Система управления подавлением вибрации для электроприводного транспортного средства и способ подавления вибрации для него

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в электроприводном транспортном средстве для подавления вибраций. Технический результат - подавление или демпфирование неожиданных вибраций или толчков во время прерывания в передаче крутящего момента. Электромобиль, имеющий электромотор (1) в качестве своего источника мощности, содержит модуль (91) F/F-вычисления или операции, модуль (92) F/B-вычисления или операции, сумматор (97), модули (93, 95) определения модели и модули (94, 96) переключения значений целевого крутящего момента. Модуль (91) F/F-вычисления вычисляет значение (Tm*1) первого целевого крутящего момента посредством F/F-операции. Модуль (92) F/B-вычисления вычисляет значение (Tm*2) второго целевого крутящего момента посредством F/B-операции с использованием модели (GP(s)). Сумматор (97) суммирует значение (Tm*1) первого целевого крутящего момента и значение (Tm*2) второго целевого крутящего момента, чтобы получать значение (Tm) команды крутящего момента мотора. Модули (93, 95) определения модели оценивают то, возникает или нет прерывание в передаче крутящего момента на ведущие валы (4). Модули (94, 96) переключения значений целевого крутящего момента прекращают F/F- и F/B-операции, когда подтверждается прерывание передачи крутящего момента. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к системе управления подавлением вибрации для электроприводного транспортного средства и к способу подавления вибрации для него, применяемым к команде управления крутящим моментом электромотора, которые достижимы посредством управления с прямой связью (F/F) и управления с обратной связью (F/B). Электроприводное транспортное средство имеет электромотор в качестве источника мощности, расходуемой на движение.

Уровень техники

[0002] Традиционно, в транспортном средстве, приводимом в движение посредством электромотора, известна такая система управления подавлением вибрации для управления крутящим моментом мотора, в которой установившийся целевой крутящий момент определяется на основе различной информации касательно транспортного средства, первый целевой крутящий момент вычисляется посредством вычисления с прямой связью (в дальнейшем называемого F/F-оператором или вычислением), и второй целевой крутящий момент вычисляется на основе вычисления с обратной связью (в дальнейшем называемого F/B-оператором или вычислением), соответственно. Затем, посредством суммирования первого целевого крутящего момента и второго целевого крутящего момента получается команда крутящего момента мотора для управления крутящим моментом мотора (см., например, патентный документ 1).

Документы предшествующего уровня техники

Патентная литература

[0003] Выложенная заявка на патент (Япония) № 2003-9566

Сущность изобретения

Задачи для решения изобретением

[0004] Тем не менее в традиционной системе управления подавлением или демпфированием вибрации для транспортного средства с использованием электромотора, в любом сценарии поездки или движения, первый целевой крутящий момент (т.е. крутящий F/F-момент) и второй целевой крутящий момент (т.е. крутящий F/B-момент) вычисляются с использованием модели GP(s), задающей передаточную характеристику между входным крутящим моментом транспортного средства и скоростью вращения мотора.

Следовательно, в таких сценариях вождения существует проблема в том, что если крутильная вибрация приводной системы практически не формируется, F/F- и F/B-вычисления выполняются с ошибками и вызывают неожиданную вибрацию или толчок.

[0005] Например, в таких сценариях движения с прерыванием передачи крутящего момента, в которых шина или колесо вращается с проскальзыванием за счет движущей силы, либо муфта, расположенная в приводной системе или приводе на ведущие колеса, проскальзывает или расцепляется, и т.д., крутильная вибрация практически не возникает в ответ на изменение крутящего момента мотора. В этих сценариях движения, поскольку передаточная характеристика между входным крутящим моментом транспортного средства и скоростью вращения мотора значительно отличается от предварительно допущенной модели GP(s), F/F- и F/B-вычисления с использованием модели GP(s) приводят к ошибкам.

[0006] Настоящее изобретение осуществлено посредством ориентирования на проблемы, описанные выше, и имеет цель предоставления системы управления подавлением вибрации для электроприводного транспортного средства и способа подавления вибрации для него, которые позволяют подавлять или демпфировать неожиданную вибрацию или толчок во время прерываний в передаче крутящего момента.

