本發(fā)明涉及一種減小環(huán)保車輛驅動軸振動的方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種減小環(huán)保車輛驅動軸振動的控制方法，在該方法中利用機械連接至驅動軸的電動機減小驅動軸產生的振動。

背景技術：

通常情況下，環(huán)保車輛，比如，純電動車輛(EV：electric vehicle)或混合動力電動車輛(HEV：hybrid electric vehicle)，利用電動機作為驅動源進行驅動。

純電動車輛(EV)僅利用由電池電源供電的電動機的動力進行驅動，HEV有效地結合發(fā)動機動力和電動機動力進行驅動。

環(huán)保車輛的另一實例包括通過用燃料電池產生的動力運行電動機進行驅動的燃料電池電動車輛(FCEV：fuel cell electric vehicle)。

FCEV也是利用電動機驅動的車輛，其一般與純電動車輛(EV)和HEV一起廣義上分類為由電力驅動的電動車輛(EV)。

圖1示出了EV的系統(tǒng)配置。如圖所示，驅動電動機(MG1)13和驅動軸之間彼此機械連接，EV包括含有驅動和控制驅動電動機13的逆變器16的電動機控制單元(MCU：motor control unit)17、向驅動電動機13供應驅動力的高壓電池18和控制電池18的電池管理系統(tǒng)(BMS：battery management system)19。

此處，電池18用作車輛的驅動源(電源)并通過逆變器16以可充放電的方式連接至驅動電動機13，并且逆變器16將電池的直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姴⒛孀兊碾娏饔糜隍寗与妱訖C13以驅動驅動電動機13。

電池管理系統(tǒng)(BMS)19收集電池18的電池狀態(tài)信息，比如電壓、電流、溫度、荷電狀態(tài)(SOC)(％)等。此處，BMS19將收集的電池狀態(tài)信息提供給車輛的另一控制器，或者直接用電池狀態(tài)信息 控制電池充放電。

圖2示出了HEV的系統(tǒng)配置，并示出了利用安裝有變速器的電氣裝置(TMED：transmission mounted electric device)的傳動系配置，在安裝有變速器的電氣裝置中，變速器14配置在驅動電動機13的輸出側。

如圖所示，HEV包括串列設置以用作用于車輛驅動的驅動源的發(fā)動機11和驅動電動機13、設置在發(fā)動機11和驅動電動機13之間以連接或斷開動力的發(fā)動機離合器12、切換發(fā)動機11和驅動電動機13的動力并將切換的動力傳輸至驅動軸的變速器14、和直接連接至發(fā)動機11以傳遞動力的起動發(fā)電機(MG2)15。

發(fā)動機離合器12通過鎖定或開放操作連接或斷開兩個驅動源，即驅動車輛的發(fā)動機11和驅動電動機13之間的動力。

此外，用作車輛電源的電池18通過逆變器16以可充放電的方式連接至驅動電動機13和起動發(fā)電機15。逆變器16將電池的直流電逆變成三相交流電并將逆變的電流用于驅動電動機13和起動發(fā)電機15以驅動驅動電動機13和起動發(fā)電機15。

起動發(fā)電機15執(zhí)行起動電動機和發(fā)電機的集成功能。當驅動時起動發(fā)電機15通過將其中的動力通過動力傳輸機構(比如，皮帶和滑輪)傳輸至發(fā)動機11或通過接收從發(fā)動機11傳輸來的旋轉力產生電力，并用發(fā)電運行期間產生的電能為電池18充電。

然而，在上述傳統(tǒng)環(huán)保車輛中，其缺點在于不能獲得現(xiàn)有轉矩變換器的機械減振效果。

因此，由于與當速度改變時、當進行按壓/釋放操作(按壓或釋放加速踏板操作)或當發(fā)動機離合器有問題時出現(xiàn)的驅動軸振動一起出現(xiàn)的振動現(xiàn)象，比如，震動(shock)或顫動(jerk)(瞬時或快速運動)，導致舒服度和可操作性降低的問題。

那就是說，由于安置在轉矩源和驅動系統(tǒng)之間的減振器幾乎未被使用，轉矩源(發(fā)動機或電動機)振動或外部振動很少衰減。

需要提取驅動軸的振動分量以減小驅動軸振動。減振性能根據振動分量的提取精確性變化，因此精確地提取振動分量是非常重要的。

在作為一種為解決上述問題而抑制驅動軸振動方法的常規(guī)防振控 制技術中，電動機的模型速度和實際速度之間的偏差被視為振動，速度之間的偏差乘以一定值并對所得乘積值進行反饋，從而抑制振動。

