车辆的减振控制装置

文档序号:92867 发布日期:2021-10-12 浏览:50次 >En<

阅读说明:本技术 车辆的减振控制装置 (Vibration damping control device for vehicle ) 是由 水口博贵 小久保聪 寺田阳介 于 2021-03-15 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种能够有效地减少减振器转矩引起的振动的车辆的减振控制装置。车辆的减振控制装置(100)具备电动发电机(50)和电动发电机控制部(60),电动发电机控制部具备减振器转矩计算部(61)、计算发动机(10)的爆发周期(Ts)的爆发周期计算部(62)、计算与减振器转矩反相的反相转矩的反相转矩计算部(63)、计算滞后时间的滞后时间计算部(64)、计算用于补偿滞后时间的补偿时间(Tc)的补偿时间计算部(65)、参照补偿时间以及控制周期时间(Tx)而计算第1补偿时间(Tc1)的第1补偿时间计算部(66)、计算转矩校正量的转矩校正量计算部(67)、和输出基于第1补偿时间的第1相位校正以及基于转矩校正量的第2相位校正的电动机转矩指令的指令输出部(68)。(The invention provides a vibration damping control device for a vehicle, which can effectively reduce vibration caused by torque of a damper. A vehicle vibration damping control device (100) is provided with a motor generator (50) and a motor generator control unit (60), wherein the motor generator control unit is provided with a vibration damper torque calculation unit (61), an explosion period calculation unit (62) that calculates an explosion period (Ts) of an engine (10), an inverse torque calculation unit (63) that calculates an inverse torque in phase opposition to the vibration damper torque, and a lag time calculation unit (64) that calculates a lag time, the motor control device comprises a compensation time calculation unit (65) for calculating a compensation time (Tc) for compensating for a lag time, a 1 st compensation time calculation unit (66) for calculating a 1 st compensation time (Tc1) with reference to the compensation time and a control cycle time (Tx), a torque correction amount calculation unit (67) for calculating a torque correction amount, and a command output unit (68) for outputting a motor torque command for a 1 st phase correction based on the 1 st compensation time and a 2 nd phase correction based on the torque correction amount.)

车辆的减振控制装置

技术领域

本申请中公开的技术涉及一种车辆的减振控制装置。

背景技术

以往,如专利文献1至专利文献3所公开,已知存在这样的技术:在具备发动机以及电动发电机作为动力源的车辆中,为了减少传递给发动机的曲轴的振动而设有减振器(damper),通过使电动发电机输出与这样的减振器产生的减振器转矩(damper torque)反相的电动机转矩(motor torque),来降低该减振器转矩引起的振动。

专利文献

专利文献1:日本特开2012-71792号公报

专利文献2:日本特开2018-95169号公报

专利文献3:日本特开2020-26237号公报

发明内容

在专利文献1至专利文献3所公开的技术中,在计算出基于各种原因的滞后时间的基础上计算预估了该滞后时间的补偿时间,在输出反相的电动机转矩时,仅作出与该补偿时间对应的时间的相位调整,以使得减振器转矩的周期与反相的电动机转矩的周期一致。

然而,该相位调整是由控制电动发电机的ECU(Electronic control unit,电子控制单元)等控制装置执行的,因此也需考虑该控制装置的控制周期,对此,专利文献1至专利文献3所公开的技术并没有考虑该控制周期。因此,当应当调整相位的时间与控制周期的时间不一致时,减振器转矩的周期与反相的电动机转矩的周期之间会有偏离,其结果为,存在无法有效地减少减振器转矩引起的振动的问题。

因此,本申请通过各种实施方式,提供一种能够有效地减少减振器转矩引起的振动的车辆的减振控制装置。

一个技术方案所涉及的车辆的减振控制装置具备:

电动发电机,上述电动发电机经由电动机轴而连接于发动机的曲轴与向轮胎传递驱动转矩的驱动轴之间的动力传递路径;和

电动发电机控制部,上述电动发电机控制部执行对上述电动发电机实际输出的输出转矩的控制,

上述电动发电机控制部具备:

减振器转矩计算部,上述减振器转矩计算部获取关于曲轴转角以及电动机角的信息,并基于上述曲轴转角和上述电动机角的差分,计算减振器转矩,上述曲轴转角为上述曲轴的旋转角度,上述电动机角为上述电动机轴的旋转角度,上述减振器转矩由设于上述动力传递路径上,且减少传递给上述曲轴的振动的减振器产生;

爆发周期计算部,上述爆发周期计算部基于上述曲轴转角,计算上述发动机的爆发周期;

反相转矩计算部,上述反相转矩计算部基于上述减振器转矩,计算形成为与上述减振器转矩反相的反相转矩;