Решение задач

[0007] Чтобы достигать вышеуказанной цели, система управления подавлением вибрации для электроприводного транспортного средства согласно настоящему изобретению выполнена с возможностью иметь, в электроприводном транспортном средстве с использованием электромотора в качестве источника мощности, датчик или детектор вращения, модуль вычисления целевого крутящего момента мотора, модуль вычисления первого целевого крутящего момента, модуль вычисления второго целевого крутящего момента, механизм задания команд крутящего момента мотора, механизм определения и механизм подавления вибрации.

Механизм обнаружения вращения обнаруживает частоту вращения мотора.

Модуль вычисления целевого крутящего момента мотора вычисляет целевой крутящий момент мотора на основе потребности или запроса водителя.

Модуль вычисления значения первого целевого крутящего момента вычисляет значение первого целевого крутящего момента посредством вычисления или операции с прямой связью с использованием модели передаточной характеристики между входным крутящим моментом и частотой вращения мотора относительно значения целевого крутящего момента мотора.

Модуль вычисления второго целевого крутящего момента вычисляет значение второго целевого крутящего момента на основе вычисления с обратной связью с использованием режима передаточной характеристики между входным крутящим моментом и частотой вращения мотора относительно частоты вращения мотора.

Механизм задания команд крутящего момента мотора суммирует значение первого целевого крутящего момента и значение второго целевого крутящего момента, чтобы получать команду крутящего момента мотора для мотора.

Механизм определения определяет то, совпадает или нет модель передаточной характеристики между входным крутящим моментом и частотой вращения мотора с фактической передаточной характеристикой.

Механизм подавления вибрации прекращает вычисление с прямой связью значения первого целевого крутящего момента на основе модуля вычисления первого целевого крутящего момента и вычисление с обратной связью значения второго целевого крутящего момента на основе модуля вычисления второго целевого крутящего момента и использует значение целевого крутящего электромотора в качестве значения команды крутящего момента мотора.

Преимущества изобретения

[0008] Таким образом, в то время как модель передаточной характеристики между входным крутящим моментом и частотой вращения мотора не определяется как совпадающая с фактическими передаточными характеристиками, прекращается как операция с прямой связью, так и операция с обратной связью.

Иными словами, во время прерываний передачи крутящего момента на ведущий вал передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента для транспортного средства существенно отличается от модели, допущенной заранее. Следовательно, в то время как передача крутящего момента прерывается посредством прекращения операции с прямой связью и операции с обратной связью с использованием модели, может предотвращаться ошибка вследствие выполнения обеих операций.

Как результат, можно подавлять неожиданную вибрацию или толчок, вызываемый во время прерываний в передаче крутящего момента.

Краткое описание чертежей

[0009] Фиг. 1 является схемой общей конфигурации, иллюстрирующей устройство управления подавлением вибрации для электромобиля (примера электроприводного транспортного средства) в первом варианте осуществления.

Фиг. 2 является принципиальной схемой уравнения движения приводной системы транспортного средства, при этом (a) показывает вид сверху системы крутильной вибрации, а (b) вид - ее вид сбоку, соответственно.

Фиг. 3 является блок-схемой управления, иллюстрирующей модуль 9b управления вибрацией, включенный в контроллер 9 мотора первого варианта осуществления.

Фиг. 4 является блок-схемой управления, показывающей модуль управления подавлением вибрации в сравнительном примере.

Фиг. 5 является временной диаграммой результатов моделирования, показывающей соответствующие характеристики крутящего FF-момента, крутящего FB-момента, конечного выходного крутящего момента и крутящего момента приведения в движение в начале движения электромобиля, к которому применяется управление подавлением вибрации сравнительного примера.

Фиг. 6 является временной диаграммой результатов моделирования, показывающей соответствующие характеристики крутящего FF-момента, крутящего FB-момента, конечного выходного крутящего момента и крутящего момента приведения в движение в начале движения электромобиля, к которому применяется управление подавлением вибрации первого варианта осуществления.

Фиг. 7 является блок-схемой управления, иллюстрирующей модуль 9b управления вибрацией, включенный в контроллер 9 мотора второго варианта осуществления.

Фиг. 8 является временной диаграммой результатов моделирования, показывающей соответствующие характеристики крутящего FF-момента, крутящего FB-момента, конечного выходного крутящего момента и крутящего момента приведения в движение в начале движения электромобиля, к которому применяется управление подавлением вибрации второго варианта осуществления.

