电机控制装置

文档序号:1456245 发布日期:2020-02-21 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 电机控制装置 (Motor control device ) 是由 水口博贵 小久保聪 于 2019-08-13 设计创作,主要内容包括:一种车辆(V)的电机控制装置(110,110a),该车辆(V)包括引擎(101)和电动发电机(102)、将引擎扭矩和/或电机扭矩传递至车轮(W)的变速器(103)以及减小引擎的曲轴的振动的阻尼器(104),该电机控制装置(110,110a)包括:阻尼器扭矩计算单元(202),其基于曲柄角度与电机角度之间的差来计算由阻尼器根据引擎扭矩的波动生成的阻尼器扭矩;反相扭矩计算单元(304),其计算与阻尼器扭矩相位相反的反相扭矩;校正量计算单元(306,306a),其计算至少基于曲柄角度和电机角度计算的第一值;以及电机扭矩命令输出单元(308,309),其基于已用校正量校正的反相扭矩来输出被提供给电动发电机的电机扭矩命令。(A motor control device (110, 110a) of a vehicle (V) including an engine (101) and a motor generator (102), a transmission (103) that transmits an engine torque and/or a motor torque to wheels (W), and a damper (104) that reduces vibration of a crankshaft of the engine, the motor control device (110, 110a) comprising: a damper torque calculation unit (202) that calculates a damper torque generated by the damper according to fluctuations in engine torque, based on a difference between the crank angle and the motor angle; an inverse torque calculation unit (304) that calculates an inverse torque in phase opposition to the damper torque; a correction amount calculation unit (306, 306a) that calculates a first value calculated based on at least the crank angle and the motor angle; and a motor torque command output unit (308, 309) that outputs a motor torque command provided to the motor generator based on the reverse phase torque that has been corrected by the correction amount.)

电机控制装置

技术领域

本公开内容涉及电机控制装置。

背景技术

在现有技术中,已知一种车辆,其包括:作为动力源的引擎和电动发电机;以及用于以选定的传动比将基于引擎的引擎扭矩和电动发电机的电机扭矩中至少一者的驱动扭矩传递至车轮侧的变速器;以及用于减小引擎的曲轴的振动的阻尼器。此外,已知一种通过输出与由阻尼器生成的扭转扭矩相位相反的电机扭矩以抵消扭转扭矩来减小根据扭转扭矩生成的振动的技术。例如参见JP 2009-293481A(参考文献1)和JP 04-211747A(参考文献2)。

然而,一般的阻尼器具有借助于弹性构件和摩擦材料来减小振动的结构。因此,由一般阻尼器生成的阻尼器扭矩不仅包括由弹性构件生成的扭转扭矩,还包括由摩擦材料生成的滞后扭矩。

另一方面,在现有技术中,仅扭转扭矩被电机扭矩抵消,而滞后扭矩不被抵消。因此,在现有技术中,无法使根据由于滞后扭矩生成的电机扭矩相位偏移而生成的振动减小。

因此,需要能够进一步减小根据阻尼器扭矩生成的振动的电机控制装置。

发明内容

根据本公开内容的一方面,提出了一种车辆的电机控制装置,该车辆包括:作为动力源的引擎和电动发电机;变速器,其被配置成以选定的传动比将基于引擎的曲轴的引擎扭矩和电动发电机的电机轴的电机扭矩中至少一者的驱动扭矩传递至车轮;以及阻尼器,其被配置成通过弹性构件和摩擦材料来减小曲轴的振动,该电机控制装置包括:阻尼器扭矩计算单元,其被配置成基于作为曲轴的旋转角度的曲柄角度与作为电机轴的旋转角度的电机角度之间的差来计算由阻尼器根据引擎扭矩的波动生成的阻尼器扭矩,该阻尼器扭矩包括扭转扭矩和滞后扭矩;反相扭矩计算单元,其被配置成基于阻尼器扭矩来计算与阻尼器扭矩相位相反的反相扭矩;校正量计算单元,其被配置成计算与由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移对应的第一值作为反相扭矩的相位的校正量,该第一值是至少基于曲柄角度和电机角度而计算的;以及电机扭矩命令输出单元,其被配置成基于已用校正量校正了相位的反相扭矩来输出被提供给电动发电机的电机扭矩命令。

根据该电机控制装置,由于可以通过利用表示滞后扭矩单独的影响的第一值作为校正量校正的反相扭矩来减小阻尼器扭矩的影响,甚至包括由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移的影响,因此可以进一步减小根据阻尼器扭矩生成的振动。

在该电机控制装置中,在安装在引擎与变速器之间的离合器处于引擎的曲轴与变速器的输入轴连接的连接状态时,电机扭矩命令输出单元可以输出电机扭矩命令,而在离合器处于曲轴与输入轴的连接断开的断开状态时,电机扭矩命令输出单元可以输出使电机扭矩为零的电机扭矩命令。根据这样的配置,可以根据是否通过离合器将阻尼器扭矩传递至车轮来切换是否生成用于减小阻尼器扭矩的影响的电机扭矩。

在这种情况下,在即使离合器处于连接状态也未执行使车辆加速的加速操作时,电机扭矩命令输出单元可以输出使电机扭矩为零的电机扭矩命令。根据这样的配置,当通过除了考虑离合器的状态之外还考虑是否执行加速操作而没有将阻尼器扭矩传递至车轮时,可以不生成用于减小阻尼器扭矩的影响的电机扭矩。