滞后时间计算部,上述滞后时间计算部计算从对上述电动发电机输出赋予输出转矩的指定指令到上述电动发电机实际输出遵循上述指定指令的输出转矩为止产生的滞后时间;

补偿时间计算部,上述补偿时间计算部基于上述爆发周期以及上述滞后时间,计算为了补偿上述滞后时间而对输出上述输出转矩的时间进行调整的补偿时间;

第1补偿时间计算部,上述第1补偿时间计算部参照上述补偿时间以及预先设定的上述电动发电机控制部的控制周期时间,在上述补偿时间不为上述控制周期时间的整数倍的零数(broken number)时间发生时,计算上述补偿时间中与上述控制周期时间的除0以外的整数倍的时间相当的第1补偿时间;

转矩校正量计算部,上述转矩校正量计算部在上述零数时间发生时,基于第2补偿时间、第1转矩值以及第2转矩值,计算针对上述第1转矩值的转矩校正量,上述第2补偿时间为上述补偿时间减去第1补偿时间的时间,上述第1转矩值为上述反相转矩中追溯上述第1补偿时间后的时间点的转矩值,上述第2转矩值为超过上述补偿时间而追溯上述控制周期时间的整数倍的时间后的指定时间点的上述反相转矩中的转矩值;和

指令输出部,上述指令输出部基于通过第1相位校正以及第2相位校正来校正了相位的上述反相转矩,输出赋予上述电动发电机的电动机转矩指令,上述第1相位校正基于上述第1补偿时间,上述第2相位校正将上述转矩校正量应用于上述第1转矩值。

这样结构的车辆的减振控制装置,简而言之,在补偿时间不为控制周期时间的整数倍的零数时间发生时,以将补偿时间中在控制周期上无法完全补偿的零数时间即第2补偿时间变换为转矩校正量的形式进行相位校正。由此,这种结构的车辆的减振控制装置也考虑了控制周期,通过使减振器转矩的周期与电动发电机实际输出的反相转矩的周期一致(通过不发生偏离),能够有效地减少减振器转矩引起的振动。

此外,在一个技术方案所涉及的上述车辆的减振控制装置中,上述第1补偿时间为短于上述补偿时间的时间,且其通过对上述控制周期时间乘以最大的整数而计算出。

通过设为这一结构,通过使补偿时间中能够在控制周期上进行补偿的第1补偿时间最大化、同时使第2补偿时间最小化,能够确保转矩校正量的正确性。其结果为,能够确保减振器转矩的周期与电动发电机实际输出的反相转矩的周期的一致,从而进一步有效地减少减振器转矩引起的振动。

此外,在一个技术方案所涉及的上述车辆的减振控制装置中,上述指定时间点为追溯对上述最大的整数加1后的整数乘以上述控制周期时间而计算出的时间后的时间点。

通过设为这一结构,也可确保转矩校正量的正确性。其结果为,能够确保减振器转矩的周期与电动发电机实际输出的反相转矩的周期的一致性,从而进一步有效地减少减振器转矩引起的振动。

此外,在一个技术方案所涉及的上述车辆的减振控制装置中,上述转矩校正量通过基于将上述第1转矩值与上述第2转矩值连接而得到的直线的斜率的线性插值而计算出,上述第1转矩值为上述反相转矩中追溯上述第1补偿时间后的时间点的转矩值,上述第2转矩值为上述指定时间点的转矩值。

通过设为这一结构,能够正确且可靠地计算转矩校正量。

此外,在一个技术方案所涉及的上述车辆的减振控制装置中,

上述滞后时间包含:

从上述指令输出部输出上述电动机转矩指令到上述电动发电机输出根据上述电动机转矩指令的输出转矩为止的控制响应上的第1滞后;和

基于上述减振器产生的转矩的第2滞后。

通过设为这一结构,能够毫无遗漏地掌握装置整体的滞后时间,计算正确地补偿时间,其结果为,能够确保减振器转矩的周期与电动发电机实际输出的反相转矩的周期的一致性,从而进一步有效地减少减振器转矩引起的振动。