Фиг. 9 является блок-схемой управления, иллюстрирующей модуль 9b управления вибрацией, включенный в контроллер 9 мотора третьего варианта осуществления.

Варианты осуществления изобретения

[0010] Далее описывается самый предпочтительный режим в отношении первого-третьего вариантов осуществления, показанных на чертежах, который предоставляет систему управления демпфированием или подавлением колебаний электроприводного транспортного средства и способ подавления колебаний электроприводного транспортного средства согласно настоящему изобретению.

Первый вариант осуществления

[0011] Во-первых, приводится описание конфигурации.

Фиг. 1 является схемой общей конфигурации, иллюстрирующей устройство управления демпфированием или подавлением вибрации электромобиля (примера электроприводного транспортного средства) согласно первому варианту осуществления. Далее описывается общая конструкция на основе фиг. 1.

[0012] Как показано на фиг. 1, приводная система или привод на ведущие колеса устройства управления электромобиля, к которому применяется устройство управления подавлением вибрации, включает в себя электромотор 1 (мотор), ступенчатую трансмиссию 2, дифференциал 3, левый и правый ведущие валы или полуоси 4, 4 и левое и правое ведущие колеса 5, 5.

[0013] Как показано на фиг. 1, система управления устройством управления электромобиля, к которому применяется устройство управления подавлением вибрации в первом варианте осуществления, включает в себя датчик 6 открытия акселератора, датчик 7 угла поворота мотора, датчик 8 угла поворота ведущего вала и контроллер 9 мотора.

[0014] Датчик 6 открытия акселератора обнаруживает открытие APO акселератора, осуществляемое посредством операции нажатия педали акселератора водителем. Датчик 7 угла поворота мотора обнаруживает угловую скорость ωm мотора посредством использования кругового датчика позиции и т.п. Датчик 8 угла поворота ведущего вала обнаруживает угловую скорость ωw ведущего колеса.

[0015] Контроллер 9 мотора представляет механизм управления, чтобы управлять крутящим моментом мотора для электромотора 1 на основе входной информации, и включает в себя модуль 9a задания крутящего момента мотора, модуль 9b управления подавлением вибрации и модуль 9c управления крутящим моментом мотора.

[0016] Модуль 9a задания крутящего момента мотора вычисляет значение Tm* целевого крутящего момента установившегося состояния на основе открытия APO акселератора из датчика 6 открытия акселератора и угловой скорости ωm мотора из датчика 7 угла поворота мотора.

[0017] Модуль 9b управления подавлением вибрации принимает целевой крутящий момент Tm* установившегося состояния, угловую скорость ωm мотора и угловую скорость ωw ведущего колеса. Помимо этого, за исключением периода прерывания передачи крутящего момента, значение Tm команды крутящего момента мотора определяется посредством выполнения F/F-вычисления или операции с использованием идеальной модели Gm(s) и модели GP(s) передаточной характеристики между вводом мотора транспортного средства и частотой вращения мотора и F/B-вычисления или операции с использованием модели GP(s) и полосового фильтра H(s).

[0018] Модуль 9c управления крутящим моментом мотора приводит в действие инвертор (не показан) через PWM-сигнал и т.п. и управляет выходным крутящим моментом электромотора 1 согласно команде Tm крутящего момента мотора.

[0019] Далее на основе фиг. 2 приводится описание модели Gp(s) Gp передаточной характеристики между входным крутящим моментом для транспортного средства и частотой вращения мотора. Фиг. 2(a), (b), соответственно, показывают пояснительную схему, представляющую уравнение движения приводной системы транспортного средства, при этом ссылки с номерами, соответственно, обозначают:

Jm - инерция мотора

Jw - инерция ведущего колеса

M - масса транспортного средства

Kd - крутильная жесткость приводной системы

Kt - коэффициент трения шины на поверхности дороги

N - общее передаточное число

r - радиус шины под нагрузкой

ωm - угловая скорость мотора

Tm - крутящий момент мотора

TD - крутящий момент ведущих колес

F - сила, приложенная к транспортному средству

V - скорость транспортного средства

ωw - угловая скорость ведущего колеса

[0020] На основе фиг. 2 могут извлекаться следующие уравнения движения (1)-(5):