在电机控制装置中,校正量计算单元可以基于第二值与第三值之间的差来计算第一值,其中第二值对应于在假设未生成滞后扭矩的情况下估计的电机角度与曲柄角度之间的相位差,并且第三值对应于与引擎的起爆主频率对应的电机角度和曲柄角度的振动分量之间的相位差。根据这样的配置,基于仅考虑扭转扭矩的影响而不考虑滞后扭矩的影响的第二值以及考虑扭转扭矩和滞后扭矩二者的影响的第三值,可以容易地计算表示滞后扭矩的影响的第一值。

在这种情况下,校正量计算单元可以基于引擎的转数和变速器的变速级来获取第二值。根据这样的配置,可以通过考虑可能使第二值改变的引擎的转数和变速器的变速级来获取适当的第二值。

在基于引擎的转数和变速器的变速级获取第二值的配置中,校正量计算单元还可以基于引擎的油温度和变速箱的油温度来获取第二值。根据这样的配置,可以通过考虑可能使第二值改变的引擎的油温度和变速器的油温度来获取更适当的第二值。

在这种情况下,电机控制装置还可以包括:第一映射,其表示引擎的转数、变速器的变速级和作为第二值的计算基础的第四值之间的关系;以及第二映射,其表示引擎的油温度、变速器的油温度和用来与第四值相乘的第一校正系数之间的关系,其中,校正量计算单元可以通过将第四值与第一校正系数相乘来计算第二值,其中第四值是通过基于引擎的转数和变速器的变速级参考第一映射而获取的,并且第一校正系数是通过基于引擎的油温度和变速器的油温度参考第二映射而获取的。根据这样的配置,可以通过使用第一映射和第二映射容易地计算第二值。

电机控制装置还可以包括:第三映射,其表示阻尼器的扭转角度与通过阻尼器的摩擦材料有特性地生成的特性扭矩之间的关系,其中,校正量计算单元可以基于特性扭矩来计算第一值,该特性扭矩是通过基于作为曲柄角度与电机角度之间的差的扭转角度参考第三映射而获取的。根据这样的配置,可以基于阻尼器的特性容易地计算表示滞后扭矩的影响的第一值。

在这种情况下,电机控制装置还可以包括:第四映射,其表示阻尼器的摩擦材料的滑动距离和用来与特性扭矩相乘的第二校正系数之间的关系,其中,校正量计算单元可以基于通过将特性扭矩与第二校正系数相乘计算出的滞后扭矩来计算第一值,该第二校正系数是通过基于滑动距离参考第四映射而获取的,该滑动距离是通过阻尼器的扭转角度和半径计算的。根据这样的配置,由于可以通过使用第四映射容易地计算滞后扭矩,因此可以容易地计算第一值。

包括第四映射的电机控制装置还可以包括:第五映射,其表示滞后扭矩与第一值之间的关系,其中,校正量计算单元通过基于滞后扭矩参考第五映射来计算第一值。根据这样的配置,可以通过使用甚至第五映射来容易地计算取决于滞后扭矩的第一值。

附图说明

根据参照附图考虑的以下详细描述,本公开内容的前述和另外的特征和特性将变得更加明显,在附图中:

图1是示出根据第一实施方式的包括电机控制装置的车辆的驱动系统的配置的示例性示意框图;

图2A和图2B是示出在第一实施方式中应当考虑的由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移和通过对应相位的偏移而生成的振动的示例的示例性示意图;

图3是示出根据第一实施方式的电机控制装置的功能模块组的示例性示意框图;

图4是示出第一实施方式中的曲柄角度与电机角度的相位差的示例的示意性示意图;

图5是示出根据第一实施方式的第一映射的示例的示例性示意图;

图6是示出根据第一实施方式的第二映射的示例的示例性示意图;

图7是示出根据第一实施方式的由电机控制装置执行的一系列处理的前半部分的示例性示意流程图;

图8是示出根据第一实施方式的由电机控制装置执行的一系列处理的后半部分的示例性示意流程图;

图9A至图9C是用于描述第一实施方式的效果的示例性示意图;

图10是示出根据第二实施方式的电机控制装置的功能模块组的示例性示意框图;

图11是示出根据第二实施方式的第三映射的示例的示例性示意图;

图12是示出根据第二实施方式的第四映射的示例的示例性示意图;

图13是示出根据第二实施方式的第五映射的示例的示例性示意图;以及

图14是示出根据第二实施方式的由电机控制装置执行的一系列处理的后半部分的示例性示意流程图。

具体实施方式

在下文中,将基于附图描述本公开内容的一些实施方式。以下所公开的实施方式的配置和由对应配置引起的操作和结果(效果)仅是示例,并且不限于以下公开的内容。

<第一实施方式>

图1是示出根据第一实施方式的包括电机控制装置110的车辆V的驱动系统100的配置的示例性示意框图。

如图1所示,根据第一实施方式的车辆V的驱动系统100包括引擎101、电动发电机102、变速器103、阻尼器104、离合器105和电机控制装置110。

引擎101和电动发电机102是车辆V的动力源。引擎101根据引擎ECU(未示出)的控制来输出引擎扭矩以使曲轴121旋转。类似地,电动发电机102根据电机控制装置110的控制来输出电机扭矩以使电机轴122旋转。

变速器103以选定的传动比将基于引擎101的曲轴121的引擎扭矩和电动发电机102的电机轴122的电机扭矩中至少一者的驱动扭矩传递至车轮W。通过驱动轴123将驱动扭矩传递至车轮W。

阻尼器104是减小(吸收)曲轴121的振动(引擎扭矩的波动)的扭矩波动吸收器。阻尼器104与一般阻尼器类似地具有弹性构件和摩擦材料,并且根据引擎扭矩的波动生成包括扭转扭矩和滞后扭矩的阻尼器扭矩。