根据各种技术方案,能够提供一种可有效地减少减振器转矩引起的振动的车辆的减振控制装置。

附图说明

图1为示意包含第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置的车辆的驱动系统的结构的概略图。

图2为示意减振器转矩、形成为与减振器转矩反相的理想的反相转矩、以及相对于减振器转矩出现相位偏离的反相转矩的图。

图3为示意相位校正前的反相转矩、基于控制周期而校正了相位的反相转矩、以及相位校正后的理想的反相转矩的图。

图4为示意图1中示出的电动发电机控制部的功能的一个例子的方框图。

图5为示意转矩校正量计算部执行的转矩校正量的计算、以及针对指令输出部执行的反相转矩的第1相位校正以及第2相位校正的图。

图6为表示电动发电机控制部中进行的处理的流程图。

图7为模拟(simulation)上示出的、在包含图1中示出的车辆的减振控制装置的车辆中减振器转矩引起的振动被有效地降低的图。

图8为表示在包含图1中示出的车辆的减振控制装置的车辆中、减振器转矩引起的振动被有效地降低的评价结果图。

具体实施方式

下面,参照附图对各个实施方式进行说明。应予说明,对附图中共通的结构要素标记相同的参照符号。此外,请留意,为了方便说明,示于某些附图的结构要素会在其他的附图中省略。再者,请注意附图不一定按照正确的比例尺记载。

1.包含车辆的减振控制装置的驱动系统的结构

参照图1,对第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置的整体结构的概要进行说明。图1为示意包含第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置100的驱动系统1的结构的概略图。

如图1所示,第一实施方式所涉及的驱动系统1主要包含发动机10、减振器20、离合器30、变速机构(transmission)40和电动发电机50。

发动机10以及电动发电机50为车辆V的动力源。发动机10通过发动机ECU(未图示)的控制而输出发动机转矩,使曲轴11旋转。同样,电动发电机50通过电动发电机控制部60的控制而输出电动机转矩,使电动机轴51旋转。

变速机构40将传递给发动机10的曲轴11的发动机转矩、以及传递给电动发电机50的电动机轴51的电动机转矩的至少任一方以指定的传动比经由驱动轴201而传递给车轮200。应予说明,电动机轴51连接于曲轴11与驱动轴201之间的动力传递路径。

减振器20是为了减少(吸收)由发动机转矩的变化引起并被传递给曲轴11的振动而设置的。与一般的减振器相同,减振器20主要由弹性部件和摩擦材料构成,根据发动机转矩的变化而产生包含扭转转矩(torsional torque)以及磁滞转矩(hysteresis torque)的减振器转矩。

离合器30设于发动机10与变速机构40之间,其对发动机10的曲轴11与变速机构40的输入轴41的连接或断开进行切换。在离合器30将曲轴11与输入轴41连接的连接状态下,根据离合器30的连接程度,将传递给曲轴11的发动机转矩的一部分或全部传递给输入轴41。另一方面,在离合器30将曲轴11与输入轴41断开的断开状态下,如字面上所述,将传递给曲轴11的发动机转矩向输入轴41的传递断开。

2.车辆的减振控制装置的结构

接着,参照图1,对驱动系统1所含的车辆的减振控制装置100的详细情况进行说明。

第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置100主要由电动发电机50和电动发电机控制部60构成。电动发电机50经由电动机轴51而连接于曲轴11与驱动轴201之间的动力传递路径。

电动发电机50可使用主要由定子和转子构成的一般的电动发电机。

电动发电机控制部60例如可理解为具备例如处理器、存储器等微电脑而构成的ECU。电动发电机控制部60通过对电动发电机50输出电动机转矩指令,控制电动发电机50。

电动发电机控制部60可从设于车辆V的各种传感器经由例如CAN(ControllerArea Network,控制器域网)通信而接收各种信息。具体而言,如图1所示,作为各种传感器,可以曲轴转角传感器15、加速器位置传感器17、离合器位置传感器35、档位传感器45以及电动机角传感器55为例。

加速器位置传感器17例如通过检测使车辆V加速而设的加速踏板的操作量(或操作位置),来检测关于车辆V的驾驶员进行的加速操作的信息。

离合器位置传感器35通过检测操作离合器30的致动器等的操作量(或操作位置),来检测关于离合器30是处于连接状态(以及其连接程度)还是处于断开状态的信息。

3.电动发电机控制部60执行的控制

接着,参照图2至图5,对电动发电机控制部60执行的控制的详细情况进行说明。图2为示意减振器转矩L1、形成为与减振器转矩反相的理想的反相转矩M1、以及相对于减振器转矩而发生相位偏离的反相转矩M2的图。图3为示意相位校正前的反相转矩M2(与图2的M2相同)、基于控制周期而校正了相位的反相转矩M3、以及相位校正后的理想的反相转矩M1(与图2的M1相同)的图。图4为图1中示出的电动发电机控制部60的功能的一个例子的方框图。图5为示意转矩校正量计算部67执行的转矩校正量Tqx的计算、以及针对指令输出部68执行的反相转矩的第1相位校正以及第2相位校正的图。