例如，已對控制防振動的裝置和方法進行了研究，在該研究中基準速度偏差和速度偏差平均值可由電動機的模型速度和實際速度之間的速度偏差計算得到，進而確定是否出現(xiàn)驅動軸振動。當確定驅動軸出現(xiàn)振動時，計算用于減小驅動軸振動的防振電動機校正所需的轉矩幅度以控制電動機轉矩。

在該技術中，設計了理想的驅動軸模型，即，可以計算忽略振動的驅動軸理想速度(模型速度)的模型，并且通過將電動機轉矩指令減去阻力矩所得的驅動軸凈轉矩輸入到該模型，進而獲得排除振動分量的驅動軸速度(以下簡稱為模型速度)。

此處，用于計算模型速度的模型不能精確考慮實際車輛產生的負載轉矩等，因此計算的模型速度有誤差。為糾正誤差，電動機的模型速度和實際速度之間的差乘以給定增益值以計算校正轉矩，然后驅動軸的凈轉矩便被校正。

然而，只有當模型速度和實際速度之差存在時才可以進行校正，因此精確性是低的。

此外，已經控制防振(anti-jerk)的方法和系統(tǒng)的進行了研究，在該研究中，用機械連接至驅動電動機的車輪速度計算模型速度。

當用上面所述的車輪速度計算模型速度時，由于車輪負載是大的，其可以精確地計算模型速度，進而驅動軸振動衰減。

此外，由于車輪速度是驅動軸振動衰減產生的分量，因此可精確地計算出模型速度。由于模型速度是僅使用用于車輪速度的信號處理來計算的，因此負載系數是低的。

然而，即使當車輪機械連接到驅動軸，車輪速度在動力學關系中與驅動軸的速度相比時也是延遲的。當車輛狀態(tài)快速變化時，比如，當車輛加速或減速時，延遲分量增加，因此錯誤的振動分量可能會被提取。

當因上述延遲振動分量是被錯誤提取時，可以輸出用于減小由錯誤提取的振動分量確定的減振補償轉矩以便阻止車輛加速/減速。

獲得模型速度的方法已被開發(fā)，在該方法中為驅動軸設計了理想 模型，且計算的驅動軸凈轉矩輸入到該模型。

此處，獲得的模型速度中所包含的誤差被假定為施加于車輛的擾動轉矩所產生的誤差。估計誤差后，由驅動軸的凈轉矩分量補償擾動轉矩以計算模型速度。

因此，與現(xiàn)存的利用轉矩的模型速度計算方案相比，可以更精確地計算模型速度。

通過將測量的驅動軸轉速輸入到設計的驅動軸模型的倒數來估計輸入到驅動軸的轉矩，然后將估計的轉矩與驅動軸的輸入凈轉矩相比較，來計算擾動轉矩。

在驅動軸模型的傳遞函數的倒數中，分子的階次大于分母的階次，從數學意義上來說這與微分相對應。當使用傳遞函數時，出現(xiàn)所測量的驅動軸轉速的信號噪聲。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術相關的問題。本發(fā)明的一方面提供了一種減小環(huán)保車輛驅動軸振動的方法。該方法能夠通過提高模型速度計算以提取精確的振動分量進而有效地減小驅動軸振動。

根據本發(fā)明的一個實施例，一種減小環(huán)保車輛的驅動軸的振動的方法，所述方法包括以下步驟：獲得輸出驅動車輛的驅動電動機的轉矩的驅動軸的實際速度；計算驅動軸的模型速度；基于獲得的驅動軸的實際速度和計算的模型速度之間的偏差獲得振動分量；和根據振動分量來產生減小驅動軸的振動的減振補償轉矩，其中計算的步驟包括：基于傳遞至驅動軸的轉矩計算驅動軸輸出所需轉矩；利用驅動軸的實際速度估計輸入至驅動軸的驅動軸輸入轉矩；利用驅動軸輸出所需轉矩和驅動軸輸入轉矩估計擾動轉矩；利用估計的擾動轉矩計算通過將擾動轉矩和驅動軸輸出所需轉矩相加而獲得的驅動軸模型輸入轉矩；和利用作為輸入接收驅動軸模型輸入轉矩的驅動軸模型計算模型速度。

根據本發(fā)明的另一實施例，一種減小環(huán)保車輛的驅動軸的振動的方法，包括：獲得當前車輛狀態(tài)信息；獲得輸出驅動車輛的驅動電動機的轉矩的驅動軸的實際速度；根據獲得的車輛狀態(tài)信息，確定與基 于轉矩的模型速度計算方案和基于車輛的車輪速度信息計算模型速度的基于車輪速度的模型計算方案中的一個相對應的模型速度計算方案；當所確定的模型速度計算方案不同于當前的模型速度計算方案時，通過將當前的模型速度計算方案改變?yōu)樗_定的模型速度計算方案，來計算驅動軸的模型速度；基于獲得的驅動軸的實際速度和計算的模型速度之間的偏差，獲得振動分量；和根據振動分量產生用于減小驅動軸振動的減振補償轉矩。