离合器105安装在引擎101与变速器103之间并且切换引擎101的曲轴121与变速器103的输入轴124之间的连接/断开。离合器105在曲轴121与输入轴124相连接的连接状态的情况下执行曲轴121与输入轴124之间的扭矩(扭矩的至少一部分)传递,以及在曲轴121与输入轴124之间的连接断开的断开状态的情况下中断曲轴121与输入轴124之间的扭矩传递。

电机控制装置110例如是被配置为包括处理器或存储器的微型计算机的电子控制单元(ECU)。电机控制装置110通过向电动发电机102提供电机扭矩命令作为命令值来控制电动发电机102的电机扭矩。

电机控制装置110可以使用安装在车辆V中的各种传感器来进行控制。在图1所示的示例中,例示了曲柄角度传感器131、电机角度传感器132、加速器位置传感器133、离合器位置传感器134、换挡位置传感器135和引擎油温度传感器136以及变速器油温度传感器137作为各种传感器。

曲柄角度传感器131检测作为曲轴121的旋转角度的曲柄角度。电机角度传感器132检测作为电机轴122的旋转角度的电机角度。

加速器位置传感器133检测用于执行加速操作以使车辆V加速的诸如加速器踏板的加速操作单元(未示出)的操作量(操作位置)等,例如以检测驾驶员是否执行了加速操作。离合器位置传感器134检测用于操作离合器105的诸如离合器踏板的离合器操作单元(未示出)的操作量(操作位置)等,以检测离合器105是处于连接状态还是断开状态。

换挡位置传感器135检测当前在变速器103中设置的变速级。引擎油温度传感器136检测引擎101中的引擎油的温度。变速器油温度传感器137检测变速器103中的变速器油的温度。

然而,在现有技术中,在设置有诸如根据第一实施方式的阻尼器104的一般阻尼器的配置中,已知一种通过输出具有与由阻尼器生成的扭转扭矩的相位相反的相位的电机扭矩来减小由扭转扭矩引起的振动的技术。

然而,由于诸如根据第一实施方式的阻尼器104的一般阻尼器具有用于减小由弹性构件和摩擦材料引起的振动的结构,因此由一般阻尼器生成的阻尼器扭矩除了包括由弹性构件生成的扭转扭矩之外甚至还包括由摩擦材料生成的滞后扭矩。

就此而言,在现有技术中未考虑滞后扭矩。因此,即使将现有技术原样应用于根据第一实施方式的驱动系统100,也仅是扭转扭矩被电机扭矩抵消而滞后扭矩不被抵消,并且因此,甚至以下如图2A和图2B所示的通过由于滞后扭矩而生成的电机扭矩相位偏移而生成的振动也可能不会减小。

图2A和图2B是示出在第一实施方式中应当考虑的由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移和通过对应相位的偏移而生成的振动的示例的示例性示意图。

首先,假设考虑仅生成扭转扭矩而不生成滞后扭矩的情况。在这种虚拟情况下,在通过图2A的实线L211示出阻尼器扭矩的时间变化的情况下,电机扭矩的时间变化被控制成如图2A的实线L212那样的具有与阻尼器扭矩的时间变化相反的相位,阻尼器扭矩和电机扭矩二者均被抵消,以将驱动轴123的振动设置成如图2B的实线L221所示的恒定值。

然而,在考虑滞后扭矩时,即使如上述虚拟情况中那样将电机扭矩的时间变化控制成具有与阻尼器扭矩的时间变化相反的相位,在电机扭矩中也会发生由滞后扭矩引起的相位偏移(延迟),并且因此,电机扭矩的时间变化被表示为图2A的长短交替虚线L213。在这种情况下,由于阻尼器扭矩和电机扭矩未被充分抵消,因此驱动轴123的振动以某种程度保留为如图2B的实线L222所示振动分量。

如上所述,考虑到扭转扭矩和滞后扭矩二者,为了在生成扭转扭矩和滞后扭矩二者作为阻尼器扭矩的情况下减小根据阻尼器扭矩生成的驱动轴123的振动,需要确定用于抵消阻尼器扭矩的电机扭矩。

因此,根据第一实施方式的电机控制装置110通过处理器执行在存储器等中存储的预定的控制程序,并且在电机控制装置110中实现以下在图3中示出的功能模块组以实现根据阻尼器扭矩生成的振动的减小。

图3是示出根据第一实施方式的电机控制装置110的功能模块组的示例性示意框图。

如图3所示,电机控制装置110包括确定单元301、阻尼器扭矩计算单元302、滤波器处理单元303、反相扭矩计算单元304、滤波器处理单元305、校正量计算单元306、校正处理单元307、命令确定单元308和控制单元309。此外,在第一实施方式中,该功能模块组的一部分或全部可以通过专用硬件(电路)来实现。

如图3所示,电机控制装置110包括第一映射311和第二映射312作为用于控制的数据。

确定单元301基于加速器位置传感器133和离合器位置传感器134的检测结果来确定抵消阻尼器扭矩是否需要输出用于减小驱动轴123的振动的电机扭矩。此外,在下文中,用于减小驱动轴123的振动的电机扭矩可以被表述为阻尼扭矩。

例如,在离合器105处于断开状态时或者在即使离合器105处于连接状态也未执行加速操作时,引擎扭矩的波动不会被传递至驱动轴123,并且因此不需要输出阻尼扭矩。因此,在这种情况下,确定单元301向命令确定单元308通知不需要输出阻尼扭矩的要旨,以使阻尼扭矩变为零。