首先,在基于减振器20的减振器转矩的时间变化而形成为如图2所示的实线D1的情况下,为了抵消该减振器转矩,期望电动发电机50输出如图2所示的点划线M1般、形成为实线D1的反相的理想的反相转矩的电动机转矩。由此,能够有效地减少根据发动机转矩的变化而产生的减振器转矩所引起的振动。

然而,在通过电动发电机控制部60的控制而使电动发电机输出前述理想的反相转矩时,会发生基于各种主要因素的滞后(滞后的详情将在后文叙述),实际上,将从电动发电机50输出与图2所示的虚线M2般的、相位发生偏离的反相转矩。在这样的情况下,减振器转矩的时间变化D1无法与实际输出的反相转矩的时间变化M2完全抵消,减振器转矩引起的振动将会残存,该残存的振动也会传播至驱动轴。因此,为了改善这样的状况、即为了完全抵消减振器转矩,电动发电机控制部60需要考虑基于前述的各种主要因素的滞后,向电动发电机50下达输出调整相位后的反相转矩(电动机转矩)的指令。

进而,例如,如图3所示,假设在图2所示的理想的反相转矩(与减振器转矩的周期一致的电动机转矩)M1和由于滞后而发生了相位偏离的反相转矩M2之间发生了滞后时间Td秒的偏离。在这种情况下,电动发电机控制部60需要向电动发电机50下达使其输出与另外计算出的发动机的爆发周期Ts相配合的(周期一致的)反相转矩的指令。因此,为了使爆发周期Ts与反相转矩的周期一致,电动发电机控制部60只要向电动发电机50赋予滞后根据“爆发周期Ts-滞后时间Td”求得的补偿时间来输出反相转矩的指令即可。然而,在电动发电机控制部60中,存在装置固有存在的控制周期时间Tx,即使如前述般设定为滞后“爆发周期Ts-滞后时间Td”的补偿时间,实际上,只能使其滞后根据“爆发周期Ts-控制周期时间Tx×A(A为除0以外的任意整数)”计算出的时间。

也就是说,如果“滞后时间Td”与“控制周期时间Tx×A”相同(Td为Tx的倍数),则不会出现问题,但当两者不相同时,即使假设将电动发电机控制部60设置为对电动发电机50赋予滞后前述补偿时间的指令,实际上是赋予了滞后不同于补偿时间的、“爆发周期Ts-控制周期时间Tx×A”的指令。其结果为,如图3所示,相位发生偏离的反相转矩M2并没有被校正为理想的反相转矩M1,而是生成了相对于理想的反相转矩而言偏离了Te秒的反相转矩M3。这种情况下,减振器转矩的时间变化D1也不能被实际输出的反相转矩的时间变化M3完全抵消,减振器转矩引起的振动残存,该残存的振动也会传播给驱动轴。因此,为了完全抵消减振器转矩(为了生成理想的反相转矩M1),电动发电机控制部60不仅要考虑基于前述的各种主要因素的滞后,也要考虑电动发电机控制部60的控制周期而向电动发电机50下达输出调整相位后的反相转矩(电动机转矩)的指令。

因此,第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置100中的电动发电机控制部60设定为通过使处理器执行储存于存储器等的指定程序,使图4所示的各功能群发挥作用,从而发出将如图2以及图3所示般的反相转矩M2赋予电动发电机50的指令。

也就是说,如图4所示,电动发电机控制部60主要包含减振器转矩计算部61、爆发周期计算部62、反相转矩计算部63、滞后时间计算部64、补偿时间计算部65、第1补偿时间计算部66、转矩校正量计算部67和指令输出部68。此外,电动发电机控制部60还具有从前述的各种传感器接收各种信息的传感器信息获取部69。这些功能群被储存于一个或多个专用的硬件,并且设为所有功能群能够相互进行信息通信。

3-1.传感器信息获取部69

传感器信息获取部69从曲轴转角传感器15、加速器位置传感器17、离合器位置传感器35、档位传感器45以及电动机角传感器55等接收各种信息,并将这些信息发送给其他的功能部。而且,传感器信息获取部69也会基于接收自加速器位置传感器17以及离合器位置传感器35的信息,执行关于是否应当输出抵消减振器转矩的反相转矩的判定。

关于是否应当输出抵消减振器转矩的反相转矩的判定可基于各种信息适当设定,例如,在离合器30处于断开状态、或即使离合器30为连接状态但未进行加速操作等的情况中,由于发动机转矩的变化没有传递至动力传递路径上,因此无需输出反相转矩。因此,在这样的情况下,传感器信息获取部69向后述的指令输出部68发出不输出反相转矩的通知。此外,该判定也可设定为一并执行接收自前述档位传感器45的信息(例如,档位为空挡)、关于燃料切断的信息等。