本發(fā)明的其他方面和實施例在后文討論

當然，術語“車輛”和“車輛的”以及此處所用的其他類似術語通常包括機動車，比如，包括運動型多用途車(SUV)、公交車、卡車、各種商用車的乘用車、包括各種船和艦的水運工具和飛機等，且包括混合動力車、電動車、插電式混合動力車、氫動力車和其他替代燃料車輛(比如，源自資源而非石油的燃料)。正如此處所提及的，混合動力車是具有兩種或多種動力源的車，比如汽油動力和電動力的車輛。

附圖說明

現(xiàn)將結合附圖所示的一些示例性實施例對本發(fā)明的上述或其他特征進行詳細說明，這些附圖以下以實例說明的方式給出，并因此不限于本發(fā)明，其中：

圖1是示出根據現(xiàn)有技術的電動車(EV)系統(tǒng)配置的方框圖；

圖2是示出根據現(xiàn)有技術的混合動力車(HEV)系統(tǒng)配置的方框圖；

圖3是示出根據本發(fā)明實施例的減小環(huán)保車輛驅動軸振動的控制系統(tǒng)的圖；

圖4是示出根據本發(fā)明實施例的減小環(huán)保車輛驅動軸振動的方法的模型速度計算過程的流程圖；

圖5是示出根據本發(fā)明的另一實施例的能夠選擇模型速度計算方案的用于減小環(huán)保車輛驅動軸振動的控制系統(tǒng)配置的圖；

圖6是示出根據本發(fā)明的另一實施例的選擇模型速度計算方案和模型速度的過程的流程圖；

圖7是示出根據本發(fā)明的另一實施例的根據車輛速度、加速踏板位置傳感器(APS：accelerator pedal sensor)的值和制動踏板位置傳感器(BPS：brake pedal position sensor)的值選擇模型速度計算方案和模型速度的過程的流程圖；和

圖8和圖9是示出根據本發(fā)明的另一實施例的根據車輛狀態(tài)信息，比如車輛速度、APS值和BPS值，在改變?yōu)榛谲囕喫俣鹊乃俣扔嬎惴桨笗r計算模型速度初始值的方法的圖。

應了解附圖不一定是按比例繪制的，其呈現(xiàn)了在某些程度上簡化說明本發(fā)明基本原理的各種優(yōu)選特征。此處所公開的本發(fā)明的具體設計特征，比如包括，規(guī)定尺寸、方向、位置和形狀，在一定程度上是由特定應用和使用環(huán)境決定的。

在圖中，附圖標記在整個附圖的多個圖形中是指本發(fā)明的相同或等同部件。

具體實施方式

現(xiàn)在對以下各種實施例參考進行詳細介紹，其中的實例在附圖中進行了說明并在下文進行介紹。當結合示例性實施例對本發(fā)明進行說明時，應了解該說明并不意在將本發(fā)明限制于這些示例性實施例。相反，本發(fā)明意在不僅涵蓋示例性實施例，還涵蓋如所附權利要求定義的在本發(fā)明精神和范圍內的各種替代實施例、修改實施例、等同實施例和其他實施例。

本發(fā)明涉及一種減小環(huán)保車輛驅動軸振動的方法，在本方法中利用機械連接至驅動軸的電動機減小驅動軸產生的振動。特別是，本發(fā)明提供一種計算模型速度的改進方法以便能夠提取精確的振動分量。

如上所述，需要提取驅動軸的振動分量以減小驅動軸產生的振動。減振性能根據振動分量提取的精確性而不同，因此精確地提取振動分量是非常重要的。

驅動軸的振動分量提取如下。設計驅動軸的理想模型，即能夠計算未考慮振動的驅動軸的理想速度(模型速度)的計算模型。利用計算模型計算與不包括振動分量的驅動軸速度相對應的模型速度，進而利用計算的模型速度和與實際的驅動軸速度相對應的實際速度之間的差 提取振動分量。

當將模型速度精確計算為不包括振動分量的驅動軸的理想速度時，可通過計算兩個速度之間的差提取精確的振動分量。然而，與不含振動分量的驅動軸的理想速度相比，計算的模型速度包含誤差分量。

為消除誤差，需獲取模型速度和實際速度(實際的驅動軸速度)之間的差，然后施加利用高通濾波器(HPF：high pass filter)等的誤差消除控制。需要基于誤差分量的形式(階次)確定誤差消除控制器的適當的階次。