同时,在离合器105处于连接状态并且执行加速操作时,引擎扭矩的波动被传递至驱动轴123,并且因此需要通过阻尼扭矩来减小振动。因此,在这种情况下,确定单元301向命令确定单元308通知需要输出阻尼扭矩的要旨,以输出用于抵消阻尼器扭矩的阻尼扭矩。

阻尼器扭矩计算单元302基于曲柄角度传感器131和电机角度传感器132的检测结果来计算(估计)由阻尼器104生成的阻尼器扭矩。假设作为曲柄角度传感器131的检测结果的曲柄角度为θ1并且作为电机角度传感器132的检测结果的电机角度为θ2,则可以基于θ1与θ2之间的差来计算阻尼器104的扭转角度。然后,假设阻尼器104的弹性构件的弹簧常数为K,则可以基于将K与用(θ1-θ2)表示的阻尼器104的扭转角度相乘来计算阻尼器扭矩。

滤波器处理单元303对阻尼器扭矩计算单元302的计算结果执行滤波处理,并且提取与引擎101的起爆主频率对应的振动分量。滤波器处理单元303通过例如以与引擎101的起爆主频率对应的频带作为通带的带通滤波器来实现这样的提取处理。

反相扭矩计算单元304对滤波器处理单元303的提取结果执行相位反转处理,以计算与阻尼器扭矩相位相反的反相扭矩,该反相扭矩成为阻尼扭矩的计算基础。

滤波器处理单元305对曲柄角度传感器131和电机角度传感器132的检测结果执行滤波处理,以提取与引擎101的起爆主频率对应的振动分量。与滤波器处理单元303类似,滤波器处理单元305通过例如以与引擎101的起爆主频率对应的频带作为通带的带通滤波器来实现这样的提取处理。

校正量计算单元306基于滤波器处理单元305的提取结果和加速器位置传感器133、换挡位置传感器135、引擎油温度传感器136和变速器油温度传感器137的检测结果来计算与由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移对应的第一值,并且将对应的第一值计算为反相扭矩的相位的校正量。此外,在下文中,第一值可以被表述为校正相位差。

更具体地,校正量计算单元306基于下述第二值与第三值之间的差来计算校正相位差,第二值对应于在假设未生成滞后扭矩的情况下假设的曲柄角度与电机角度之间的相位差,第三值对应于与引擎101的起爆主频率对应的曲柄角度与电机角度的振动分量之间的相位差。此外,在下文中,第二值可以被表述为标准相位差,并且第三值可以被表述为实际相位差。

可以基于滤波器处理单元305的提取结果来计算实际相位差。即,如上所述,由于滤波器处理单元305提取了作为曲柄角度传感器131的检测结果的曲柄角度和作为电机角度传感器132的检测结果的电机角度中的每个的与引擎101的起爆主频率对应的振动分量,因此校正量计算单元306将提取结果进行比较以计算实际相位差。

图4是示出第一实施方式中的曲柄角度与电机角度之间的相位差的示例的示例性示意图。在图4中,实线L401表示与引擎101的起爆主频率对应的曲柄角度的振动分量的时间变化,以及实线L402表示与引擎101的起爆主频率对应的电机角度的振动分量的时间变化。

如图4所示,在曲柄角度超过预定阈值Th的定时T1与电机角度超过预定阈值Th的定时T2之间存在预定时间差Δta(=T1-T2)。校正量计算单元306基于滤波器处理单元305的提取结果获取时间差Δta,并且基于对应的时间差Δta来计算实际相位差。此外,可以基于曲柄角度小于预定阈值Th的定时与电机角度小于预定阈值Th的定时之间的差来计算实际相位差。计算出的实际相位差对应于考虑到扭转扭矩和滞后扭矩二者的影响的曲柄角度与电机角度之间的实际相位差。

同时,可以基于加速器位置传感器133、换挡位置传感器135、引擎油温度传感器136和变速器油温度传感器137的检测结果以及以下图5和图6所示的第一映射311和第二映射312来计算标准相位差。

图5是示出根据第一实施方式的第一映射311的示例的示例性示意图。如图5所示,表示引擎101的转数、变速器103的变速级和成为标准相位差的计算基础的第四值之间的关系的第一映射311是预定的数据。此外,在下文中,第四值可以被表述为参考相位差。

在图5所示的示例中,引擎101的转数与参考相位差之间的关系被限定为与变速级的梯级对应的多个线L501至L504。更具体地,在图5所示的示例中,限定了表示引擎101的转数与低速到中速(例如,第一速度到第三速度)的变速级中的参考相位差之间的关系的线L501、表示引擎101的转数与高于对应线L501的变速级(例如,第四速度)中的参考相位差之间的关系的线L502、表示引擎101的转数与高于线L502的变速级(例如,第五速度)中的参考相位差之间的关系的线L503以及表示引擎101的转数与最高速度的变速级(例如,第六速度)中的参考相位差之间的关系的线L504。

根据图5所示的示例,从线L501至L504中选择与基于换挡位置传感器135的检测结果获取的变速级对应的线,并且在该线上提取与基于曲柄角度传感器131的检测结果获取的引擎101的转数对应的点,以容易地计算参考相位差。在第一实施方式中,可以通过用基于以下图6所示的第二映射312计算的(第一)校正系数校正参考相位差来计算标准相位差。

图6是示出根据第一实施方式的第二映射312的示例的示例性示意图。如图6所示,第二映射312表示了指示引擎101的油温度和变速器103的油温度与用于校正参考相位差的校正系数之间的关系的数据。