3-2.减振器转矩计算部61

减振器转矩计算部61经由传感器信息获取部69而从曲轴转角传感器15以及电动机角传感器55获取关于作为曲轴的旋转角度的曲轴转角、以及作为电动机轴的旋转角度的电动机角的信息,并基于曲轴转角(θ1)与电动机角(θ2)的差分计算减振器20产生的减振器转矩。更详细而言,减振器转矩计算部61通过将构成减振器20的弹性部件的弹簧常数K和曲轴转角与电动机角的差分(θ1-θ2)相乘(“θ1-θ2”×K),计算减振器转矩Tdamp。

应予说明,由于减振器转矩计算部61计算出的减振器转矩Tdamp也包含用于使车辆V驱动的驱动成分,在第一实施方式中,为了只抽出使车辆V的驾驶员感觉到不愉快的振动的成分,利用额外设置的滤波处理部(未图示)对减振器转矩Tdamp进行滤波处理。

滤波处理部使用使指定的频率成分通过的带通滤波器(bandpass filter)进行滤波处理。在第一实施方式中,滤波处理部针对减振器转矩Tdamp,使发动机10的爆发一次频率fe通过,由此,抽出滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf。发动机10的爆发一次频率fe与发动机10的爆发周期Ts一并由后述的爆发周期计算部62计算。

3-3.爆发周期计算部62

爆发周期计算部62根据由关于曲轴转角的信息计算出的发动机10的转速Ne(rpm)、发动机10的气缸数n以及循环数C,通过以下的式1,对发动机10的爆发一次频率fe进行运算。应予说明,关于曲轴转角的信息来自曲轴转角传感器15,并经由传感器信息获取部69而接收,气缸数n以及循环数C为预先由车辆V决定的(储存的)固有值。

[数学式1]

fe=(Ne×n)/(60×C)…(式1)

此外,爆发周期计算部62基于式1运算出的发动机10的爆发一次频率fe,通过以下式2对发动机10的爆发周期Ts进行运算。

[数学式2]

Ts=1/fe…(式2)

3-4.反相转矩计算部63

反相转矩计算部63基于滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf,计算用于消除滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf的反相转矩,上述滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf是针对减振器转矩计算部61计算出的减振器转矩Tdamp,利用滤波处理部使发动机10的爆发一次频率fe通过并抽出得到的。具体而言,可通过进行滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf的符号(相位)的反转处理,计算反相转矩。

3-5.滞后时间计算部64

滞后时间计算部64计算从电动发电机控制部60向电动发电机50输出赋予输出转矩的指定指令到电动发电机50实际输出遵循该指定指令的输出转矩为止产生的所有滞后时间(例如,后述的滞后时间T1以及滞后时间T2),并计算合计了这些所有滞后时间后的总滞后时间(滞后时间T1与滞后时间T2的和)。

具体而言,滞后时间计算部64首先计算从后述的指令输出部68输出电动机转矩指令到电动发电机50输出与该电动机转矩指令对应的输出转矩为止的、控制响应上的第1滞后时间T1。在第一实施方式中,控制响应上的第1滞后时间T1可设为电动发电机50的温度滞后时间、电动发电机控制部60执行的输出电动机转矩指令所需的控制运算滞后时间、以及至电动发电机50接收电动机转矩指令为止的通信滞后时间的合计时间,但不限于此,也可进一步考虑基于其他要素的滞后时间。此外,对于前述的温度滞后时间、控制运算滞后时间以及通信滞后时间,可在车辆V适当作业时使用已知的方法预先计算好,并将它们储存于电动发电机控制部60的存储器中,进而,也可在适合的时间获取各种滞后时间,对储存于存储器的各滞后时间进行更新。

此外,滞后时间计算部64其次计算基于减振器20产生的转矩的第2滞后时间T2。根据减振器20的结构,第2滞后时间包含基于磁滞转矩的滞后时间、基于动态减振的滞后等。例如,当第2滞后时间T2为基于磁滞转矩的滞后时间时,该基于磁滞转矩的滞后时间可使用已知的方法计算,例如,对于每个车辆V,根据基于曲轴转角计算的发动机10的发动机转速Ne(rpm)、发动机10的发动机转矩TQ(Nm)、以及变速机构40的档位预先决定。具体而言,预先准备计算出基于对应各种组合的磁滞转矩的所有滞后时间T2的映射图(map),将该映射图储存于电动发电机控制部60的存储器,上述各种组合由基于曲轴转角计算的发动机10的发动机转速Ne(rpm)、发动机10的发动机转矩TQ(Nm)、以及变速机构40的档位构成。因此,滞后时间计算部64可基于该映射图,计算任意时间中的基于磁滞转矩的滞后时间(第2滞后时间T2)。