Jm*dωm/dt=Tm-TD/N …(1)

2Jw*dωm/dt=TD-rF-Fbrk …(2)

M*dV/dt=F …(3)

TD=KD∫(ωm/N-ωw)dt …(4)

F=KT(rωw-V) …(5)

[0021] Затем, на основе уравнений (1)-(5), передаточная функция GP(s) частоты вращения мотора из крутящего момента мотора может выражаться следующим образом:

Gp(s)=(b3s3+b2s2+b1s+b0)/s (a4s3+a3s2+a2s+a1) …(6)

a4=2Jm*Jw*M …(7)

a3=Jm(2Jw+Mr2)KT …(8)

a2={Jm+(2Jw/N2)}M*KD …(9)

a1={Jm+(2Jw/N2)+(Mr2/N2)}KD*KT …(10)

b3=2Jw*M …(11)

b2=Jm (2Jw+Mr2)KT …(12)

b1=M*KD …(13)

b0=KD*KT …(14)

[0022] Здесь, изучение полюсов и нулевой точки передаточной функции уравнения (6) раскрывает, что один полюс и один нуль указывают значения очень близко друг к другу. Это является эквивалентным демонстрации того, что значения α, β находятся очень близко, в следующем уравнении (15).

Gp(s)=(s+β)(b2's2+b1's+b0')/s(s+α)(a3's2+a2's+a1') …(15)

Следовательно, посредством аппроксимации как α=β, т.е. отмены нулей и полюсов в уравнении (15), получаем:

Gp(s)=(b2's2+b1's+b0')/s(a3's2+a2's+a1') …(16)

Таким образом, как показано в вышеприведенном уравнении (16), модель GP(s) передаточной характеристики входного крутящего момента для транспортного средства и частоты вращения мотора представляется в форме (второй порядок)/(третий порядок).

[0023] Далее приводится описание полосового фильтра H(s).

H(s) служит в качестве элемента с обратной связью, уменьшающего вибрацию только тогда, когда задан в качестве полосового фильтра. В этом случае частота fp задается как резонансная частота тягового усилия и передаточная характеристика H(s) конфигурируется в следующем уравнении (17), в таком случае характеристика подавления вибрации является приблизительно идентичной между стороной нижних частот и стороной верхних частот, и резонансная частота вибрации тягового усилия задается равной примерно середине полосы пропускания на логарифмической оси (логарифмической шкале).

H(s)=τHs/{(1+τHs)*(1+τLs)} …(17),

где

τL=1/(2πfHC), fHC=fp, τH=1/(2πfLC), fLC=fp

Таким образом, полосовой фильтр H(s) конфигурируется посредством передаточной характеристики, представленной посредством уравнения (17).

[0024] Фиг. 3 является блок-схемой управления, иллюстрирующей модуль 9b управления вибрацией, включенный в контроллер 9 мотора в первом варианте осуществления. Далее описывается конфигурация модуля 9b управления демпфированием или подавлением, на основе фиг. 3.

[0025] Как показано на фиг. 3, модуль управления подавлением вибрации включает в себя модуль 91 F/F-вычисления или операции (средство вычисления значения первого целевого крутящего момента), модуль 92 F/B-вычисления или операции (средство вычисления значения второго целевого крутящего момента), модуль 93 определения первой модели (средство определения), модуль 94 переключения первого целевого крутящего момента (средство подавления вибрации), модуль 95 определения второй модели (средство определения), модуль 96 переключения второго целевого крутящего момента и сумматор 97 (средство задания значений команд крутящего момента мотора).

[0026] Модуль 91 F/F-вычисления принимает целевое значение Tm* установившегося состояния и вычисляет значение Tm*1 первого целевого крутящего момента посредством пропускания через фильтр, Gm(s)/Gp(s) с использованием идеальной модели Gm(s) и модели GP(s) между входным крутящим моментом транспортного средства и частотой вращения мотора.

[0027] Модуль 92 F/B-вычисления или операции вычисляет оценку ωm# угловой скорости мотора из значения Tm команды крутящего момента мотора и модели GP(s). С другой стороны, угловая скорость ωm мотора обнаруживается посредством датчика угловой скорости или частоты вращения мотора 7, когда в фактический объект GP'(s) предоставляется команда Tm крутящего момента мотора через инвертор. Получается отклонение Δω между оценкой ωm# частоты вращения мотора и частотой ωm вращения мотора, и посредством пропускания этого отклонения Δω через фильтр, состоящий из H(s)/Gp(s) с использованием модели GP(s) и полосового фильтра H(s), вычисляется второй целевой крутящий момент Tm*2.