在图6所示的示例中,引擎101的油温度/变速器103的油温度与校正系数之间的关系被限定为实线L601。根据图6所示的示例,可以通过从实线L601提取与引擎101的油温度/变速器103的油温度对应的点来容易地计算参考相位差的校正系数。此外,基于引擎油温度传感器136/变速器油温度传感器137的检测结果来获取引擎101的油温度/变速器103的油温度。在第一实施方式中,将参考相位差与计算的校正系数相乘以计算标准相位差。

在图6所示的示例中,引擎101的油温度与校正系数之间的关系以及变速器103的油温度与校正系数之间的关系似乎被表述为相同的数据(实线L601),而这样的表述仅是为了简化描述。例如,在第一实施方式中,可以将第二映射312单独设置为两种类型的数据,即设置为表示引擎101的油温度与校正系数之间的关系的数据以及表示变速器103的油温度与校正系数之间的关系的数据。此外,在第一实施方式中,在两种类型的数据由诸如实线L601的直线来限定的情况下,表示引擎101的油温度与校正系数之间的关系的直线的斜率和表示变速器103的油温度与校正系数之间的关系的直线的斜率可以彼此不同。

如上所述,在第一实施方式中,校正量计算单元306通过将参考相位差与校正系数相乘来计算标准相位差,参考相位差是通过基于引擎101的转数和变速器103的变速级来参考第一映射311而获取的,并且校正系数是通过基于引擎101的油温度和变速器103的油温度来参考第二映射312而获取的。

然后,在第一实施方式中,校正量计算单元306基于如上所述计算的标准相位差与实际相位差之间的差来计算校正相位差。如上所述,标准相位差对应于仅考虑扭转扭矩的影响的曲柄角度与电机角度之间的假设的相位差(其是在假设未生成滞后扭矩的情况下假设的),而实际相位差对应于考虑扭转扭矩和滞后扭矩二者的影响的曲柄角度与电机角度之间的实际相位差。因此,在标准相位差被设置为Δt1并且实际相位差被设置为Δt2的情况下,通过表示标准相位差与实际相位差之间的差的诸如(Δt1-Δt2)的式计算的校正相位差对应于仅由于阻尼器扭矩中的滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移(延迟)。

返回参照图2A和图2B,校正处理单元307基于由校正量计算单元306计算的校正相位差来校正由反相扭矩计算单元304计算的反相扭矩。更具体地,校正处理单元307使反相扭矩的相位偏移(延迟)校正相位差。因此,可以将阻尼扭矩计算为可以抵消阻尼器扭矩(甚至包括由滞后扭矩引起的相位偏移)的电机扭矩。

在确定单元301确定需要输出阻尼扭矩的情况下,命令确定单元308基于由校正处理单元307计算的阻尼扭矩来确定被提供给电动发电机102的电机扭矩命令。此外,控制单元309基于由命令确定单元308确定的电机扭矩命令来驱动电动发电机102。如上所述,命令确定单元308和控制单元309用作电机扭矩命令输出单元,该电机扭矩命令输出单元基于已用校正相位差校正了相位的反相扭矩来输出被提供给电动发电机102的电机扭矩命令。

基于以上配置,根据第一实施方式的电机控制装置110根据以下图7和图8所示的处理流程来执行处理。

图7是示出根据第一实施方式的由电机控制装置110执行的一系列处理的前半部分的示例性示意流程图。此外,图8是示出根据第一实施方式的由电机控制装置110执行的一系列处理的后半部分的示例性示意流程图。

如图7所示,在第一实施方式中,首先,在S701中,电机控制装置110的确定单元301确定是否需要由阻尼扭矩发生的阻尼。如上所述,该确定是基于加速器位置传感器133的检测结果和离合器位置传感器134的检测结果来执行的。

当在S701中确定需要阻尼时,处理进行到S702。此外,在S702中,电机控制装置110的阻尼器扭矩计算单元302通过基于曲柄角度传感器131的检测结果、电机角度传感器132的检测结果和阻尼器104的弹性构件的弹簧常数的计算来计算阻尼器扭矩。

然后,在S703中,电机控制装置110的滤波器处理单元303对在S702中计算出的阻尼器扭矩执行滤波处理。在S703中执行的滤波处理是从阻尼器扭矩中提取与引擎101的起爆主频率对应的振动分量的处理。

然后,在S704中,电机控制装置110的反相扭矩计算单元304通过例如对S703中的处理的结果执行相位反转处理来计算与阻尼器扭矩相位相反的反相扭矩。

然后,如图8所示,在第一实施方式中,在S801中,电机控制装置110的滤波器处理单元305对作为曲柄角度传感器131和电机角度传感器132中的每个的检测结果的曲柄角度和电机角度执行滤波处理。在S801中执行的滤波处理是如上所述从阻尼器扭矩中提取与引擎101的起爆主频率对应的振动分量的处理。

然后,在S802中,电机控制装置110的校正量计算单元306基于在S801中提取的两个振动分量之间的差来计算与电机扭矩的相位偏移(考虑阻尼器104的扭转扭矩和滞后扭矩二者)对应的实际相位差。实际相位差对应于考虑扭转扭矩和滞后扭矩二者的影响的曲柄角度与电机角度之间的实际相位差。

在S803中,电机控制装置110的校正量计算单元306通过基于从曲柄角度传感器131的检测结果获取的引擎101的转数和从换挡位置传感器135的检测结果获取的变速器103的变速级参考第一映射311来计算参考相位差。

然后,在S804中,电机控制装置110的校正量计算单元306通过基于引擎油温度传感器136的检测结果和变速器油温度传感器137的检测结果参考第二映射312来计算用来与在S803中计算的参考相位差相乘的校正系数。