应予说明,在计算基于磁滞转矩的滞后时间(第2滞后时间T2)时,滞后时间计算部64也可使用其他已知的方法。例如,也可基于基准相位差与实际相位差的差分,计算基于磁滞转矩的滞后时间,上述基准相位差对应假定不产生磁滞转矩的情况下预估的曲轴转角与电动机角的相位差,上述实际相位差对应与曲轴转角以及电动机角的发动机10的爆发一次频率fe所对应的振动成分的相位差。

在这种情况下,实际相位差可通过利用前述滤波处理部的处理仅抽出与曲轴转角和电动机角的各自的发动机10的爆发一次频率fe对应的振动成分,并比较该抽出结果而计算,上述曲轴转角为曲轴转角传感器15的检测结果,上述电动机角为电动机角传感器55的检测结果。

此外,基准相位差可基于加速器位置传感器17、档位传感器45等各种传感器的检测结果和预先制成的至少一个以上的映射图而计算。其详细情况例如在前述的专利文献3中也有公开,在此省略其详细说明。

3-6.补偿时间计算部65

补偿时间计算部65基于如前述般计算出的总滞后时间和发动机10的爆发周期Ts,并基于以下式3,计算为了补偿总滞后时间而对电动发电机50输出输出转矩的时间进行调整的补偿时间Tc。

[数学式3]

Tc=Ts-(T1+T2)…(式3)

3-7.第1补偿时间计算部66

第1补偿时间计算部66参照前述的补偿时间Tc、以及预先设定的电动发电机控制部60固有存在的控制周期时间Tx,计算补偿时间Tc中与控制周期时间Tx的除0以外的整数倍的时间相当的第1补偿时间Tc1。具体而言,例如,当补偿时间Tc为10.0(msec)、控制周期时间Tx为3.0(msec)时,第1补偿时间Tc1为控制周期时间3.0(msec)的3倍(整数倍),即9.0(msec)。应予说明,在这种情况下,也可将第1补偿时间Tc1设为控制周期时间3.0(msec)的2倍(整数倍)即6.0(msec),但从确保后述的转矩校正量的正确性的观点出发,第1补偿时间Tc1优选为比补偿时间Tc更短的时间,且相对于控制周期时间Tx而言通过乘以最大的整数(前述的例子中,不是2而是3)而算得。

3-8.转矩校正量计算部67

转矩校正量计算部67首先对前述的补偿时间Tc减去第1补偿时间Tc1的第2补偿时间Tc2(Tc2=Tc-Tc1)进行计算。在此基础上,如图5所示,转矩校正量计算部67基于第2补偿时间Tc2、第1转矩值Tq1以及第2转矩值Tq2,计算针对第1转矩值的转矩校正量Tqx,上述第1转矩值Tq1为对反相转矩计算部63计算出的反相转矩中的追溯第1补偿时间后的时间点t10的转矩值,上述第2转矩值Tq2为反相转矩计算部63计算出的反相转矩中、超过补偿时间Tc而追溯控制周期时间Tx的整数倍的时间后的指定时间点t20的转矩值。

转矩校正量计算部67在补偿时间Tc不为控制周期时间Tx的整数倍的零数时间发生时,才计算前述的转矩校正量Tqx。反过来说,当补偿时间Tc为控制周期时间Tx的整数倍时,例如当补偿时间Tc为12.0(msec)、控制周期时间Tx为3.0(msec)时(补偿时间Tc为控制周期时间Tx的4倍),则“补偿时间Tc=第1补偿时间Tc1”,由于第2补偿时间为0,转矩校正量计算部67无需计算转矩校正量Tqx(即使进行计算,也只是计算为转矩校正量Tqx为0)。

也就是说,在补偿时间Tc为控制周期时间Tx的整数倍的情况下,电动发电机控制部60如果基于对反相转矩计算部63计算出的反相转矩仅校正了该补偿时间Tc的相位的反相转矩,经由后述的指令输出部68输出赋予上述电动发电机50的电动机转矩指令,则电动发电机50会输出已参照图2以及图3说明了的、形成为理想的反相转矩的电动机转矩M2。

换言之,转矩校正量计算部67具有以下功能:在零数时间发生时,通过转矩值的校正,补全对补偿时间Tc中相当于零数时间(第2补偿时间)的相位的调整。

具体而言,如图5所示,转矩校正量计算部67参照反相转矩计算部63计算出的反相转矩M0上、从任意设定的基准时间ta开始追溯第1补偿时间Tc1后的时间点t10的第1转矩值Tq1。接着,转矩校正量计算部67参照在反相转矩M0上、超过补偿时间Tc而追溯控制周期时间Tx的整数倍的时间后的指定时间点t20的第2转矩值Tq2。应予说明,如图5所示,第1补偿时间Tc1相当于控制周期时间Tx的5倍(时间点t10为从基准时间ta开始追溯与控制周期时间Tx的5倍相当的时间后的时间点,5倍的5相当于前述的最大的整数),指定时间点t20相当于超过补偿时间Tc而追溯控制周期时间Tx的6倍的时间后的时间点。