[0028] Модуль 93 определения первой модели определяет то, совпадают или нет фактические передаточные характеристики в значительной степени с моделью GP(s) передаточной характеристики между входным крутящим моментом транспортного средства и частотой вращения мотора.

Более конкретно, способ определения посредством модуля 93 определения первой модели осуществляется таким образом, что когда абсолютное значение разности между угловой скоростью или частотой ωm вращения мотора, обнаруженной посредством датчика 7 угла поворота мотора, и угловой скоростью ωw ведущего колеса ниже или равно предварительно определенному значению, подтверждается существенное совпадение, и выполняется определение включения (например, время Tff на фиг. 6 представляет "время определения на основе существенного совпадения"). С другой стороны, когда абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора и угловой скоростью ωw ведущего колеса превышает предварительно определенное значение, то подтверждается условие прерывания крутящего момента, при котором фактическая передаточная характеристика отличается от модели GP(s). Следует отметить, что угловая скорость ωw ведущего вала преобразуется таким образом, чтобы получать соответствующую угловую скорость вала электромотора с учетом передаточного отношения ступенчатой трансмиссии 2. Тем не менее, когда передаточное отношение или передаточное число в электромоторе 1 через ведущее колесо 5 не является окончательным, может быть использовано передаточное число при завершении процесса переключения передач. Помимо этого, когда модуль 93 определения первой модели осуществляет определение включения, то модуль 91 F/F-вычисления начинает F/F-вычисление.

[0029] Вышеприведенный модуль 94 переключения значений первого целевого крутящего момента является переключателем для переключения вывода на основе результата определения модуля 93 определения первой модели. Более конкретно, когда результат определения в модуле определения 93 первой модели представляет собой определение выключения, то значение Tm* целевого крутящего момента установившегося состояния должно отправляться в сумматор 97. Когда модуль 93 определения первой модели определяет определение включения, первый целевой крутящий момент Tm*1 должен выводиться в сумматор 97.

[0030] Модуль 95 определения второй модели определяет то, совпадает или нет фактическая передаточная характеристика полностью с моделью GP(s) передаточной характеристики между входным крутящим моментом транспортного средства и частотой вращения мотора.

Более конкретно, способ определения, используемый в этом способе определения второй модели, является таким, что когда абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора, обнаруженной посредством датчика 7 угла поворота мотора, и угловой скоростью ωw ведущего колеса поддерживается ниже или равным предварительно определенному значению в течение предварительно определенного времени, подтверждается полное совпадение для определения включения (например, время Tfb на фиг. 6 представляет "время для определения на основе полного совпадения"). С другой стороны, когда абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора и угловой скоростью ωw ведущего колеса превышает предварительно определенное значение, или абсолютное значение разности поддерживается ниже или равным предварительно определенному значению в течение меньше предварительно определенного времени, то подтверждается условие прерывания передачи крутящего момента посредством определения выключения. Другими словами, поскольку модуль 95 определения второй модели требует предварительно определенного времени определения включения, тактирование определения включения всегда позже, чем для модуля 93 определения первой модели.

Угловая скорость ωw ведущего вала преобразуется аналогично модулю 93 определения первой модели, так что соответствующая угловая скорость вала электромотора доступна посредством использования передаточного отношения или передаточного числа многоступенчатой трансмиссии 2. Тем не менее, когда передаточное число в электромоторе 1 через ведущие колеса 5, 5 не является окончательным, то должно быть использовано передаточное число при завершении процесса переключения передач. Помимо этого, после определения включения посредством модуля 93 определения первой модели должно быть начато F/B-вычисление посредством модуля F/B-вычисления.

[0031] Модуль 96 переключения второго целевого крутящего момента является переключателем, который переключает вывод на основе результата определения модуля 95 определения второй модели. Более конкретно, когда результат определения модуля определения 95 представляет собой определение выключения, в сумматор 97 должно выводиться 0 Нм. Когда результат определения результата определения второй модели указывает определение включения, в сумматор 97 должно выводиться значение Tm*2 второго целевого крутящего момента.