然后,在S805中,电机控制装置110的校正量计算单元306通过将在S803中计算的参考相位差与在S804中计算的校正系数相乘来计算标准相位差。如上所述,标准相位差对应于在如上所述假设未生成滞后扭矩的情况下假设的仅考虑扭转扭矩的影响的曲轴角度与电机角度之间的假设的相位差。

然后,在S806中,电机控制装置110的校正量计算单元306基于在S805中计算的标准相位差与在S802中计算的实际相位差之间的差来计算用于校正在S704中计算的反相扭矩的校正相位差。校正相位差对应于如上所述的仅由于阻尼器扭矩中的滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移。

然后,在S807中,电机控制装置110的校正处理单元307通过在S806中计算的校正相位差来校正在S704中计算的反相扭矩。因此,可以将阻尼扭矩计算为可以抵消阻尼器扭矩(甚至包括由滞后扭矩引起的相位偏移)的电机扭矩。

然后,在S808中,电机控制装置110的命令确定单元308根据作为S807中被校正的反相扭矩的阻尼扭矩来确定生成电机扭矩的电机扭矩命令。

然后,在S809中,电机控制装置110的控制单元309将在S808中确定的电机扭矩命令输出至电动发电机102。然后,处理结束。

在第一实施方式中,当在S701中确定需要阻尼时,处理进行到S810。此外,在S810中,电机控制装置110的命令确定单元308确定使电机扭矩为零的电机扭矩命令。然后,即使在这种情况下,处理进行到S809,并且在S809中,电机控制装置110的控制单元309向电动发电机102输出在S810中确定的使电机扭矩为零的电机扭矩命令。然后,处理结束。

如上所述,根据第一实施方式的电机控制装置110包括阻尼器扭矩计算单元302、反相扭矩计算单元304、校正量计算单元306、作为电机扭矩输出单元的命令确定单元308以及控制单元309。阻尼器扭矩计算单元302基于曲柄角度与电机角度之间的差来计算由阻尼器104根据引擎扭矩的波动生成的包括扭转扭矩和滞后扭矩的阻尼器扭矩。反相扭矩计算单元304基于由阻尼器扭矩计算单元302计算的阻尼器扭矩来计算与阻尼器扭矩相位相反的反相扭矩。校正量计算单元306计算与由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移对应的第一值作为反相扭矩的相位的校正量,该第一值是至少基于曲柄角度和电机角度而计算的。命令确定单元308和控制单元309基于已用由校正量计算单元306计算的校正量校正了相位的反相扭矩来输出被提供给电动发电机102的电机扭矩命令。

根据根据第一实施方式的电机控制装置110,由于可以通过利用表示滞后扭矩单独的影响的第一值作为校正量校正的反相扭矩来减小阻尼器扭矩的影响,甚至包括由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移的影响,因此可以进一步减小根据阻尼器扭矩生成的振动。

此处,在第一实施方式中,作为电机扭矩命令输出单元,命令确定单元308和控制单元309在离合器105处于连接状态时输出电机扭矩命令并且在离合器105处于断开状态时输出使电机扭矩为零的电机扭矩命令。通过这样的配置,可以根据是否通过离合器105将阻尼器扭矩传递至车轮W来切换是否生成用于减小阻尼器扭矩的影响的电机扭矩。

在第一实施方式中,作为电机扭矩命令输出单元,命令确定单元308和控制单元309在即使离合器105处于连接状态也未执行加速操作的情况下输出使电机扭矩为零的电机扭矩命令。通过这样的配置,当通过除了离合器105的状态之外还考虑是否执行加速操作而确定阻尼器扭矩未被传递至车轮W时,可以不生成用于减小阻尼器扭矩的影响的电机扭矩。

在第一实施方式中,校正量计算单元306基于标准相位差与实际相位差之间的差来计算校正相位差,该标准相位差对应于在假设未生成滞后扭矩的情况下假设的曲柄角度与电机角度之间的相位差,而该实际相位差对应于与引擎101的起爆主频率对应的曲柄角度和电机角度的振动分量之间的相位差。根据这样的配置,基于仅考虑扭转扭矩的影响而不考虑滞后扭矩的影响的标准相位差以及考虑扭转扭矩和滞后扭矩二者的影响的实际相位差,可以容易地计算表示滞后扭矩的影响的校正相位差。

然后,在第一实施方式中,校正量计算单元306基于引擎101的转数和变速器103的变速级来获取参考相位差。根据这样的配置,可以考虑到可能使标准相位差改变的引擎101的转数和变速器103的变速级来获取适当的标准相位差。

然后,在第一实施方式中,校正量计算单元306还基于引擎101的油温度和变速器103的油温度来获取标准相位差。根据这样的配置,可以通过进一步考虑可能使标准相位差改变的引擎101的油温度和变速器103的油温度来获取更适当的标准相位差。

根据第一实施方式的电机控制装置110还包括:第一映射311,其表示引擎101的转数、变速器103的变速级以及作为标准相位差的计算基础的参考相位差之间的关系;以及第二映射312,其表示引擎101的油温度、变速器103的油温度以及用来与参考相位差相乘的(第一)校正系数之间的关系。此外,校正量计算单元306通过将参考相位差与校正系数相乘来计算标准相位差,其中参考相位差是通过基于引擎101的转数和变速器103的变速级参考第一映射311而获取的,而校正系数是通过基于引擎101的油温度和变速器103的油温度参考第二映射312而获取的。根据这样的配置,可以通过使用第一映射311和第二映射312容易地计算标准相位差。