而且,如图5所示,转矩校正量计算部67可基于反相转矩M0上、将第1转矩值Tq1与第2转矩值Tq2连接得到的直线的斜率,通过线性插值计算转矩校正值Tqy,上述转矩校正值Tqy为相当于第2补偿时间的相位的调整。此外,转矩校正量计算部67可基于相当于第2校正时间的转矩校正值Tqy,同时计算针对第1转矩值Tq1的转矩校正量Tqx(在图5所示的情况下,“Tqx=Tq1-Tqy”)。应予说明,当计算前述的转矩校正值Tqy以及转矩校正量Tqx时,也可使用样条插值等其他近似法,代替线性插值。

3-9.指令输出部68

在传感器信息获取部69判定为应当输出抵消减振器转矩的反相转矩的情况下,指令输出部68基于通过第1相位校正以及第2相位校正来校正了相位的反相转矩,输出赋予电动发电机50的电动机转矩指令,上述第1相位校正基于第1补偿时间计算部66算出的第1补偿时间Tc1,上述第2相位校正将转矩校正量计算部67算出的转矩校正量Tqx应用于第1转矩值Tq1(从第1转矩值Tq1中减去转矩校正量Tqx)。

应予说明,对反相转矩计算部63计算出的反相转矩M0进行了第1相位校正的反相转矩由图5中的反相转矩M10表示。而且,对反相转矩M10进行了第2相位校正的反相转矩由图5中的反相转矩M20表示。

此外,在第2相位校正中,也可采用将第1转矩值Tq1直接转换为转矩校正值Tqy的方法,替代将转矩校正量Tqx应用于第1转矩值Tq1的方法。

如上所述,第一实施方式所涉及的电动发电机控制部60在考虑了电动发电机控制部60的控制周期时间Tx的基础上,进行由前述的第1相位校正以及第2相位校正构成的两个阶段的相位校正,由此,能够从电动发电机50输出形成为减振器转矩的反相的理想的反相转矩的电动机转矩。

4.通过电动发电机控制部60进行的电动机转矩指令的处理

接着,参照图6至图8,对第一实施方式所涉及的电动发电机控制部60进行的至电动机转矩指令为止的处理的详细过程(流程)进行说明。图6为表示电动发电机控制部60中进行的处理的流程图。图7为模拟(simulation)上示出的、包含图1中示出的车辆的减振控制装置100的车辆V中减振器转矩引起的振动被有效地降低的图。图8为表示包含图1中示出的车辆的减振控制装置100的车辆V中有效地减少减振器转矩引起的振动的评价结果图。

首先,在步骤(以下称为“ST”)100中,传感器信息获取部69基于从各种传感器获取的信息、例如接收自加速器位置传感器17以及离合器位置传感器35的信息,执行关于是否应当输出抵消减振器转矩的反相转矩的判定。

如果被传感器信息获取部69判定为不必输出反相转矩(在ST100中为“否”),则电动发电机控制部60的处理结束。

另一方面,如果被传感器信息获取部69判定为需要输出反相转矩(在ST100中为“是”),则处理向ST101移动。在ST101中,减振器转矩计算部61经由传感器信息获取部69从曲轴转角传感器15以及电动机角传感器55获取关于作为曲轴的旋转角度的曲轴转角以及作为电动机轴的旋转角度的电动机角的信息,并基于曲轴转角(θ1)与电动机角(θ2)的差分,如前述般计算减振器20产生的减振器转矩Tdamp。

接着,处理从ST101向ST102移动。在ST102中,爆发周期计算部62如前述般计算发动机10的爆发一次频率fe和发动机10的爆发周期Ts。应予说明,ST101和ST102的顺序也可调转。

接着,处理从ST102向ST103移动。在ST103中,滤波处理部如前所述,针对减振器转矩Tdamp,使用带通滤波器使发动机10的爆发一次频率fe通过,从而抽出滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf。

接着,处理从ST103向ST104移动。在ST104中,反相转矩计算部63基于滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf,如前述般计算用于消除滤波处理结束减振器转矩Tdamp-bpf的反相转矩。