[0032] Сумматор 97 комбинирует или суммирует вывод из модуля 94 переключения первого целевого крутящего момента и вывод из модуля 96 переключения второго целевого крутящего момента, чтобы формировать или задавать значение Tm команды крутящего момента мотора. Когда как модуль 94 переключения первого целевого крутящего момента, так и модуль 96 переключения второго крутящего момента указывают определение включения, Tm должно задаваться равным Tm*1+Tm*2.

Когда как модуль 94 переключения первого целевого крутящего момента, так и модуль 96 переключения второго целевого крутящего момента указывают определение выключения, Tm должно задаваться равным Tm*. Когда модуль 94 переключения первого целевого крутящего момента осуществляет определение включения, тогда как модуль 96 переключения второго целевого крутящего момента указывает определение выключения, Tm задается как Tm*1.

[0033] Далее поясняется работа.

Сначала приводится описание "задачи сравнительного примера". Затем поясняются операции демпфирования или подавления вибрации относительно электромобиля в первом варианте осуществления посредством разделения "операции подавления вибрации в ходе сценария движения, в котором передаточная характеристика отличается от модели GP(s)" и "операции подавления вибрации, если передаточная характеристика сдвигается к совпадению с моделью".

[0034] [Задача сравнительного примера]

Предполагается, что в сравнительном примере, как показано на фиг. 4, модуль подавления вибрации состоит из модуля F/F-вычисления, модуля F/B-вычисления и сумматора.

[0035] Модуль F/F-вычисления принимает целевой крутящий момент Tm* установившегося состояния и вычисляет первый целевой крутящий момент Tm*1 посредством пропускания через идеальную модель Gm(s) и GP(s) между входным крутящим моментом транспортного средства и частотой вращения мотора. Целевой Tm* установившегося состояния определяется на основе открытия акселератора и частоты вращения мотора.

[0036] Модуль F/B-вычисления вычисляет оценку частоты вращения мотора на основе передаточной характеристики GP(s) между входным крутящим моментом транспортного средства и скоростью вращения мотора. Затем, посредством ввода разности между оценкой частоты вращения мотора и определенным значением и через пропускание F/В-вычисления через фильтр H(s)/Gp(s) с использованием модели GP(s) и полосового фильтра H(s), чтобы вычислять второй целевой крутящий момент Tm*2.

[0037] Сумматор суммирует первый целевой крутящий момент Tm*1 и второй целевой крутящий момент Tm*2, чтобы получать команду Tm крутящего момента мотора. Затем, управление выполняется таким образом, что фактический выходной крутящий момент электромотора совпадает или соответствует команде Tm крутящего момента мотора.

[0038] В сравнительном примере в каждом состоянии движения разность между обнаруженным значением частоты вращения мотора и оценкой частоты вращения мотора, вычисленной посредством модели GP(s), используется для того, чтобы вычислять крутящий F/B-момент (второй целевой крутящий момент Tm*2).

Следовательно, в таких сценариях движения, в которых вибрация привода на ведущие колеса практически не возникает в ответ на изменение крутящего момента мотора (например, в сценариях движения (a), (b), поясненных ниже), поскольку передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента для транспортного средства значительно отличается от предварительно оцененной модели GP(s), так что F/B-вычисление выполняется с ошибкой с сопровождаемой неожиданной вибрацией или толчком.

[0039] (a) Если коэффициент трения между ведущим колесом и поверхностью дороги является небольшим, и ведущие колеса чрезмерно проскальзывают, шина просто вращается, поскольку противодействующая сила от поверхности дороги меньше, несмотря на изменение крутящего момента мотора, так что привод на ведущие колеса крутится без большого сопротивления.

[0040] (b) Если в системе, имеющей одну или более муфт для избирательной подачи и отключения мощности между приводным мотором и ведущими колесами, муфта проскальзывает или расцепляется, то передача крутящего момента на ведущие колеса, несмотря на изменение крутящего момента мотора, прерывается посредством муфты, так что мотор просто вращается на холостом ходу без прокручивания привода на ведущие колеса.