此处,将简要描述对第一实施方式的效果进行模拟的结果。

图9A至图9C是用于描述第一实施方式的效果的示例性示意图。图9A至图9C所示的示例表示将比较示例与第一实施方式进行比较的模拟结果,其中在比较示例中提供了未考虑由于滞后扭矩引起的相位偏移的电机扭矩作为阻尼扭矩,而在第一实施方式中提供了考虑到由于滞后扭矩引起的相位偏移的电机扭矩作为阻尼扭矩。

图9A中的实线L911对应于阻尼器扭矩的时间变化。此外,图9B中的实线L921和长短交替的虚线L922分别对应于在第一实施方式和比较示例中作为阻尼扭矩提供的电机扭矩的时间变化。此外,图9C中的实线L931和长短交替的虚线L932分别对应于表示由于提供图9B的实线S921和长短交替的虚线L922所表示的电机扭矩而生成的振动的驱动轴扭矩的时间变化。

图9C中的实线S931的波形基于图9A的实线L911的波形的叠加以及图9B的实线L921的波形的叠加,并且图9C中的长短交替的虚线L932的波形基于图9A的实线L912的波形与图9B的长短交替的线L922的波形的叠加。在将实线L931与长短交替的虚线L932相互比较时,两条线都振动,但实线L931的振动的幅度小于长短交替的虚线L932的振动的幅度。因此,在图9A至图9C所示的示例中,可以看出,与提供不考虑由于滞后扭矩引起的相位偏移的电机扭矩作为阻尼扭矩的比较示例相比,在提供考虑到由于滞后扭矩引起的相位偏移的电机扭矩作为阻尼扭矩的第一实施方式的技术中可以减小振动。

<第二实施方式>

在第一实施方式中,已经描述了基于实际相位差与标准相位差之间的差来计算与由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移对应的校正相位差的技术,其中实际相位差对应于考虑到扭转扭矩和滞后扭矩二者时曲柄角度与电机角度之间的相位差,而标准相位差对应于通过假设未生成滞后扭矩而仅考虑扭转扭矩时曲柄角度与电机角度之间的相位差。

然而,作为另一实施方式,还可以考虑直接估计滞后扭矩并且基于所估计的滞后扭矩来计算校正相位差的技术。在下文中,将描述用于实现这样的技术的第二实施方式。此外,在以下描述中,将适当地省略对与第一实施方式共用的部分的描述。

图10是示出根据第二实施方式的电机控制装置110a的功能模块组的示例性示意框图。电机控制装置110a被应用于与图1所示的驱动系统100类似的驱动系统。

如图2A和图2B所示,根据第二实施方式的电机控制装置110a包括滞后扭矩计算单元310、校正量计算单元306a、第三映射313、第四映射314和第五映射315作为与第一实施方式不同的配置(参见图3)。

滞后扭矩计算单元310分别基于曲柄角度传感器131和电机角度传感器132的检测结果以及图11和图12所示的第三映射313和第四映射314来计算滞后扭矩。

图11是示出根据第二实施方式的第三映射313的示例的示例性示意图。如图11所示,第三映射313是表示阻尼器104的扭转角度与基于阻尼器104的特性的滞后扭矩(即,阻尼器104的摩擦材料基于特性引起的特性扭矩)之间的关系的预定数据。

在图11所示的示例中,第三映射313被限定为表示阻尼器104的滞后特性的闭合实线L1101。根据图11所示的示例,假设阻尼器104的扭转角度为α,则可以通过在由实线L1101围绕的区域中提取与α对应的部分的宽度Wα来容易地计算特性扭矩。在第二实施方式中,可以通过利用基于以下图12所示的第四映射314计算的(第二)校正系数对特性扭矩进行校正来计算滞后扭矩。

图12是示出根据第二实施方式的第四映射314的示例的示例性示意图。如图12所示,第四映射314是表示阻尼器104的摩擦材料的滑动距离(积分值)和用来与特性扭矩相乘的校正系数之间的关系的预定数据。

在图12所示的示例中,阻尼器104的摩擦材料的滑动距离和用来与特性扭矩相乘的校正系数之间的关系被限定为实线L1201。根据图12所示的示例,可以通过从实线L1201中提取与摩擦材料的滑动距离对应的点来容易地计算特性扭矩的校正系数。此处,可以通过对阻尼器104的扭转角度与阻尼器104的半径的乘积(包括过去计算的量)进行积分来计算摩擦材料的滑动距离。在第二实施方式中,可以通过将特性扭矩与计算的校正系数相乘来计算滞后扭矩。

返回参照图10,校正量计算单元306a基于由滞后扭矩计算单元310计算的滞后扭矩来计算用于校正反相扭矩的校正相位差。更具体地,校正量计算单元306a通过基于由滞后扭矩计算单元310计算的滞后扭矩参考以下图13所示的第五映射315来计算校正相位差。

图13是示出根据第二实施方式的第五映射315的示例的示例性示意图。如图13所示,第五映射315是表示滞后扭矩与校正相位差之间的关系的预定数据。

在图13所示的示例中,滞后扭矩与校正相位差之间的关系被限定为实线L1301。根据图13所示的示例,可以通过从实线L1301提取与由滞后扭矩计算单元310计算的滞后扭矩对应的点来容易地计算校正相位差。

如上所述,在第二实施方式中,校正量计算单元306a基于通过基于作为曲柄角度与电机角度之间的差的扭转角度参考第三映射313而获得的特性扭矩来计算校正相位差。更具体地,校正量计算单元306a基于通过将特性扭矩与校正系数相乘而计算的滞后扭矩来计算校正相位差,其中校正系数是通过基于根据阻尼器104的扭转角度和阻尼器104的半径计算的滑动距离参考第四映射314而获得的。