接着,处理从ST104向ST105移动。在ST105中,滞后时间计算部64如前所述,在分别计算了控制响应上的滞后时间T1和基于磁滞转矩的滞后时间T2的基础上,计算总滞后时间(滞后时间T1与滞后时间T2的和)。应予说明,当出现其他要素所涉及的增加的滞后时间时,也对该增加的滞后时间进行合计,再计算总滞后时间。

接着,处理从ST105向ST106移动。在ST106中,补偿时间计算部65基于总滞后时间和发动机10的爆发周期Ts,如前述般计算用于补偿总滞后时间而对电动发电机50输出输出转矩的时间点进行调整的补偿时间Tc。

接着,处理从ST106向ST107移动。在ST107中,第1补偿时间计算部66参照补偿时间Tc以及预先设定的电动发电机控制部60固有存在的控制周期时间Tx,如前述般计算补偿时间Tc中与控制周期时间Tx的除0以外的整数倍的时间相当的第1补偿时间Tc1。

接着,处理从ST107向ST108移动。在ST108中,转矩校正量计算部67在计算了补偿时间Tc减去第1补偿时间Tc1后的第2补偿时间Tc2(Tc2=Tc-Tc1)的基础上,基于第2补偿时间Tc2、反相转矩计算部63计算出的反相转矩中追溯第1补偿时间后的时间点t10的第1转矩值Tq1、以及反相转矩计算部63计算出的反相转矩中超过补偿时间Tc而追溯控制周期时间Tx的整数倍的时间后的指定时间点t20的第2转矩值Tq2,如前述般计算针对第1转矩值的转矩校正量Tqx(以及转矩校正值Tqy)。

接着,处理从ST108向ST109移动。在ST109中,指令输出部68基于通过第1相位校正以及第2相位校正来校正了相位的反相转矩,输出赋予电动发电机50的电动机转矩指令,上述第1相位校正基于第1补偿时间计算部66计算出的第1补偿时间Tc1,上述第2相位校正将转矩校正量计算部67计算出的转矩校正量Tqx应用于第1转矩值Tq1(第1转矩值Tq1减去转矩校正量Tqx)。由此,电动发电机控制部60的处理结束。

基于前述一连串处理的第一实施方式所涉及的从电动发电机控制部60输出电动机转矩指令的电动发电机50,能够输出形成为减振器转矩的反相的理想的反相转矩的电动机转矩。

其结果为,如图7以及图8所示,根据基于前述一连串处理的第一实施方式所涉及的从电动发电机控制部60输出电动机转矩指令的电动发电机50,在模拟上以及使用了实机的评价结果上也显示出有效地减少了减振器转矩引起的振动。在图7以及图8中,Z1所示的实线为不产生反相转矩的情况的比较例1,Z2所示的虚线为根据未考虑控制周期时间Tx的以往的车辆的减振控制装置而从电动发电机50输出反相转矩的情况的比较例2,Z3所示的点划线为通过第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置100而从电动发电机50输出反相转矩的情况的实施例。

如图7以及图8所示,比较例1不论在哪一发动机转速的情况下,转矩变化(振动)均为较大的值。比较例2与比较例1相比,转矩变化(振动)整体缓和,但在图7以及图8中,尤其在虚线包围的区域(发动机转速为R12~R14rpm附近、R18~R20rpm附近、R26~R28rpm附近以及R36~R38rpm附近),转矩变化(振动)变大。应予说明,在图7以及图8中,R10<R20<R30<R40<R50,dB1<dB2<dB3<dB4<dB5。

另一方面,可知实施例在所有发动机转速中,转矩变化(振动)总体上为较小的值。也就是说,第一实施方式所涉及的车辆的减振控制装置100能够有效地减少减振器转矩引起的振动。

以上,如前所述般示例了各种实施方式,但上述实施方式只是例子,并不意在限定发明的范围。上述实施方式能够通过其他的各种方式实施,可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。此外,可适当变更并实施各结构、形状、大小、长度、宽度、厚度、高度、数量等。

符号说明

10 发动机

11 曲轴

20 减振器

30 离合器

40 变速机构

50 电动发电机

60 电动发电机控制部

61 减振器转矩计算部

62 爆发周期计算部

63 反相转矩计算部

64 滞后时间计算部

65 补偿时间计算部

66 第1补偿时间计算部

67 转矩校正量计算部

68 指令输出部

69 传感器信息获取部

200 轮胎(车轮)

201 驱动轴

T1 控制响应上的滞后时间

T2 基于磁滞转矩的滞后时间

Ts 爆发周期

Tc 补偿时间

Tc1 第1补偿时间

Tc2 第2补偿时间

Td 滞后时间(总滞后时间)

Tx 控制周期时间

Tq1 第1转矩值

Tq2 第2转矩值

Tqx 转矩校正量

20页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:自动驾驶的控制方法及装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!