[0041] Чтобы справляться с вышеуказанной ошибкой F/B-вычисления, возможная стратегия должна состоять в том, чтобы начинать операцию или вычисление F/B после подтверждения того, что передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента для транспортного средства является согласованной с моделью GP(s). В этом случае, тем не менее, вследствие неизбежной задержки или допуска измерения в релевантных датчиках, которые измеряют состояние транспортного средства, затрудняется определение при идеальном тактировании. Следовательно, чтобы предотвращать ошибку F/B-операции или вычисления, необходимо выполнять определение надежно, хотя и при немного более медленном тактировании, чем фактическое. Тем не менее, существует вероятность вибрации вследствие изменения крутящего момента установившегося состояния, когда в течение задержанного периода времени целевой крутящий момент установившегося состояния изменяется без проведения F/F-операции или вычисления.

[0042] Далее описываются результаты моделирования сравнительного примера со ссылкой на фиг. 5.

Корреляция или соответствие между каждой формой сигнала, показанной на фиг. 5 и на блок-схеме на фиг. 4, заключается в следующем:

"крутящий FF-момент"="значение Tm*1 первого целевого крутящего момента"

"крутящий FB-момент"="значение Tm*2 второго целевого крутящего момента"

"конечный выходной крутящий момент"="Tm*1+Tm*2".

[0043] Далее приводится описание начала операции (пример сценариев движения). Для сравнения задачи добавляется условие выключения в F/B-операции.

Условие

Время, в которое передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента транспортного средства совпадает с Tma фактической модели GP(s): 0,1 [с]

Время Tin ввода значения установившегося целевого крутящего момента: 0,3 [с]

Время Tff начала F/F-вычисления: 0,0 [с]

Время Tfb начала вычисления F/B: 0,0 [с] (сплошная линия)

F/B-операция выключена (пунктирная линия)

Описание

F/B-операция начинается во время Tff до времени Tma, в которое передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента для транспортного средства фактически совпадает с моделью GP(s). Следовательно, в момент времени, когда передаточная характеристика GP(s) частоты вращения мотора в зависимости от входного крутящего момента мотора совпадает с фактической передаточной характеристикой, вследствие внезапного изменения цели управления, как показано в качестве характеристики крутящего FB-момента на фиг. 5 посредством стрелки A, F/B-вычисление выполняется с ошибкой. Следовательно, как показано на фиг. 5, в качестве характеристики крутящего момента приведения в движение посредством стрелки B, колебание крутящего момента становится некомфортным для водителя между временем совпадения между Tma модели GP(s) и фактической характеристикой Tma через время Tin ввода цели установившегося состояния. Следовательно, после времени Tin ввода целевого значения, периодическая вибрация наблюдается вследствие периодического изменения крутящего момента приведения в движение. В этой связи, характеристики крутящего момента приведения в движение в идеальных условиях (пунктирная линия) с выключенным F/B-вычислением не указывают колебание крутящего момента в течение периода времени между временем Tma соответствия между моделью GP(s) и фактической характеристикой через Tin времени ввода целевого крутящего момента установившегося состояния.

[0044] [Операция подавления вибрации в сценарии движения, в котором передаточная характеристика отличается от модели GP(s)]

Как описано выше, в сценариях движения, в которых передаточная характеристика отличается от модели GP(s), необходимо минимизировать влияние, вызываемое посредством ошибок F/F- и F/B-вычислений. Далее, операция подавления вибрации описывается в сценарии движения, в котором передаточная характеристика, отражающая их, отличается от модели GP(s).

[0045] Как описано выше, в случаях, если колесо вращается с проскальзыванием за счет движущей силы, либо муфта, размещенная в приводе на ведущие колеса, проскальзывает или расцепляется, и т.п., т.е. в сценарии движения с прерыванием передачи крутящего момента мотора возникает незначительная вибрация тягового усилия вследствие изменения крутящего момента мотора.

[0046] В таком сценарии движения вследствие отличия фактической характеристики передачи от модели GP(s), абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора, обнаруженной посредством датчика 7 угла поворота мотора, и угловой скоростью ωw ведущего колеса, обнаруженной посредством датчика угловой скорости ведущего колеса 8, превышает предварительно определенное значение. Следовательно, в модуле 93 определения первой модели выполняется определение FF «0» в качестве состояния прерывания или отключения передачи крутящего момента, и в модуле 94 переключения первого целевого крутящего момента целевой крутящий момент Tm* установившегося состояния переключается так, что он выводится в сумматор 97. Дополнительно, также в модуле 95 определения второй модели выполняется определение выключения в качестве состояния отключения крутящего момента, и в модуле 96 переключения второго целевого крутящего момента «0» Нм переключается так, что он выводится в сумматор 97. Следовательно, значение Tm команды крутящего момента мотора задается посредством следующего выражения: Tm=(Tm*+0)=Tm*.