根据第二实施方式的电机控制装置110a的其他配置类似于第一实施方式的配置(参见图3)。

基于以上配置,根据第二实施方式的电机控制装置110a根据以下描述的处理流程来执行处理。此外,由于根据第二实施方式的电机控制装置110a执行的一系列处理的前半部分与第一实施方式中的一系列处理的前半部分(参见图7)类似,因此以下仅描述后半部分。

图14是示出根据第二实施方式的由电机控制装置110a执行的一系列处理的后半部分的示例性示意流程图。

如图14所示,在第二实施方式中,在步骤S1401中,电机控制装置110a的滞后扭矩计算单元310通过基于阻尼器104的扭转角度参考第三映射313来计算阻尼器104的摩擦材料根据特性生成的特性扭矩。扭转角度对应于如上所述的作为曲柄角度传感器131的检测结果的曲柄角度与作为电机角度传感器132的检测结果的电机角度之间的差。

在步骤S1402中,电机控制装置110a的滞后扭矩计算单元310通过基于阻尼器104的扭转角度和阻尼器104的半径的计算来计算阻尼器104的摩擦材料的滑动距离(积分值)。

然后,在S1403中,电机控制装置110a的滞后扭矩计算单元310通过基于在S1402中计算的滑动距离参考第四映射314来计算用来与在S1401中计算的特性扭矩相乘的校正系数。

然后,在S1404中,电机控制装置110a的滞后扭矩计算单元310通过将在S1401中计算的特性扭矩与在S1403中计算的校正系数相乘来计算阻尼器104的滞后扭矩。

然后,在步骤S1405中,电机控制装置110a的校正量计算单元306a通过基于在步骤S1403中计算的滞后扭矩参考第五映射315来计算用于校正在图7的S704中计算的反相扭矩的校正相位差。

然后,在S1406中,电机控制装置110a的校正处理单元307利用在S1405中计算的校正相位差来校正在图7的S704中计算的反相扭矩。因此,可以将阻尼扭矩计算为可以抵消阻尼器扭矩(甚至包括由滞后扭矩引起的相位偏移)的电机扭矩。

然后,在S1407中,电机控制装置110a的命令确定单元308根据作为在S1406中被校正的反相扭矩的阻尼扭矩来确定生成电机扭矩的电机扭矩命令。

然后,在S1408中,电机控制装置110a的控制单元309将在S1407中确定的电机扭矩命令输出至电动发电机102。然后,处理结束。

在第二实施方式中,当在图7的S701中确定需要阻尼时,处理进行到S1409。此外,在S1409中,电机控制装置110a的命令确定单元308确定使电机扭矩为零的电机扭矩命令。然后,即使在这种情况下,处理进行到S1408并且在S1408中,电机控制装置110a的控制单元309向电动发电机102输出在S1409中确定的使电机扭矩为零的电机扭矩命令。然后,处理结束。

如上所述,类似于根据上述第一实施方式的电机控制装置110(参见图3),根据第二实施方式的电机控制装置110a包括阻尼器扭矩计算单元302、反相扭矩计算单元304、校正量计算单元306a、作为电机扭矩输出单元的命令确定单元308和控制单元309。因此,即使通过第二实施方式,与第一实施方式类似,由于可以通过利用表示滞后扭矩单独的影响的第一值作为校正量校正的反相扭矩来减小阻尼器扭矩的影响,甚至包括由于滞后扭矩而生成的电机扭矩的相位偏移的影响,因此也可以进一步减小根据阻尼器扭矩生成的振动。

然而,根据第二实施方式的电机控制装置110a还包括表示阻尼器104的扭转角度与阻尼器104的摩擦材料基于特性生成的特性扭矩之间的关系的第三映射313,并且校正量计算单元306a基于通过基于作为曲柄角度与电机角度之间的差的扭转角度参考第三映射313获取的特性扭矩来计算校正相位差。根据这样的配置,可以基于阻尼器104的特性容易地计算表示滞后扭矩的影响的校正相位差。

根据第二实施方式的电机控制装置110a还包括表示阻尼器104的摩擦材料的滑动距离和用来与特性扭矩相乘的(第二)校正系数之间的关系的第四映射314,并且校正量计算单元306a基于通过将特性扭矩与校正系数相乘计算出的滞后扭矩来计算校正相位差,其中校正系数是通过基于根据阻尼器104的扭转角度和阻尼器104的半径计算的滑动距离参考第四映射314而获取的。根据这样的配置,由于可以通过使用第四映射314容易地计算滞后扭矩,因此可以容易地计算校正相位差。

根据第二实施方式的电机控制装置110a还包括表示滞后扭矩与校正相位差之间的关系的第五映射315,并且校正量计算单元306a通过基于滞后扭矩参考第五映射315来计算校正相位差。根据这样的配置,可以通过使用第五映射315来容易地计算取决于滞后扭矩的校正相位差。

尽管以上已经描述了本公开内容的一些实施方式,但是实施方式和修改示例仅是示例而且并不旨在限制本公开内容的范围。新实施方式可以被实现为各种其他形式,并且可以在不脱离本公开内容的主旨的范围内进行各种省略、替换和改变。实施方式或其修改包括在本公开内容的范围或主旨中,并且包括在与权利要求书的范围中公开的本公开内容等同的范围内。

已经在前述说明书中描述了本发明的原理、优选实施方式和操作模式。然而,旨在被保护的本发明不应解释为限于所公开的特定实施方式。此外,本文中描述的实施方式应被视为示意性而不是限制性的。在不脱离本发明的精神的情况下,可以由其他人和所使用的等同物做出变化和改变。因此,明确地旨在从而涵盖落入如权利要求书中限定的本发明的精神和范围内的全部这样的变型、改变和等同物。

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