統(tǒng)所具有的動態(tài)特性來將該控制系統(tǒng)模型化而成的模型作為控制模型，并使用該控制模型的逆模型亦即控制逆模型(RM1、RM2、M3)而根據(jù)所述運動控制用扭矩求出所述運動控制分量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 在包括表示在所述電壓調(diào)節(jié)器中所述目標(biāo)電壓與所述發(fā)電電壓之差被轉(zhuǎn)換為所述勵磁電流的占空比時的轉(zhuǎn)換特性的電壓調(diào)節(jié)器模型的逆模型(RMl)、表示在所述發(fā)電機中所述勵磁電流的占空比被轉(zhuǎn)換為所述驅(qū)動扭矩時的轉(zhuǎn)換特性以及所述驅(qū)動扭矩與所述發(fā)電機所輸出的發(fā)電電流的對應(yīng)關(guān)系的發(fā)電機模型的逆模型(RM2)、以及表示所述發(fā)電電流被轉(zhuǎn)換為所述發(fā)電電壓時的轉(zhuǎn)換特性的電池模型(M3)的設(shè)備單位的模型中， 所述控制逆模型至少使用所述電壓調(diào)節(jié)器的逆模型與所述發(fā)電機模型的逆模型構(gòu)成、或者至少使用所述電池模型構(gòu)成。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 使構(gòu)成所述控制逆模型的所述設(shè)備單位的模型的至少一個反映動態(tài)特性。
24.根據(jù)權(quán)利要求21?23中任一項所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述車輛運動是由于所述內(nèi)燃機實現(xiàn)與駕駛員的要求對應(yīng)的要求扭矩而在所述車輛產(chǎn)生的振動， 所述運動控制用扭矩是用于抑制所述振動的扭矩。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 具備從用于使所述內(nèi)燃機實現(xiàn)所述要求扭矩的指示值除去成為抑制的對象的振動的頻率分量的分量除去機構(gòu)(40、S44)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21?25中任一項所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述容量維持分量生成機構(gòu)使用表示所述電池的殘存容量相對于完全充電容量之比的SOC(State Of Charge)作為所述電池狀態(tài)量。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的車輛運動控制裝置，其特征在于， 所述容量維持分量生成機構(gòu)具備: 第I推定機構(gòu)(80、S82)，其通過累積流入所述電池的電池電流來生成所述SOC的推定值亦即第I推定值； 第I誤差推定機構(gòu)(80、S83)，其求出所述第I推定值的誤差亦即第I誤差； 第2推定機構(gòu)(80、S84)，其根據(jù)所述電池的端子間電壓亦即電池電壓以及所述電池電流，按照預(yù)先設(shè)置的特性映射生成所述SOC的推定值亦即第2推定值； 第2誤差推定機構(gòu)(80、S85)，其求出所述第2推定值的誤差亦即第2誤差；以及執(zhí)行機構(gòu)(80、S86)，其執(zhí)行將所述第I誤差以及所述第2誤差作為權(quán)重使用的所述第I推定值以及所述第2推定值的加權(quán)運算， 所述容量維持分量生成機構(gòu)使用所述執(zhí)行機構(gòu)的運算結(jié)果來生成所述容量維持分量。
【文檔編號】H02P9/30GK104271422SQ201380023980
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月10日
【發(fā)明者】大川功, 沢田護(hù), 佐田岳士, 松本平樹, 森勝之, 柳生明彥, 南口雄一 申請人:株式會社電裝