[0047] Как описано выше, в первом варианте осуществления, когда определяется прерывание в передаче крутящего момента, приспособлена конструкция для того, чтобы прекращать F/F- и F/B-операцию или вычисления с использованием модели GP(s).

Другими словами, в течение периода прерывания передачи крутящего момента на ведущие колеса 5, 5, передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента для транспортного средства значительно отличается от модели Gp, допущенной заранее, возникает ошибка при выполнении F/F- и F/B-вычислений с использованием модели GP(s).

Следовательно, когда определяется такой сценарий движения, что передача крутящего момента разрывается или прерывается, за счет предотвращения ошибочного выполнения F/F- и F/B-вычислений может быть уменьшена вероятность неожиданной вибрации и толчка.

[0048] [Эффект демпфирования или подавления вибрации в сценарии движения при сдвиге передаточной характеристики в направлении совпадения с моделью]

Как описано выше, при начале управления крутящим моментом из состояния нулевых F/F- и F/B-операций, чтобы подавлять возникновение колебаний крутящего момента вследствие ошибки F/B-операции, начало F/F-операции задается раньше, и затем необходимо задерживать время начала F/B-операции относительно F/F-операции. Далее описывается эффект демпфирования в сценарии вождения, в котором передаточная характеристика, отражающая этот случай, действует в состоянии движения в направлении совпадения с моделью.

[0049] Как описано выше, во время перехода из сценария, в котором передача крутящего момента приведения в движение прерывается, обратно к обычной передаче крутящего момента посредством зацепления муфты и подавления движения с проскальзыванием и т.п., прекращенные F/F- и F/B-вычисления должны возобновляться. Другими словами, на основе возмущающего крутящего момента, вызванного зазором шестерен и т.п., подавляющий эффект для крутильной вибрации, обусловленной системой передачи движущей силы, должен быть получен посредством F/F- и F/B-вычислений.

[0050] В таком переходном состоянии сценария движения, поскольку передаточная характеристика частоты вращения мотора в ответ на входной крутящий момент транспортного средства постепенно приближается к предварительно допущенной модели, абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора, обнаруженной посредством датчика 7 угла поворота мотора, и угловой скоростью ωw ведущего колеса, обнаруженной посредством датчика 8 угла поворота ведущего вала, находится в пределах предварительно определенного значения. Следовательно, в модуле 93 определения первой модели выполняется определение включения в отношении того, что фактическая передаточная характеристика является в значительной степени согласованной с моделью GP(s), и в модуле 94 переключения первого целевого крутящего момента первый целевой крутящий момент Tm*1 переключается так, что он выводится в сумматор 97.

[0051] С другой стороны, в переходном состоянии сценария движения, чтобы передаточная характеристика частоты вращения мотора относительно входного крутящего момента для транспортного средства точно совпадала с предварительно допущенной моделью GP(s), необходимо ожидать истечения предварительно определенного времени, в которое абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора и угловой скоростью ωw ведущих колес остается в пределах предварительно определенного значения в течение предварительно определенного времени. Таким образом, в модуле 95 определения второй модели, после того, как предварительно определенное время истекло от того, когда абсолютное значение разности между угловой скоростью ωm мотора и угловой скоростью ωw ведущего колеса остается в пределах предварительно определенного значения, выполняется определение включения, и в модуле 96 переключения второго целевого крутящего момента второй целевой крутящий момент Tm*2 переключается так, что он выводится в сумматор 97.

[0052] Таким образом, в течение периода времени, в который модуль 94 переключения первого целевого крутящего момента выполняет определение включения, а модуль 96 переключения второго целевого крутящего момента выполняет определение выключения, в сумматоре 97 значение Tm команды крутящего момента мотора задается посредством следующего уравнения: Tm=Tm*1. Кроме того, когда как модуль 94 переключения первого целевого крутящего момента, т