通常情況下，誤差消除控制器的階次與誤差分量的階次成比例增加，并且相位延遲隨著誤差消除控制器的階次的增加而增加。因此，可提取與實際振動不同的振動分量。

也就是說，當誤差分量的階次最小化時，可以提取精確的振動分量。為了減小包括濾波器等的誤差消除控制器的階次，需計算模型速度使其成為接近于不包含振動分量的理想驅動軸速度的值。

在這方面，當計算模型速度時，可以用擾動觀測器(disturbance observer)觀察應用于車輛的擾動轉矩，并且在計算模型速度時擾動轉矩獲得補償，進而最小化模型速度中的誤差分量階次。用這種方式，提高了振動分量提取的精確率。

本發(fā)明應用于具有圖1所示系統(tǒng)配置的純電動車(EV)和具有圖2所示系統(tǒng)配置的HEV兩者。在下文有關EV和HEV系統(tǒng)配置的說明中將會提到圖1和圖2。

驅動軸是在圖1和圖2的系統(tǒng)中驅動電動機13的轉矩從其輸出的軸。驅動軸對應于驅動電動機的輸出軸和變速器的輸入軸。此處，驅動軸的速度與電動機的速度相同。

因此，在以下說明中，電動機速度可代替驅動軸速度，并且電動機模型可代替驅動軸模型。

下面將會參照圖3和圖4對本發(fā)明進行說明。

圖3是示出根據本發(fā)明的實施例的減小環(huán)保車輛驅動軸振動的控制系統(tǒng)的圖，圖4是示出根據本發(fā)明的實施例的減小環(huán)保車輛驅動軸方法中的模型速度計算過程的流程圖。

圖3所示的減小驅動軸振動的控制系統(tǒng)(即，防振(anti-jerk)控制 系統(tǒng))被包括在圖1和圖2所示的MCU17中。

首先，參考圖3，T₁是驅動電動機(驅動車輛的第一電動機)(MG1)13所需的轉矩和受到減振補償轉矩T_vib的轉矩補償以減小驅動軸振動的轉矩值。該轉矩值可以為驅動驅動電動機13輸出所需轉矩的電動機轉矩指令值。

電動機轉矩指令值T₁可以是從車輛控制單元(VCU：vehicle control unit)或混合動力控制單元(HCU：hybrid control unit)(未示出)傳遞至MCU17的指令值。

此外，在本發(fā)明中，MCU17使用最終轉矩指令值T_1'控制驅動電動機13的轉矩輸出，其中最終轉矩指令值T_1'被計算用來通過減振補償轉矩T_vib補償電動機轉矩指令值T₁，以便減小驅動軸產生的振動。

T_1'的轉矩根據利用減振補償轉矩T_vib補償的轉矩指令從驅動電動機13輸出，因此T_1'是來自驅動電動機的實際輸出轉矩。

此外，T₂和T₃是發(fā)動機11和起動發(fā)電機(直接連接至發(fā)動機的第二電動機)(MG2)15所需的轉矩值，且可以是根據其指令值控制的發(fā)動機11和起動發(fā)電機15的轉矩輸出值。

不過，在EV中，發(fā)動機11和起動發(fā)電機15是不存在的，因此T₂和T₃的每個均為0。

此外，T_brake是制動器所需的轉矩值，T_load是車輛所行駛的道路的傾斜角產生的車輛負載轉矩。T_load是可以根據傾斜角和車輛的重量計算得出的轉矩值。

參考圖3，T₂、T₃、T_brake和T_load是轉換成驅動電動機(MG1)的軸的轉矩的轉矩。

此外，參考圖3，T_net是施加于驅動軸的轉矩。該轉矩是考慮了T_1',T₂,T₃,T_brake和T_load的轉矩的轉矩，即，將轉矩施加于驅動軸的轉矩源(發(fā)動機、驅動電動機、起動發(fā)電機和制動器)的輸出轉矩和負載轉矩，其可表示如下：

T_net＝T_1'+T₂+T₃-(T_brake+T_load)…(1)

參考圖3，T_acc是將從行駛車輛的內部或外部施加的未知擾動轉矩d和T_net相加得到的轉矩。T_acc是實際加速/減速驅動軸的驅動軸輸入轉矩。T_acc傳遞至驅動軸以便輸出驅動軸的速度ω。

參考圖3，G(s)表示實際驅動軸100的傳遞函數。

此處，除擾動轉矩d外，上述所有傳遞至驅動軸的轉矩均是已知值。因此，當可獲得盡可能接近實際擾動轉矩d的預估擾動轉矩值d'時，便可以精確地計算出模型速度ω_m。

實際驅動軸速度ω通過傳感器等來測量和獲得，并在計算模型速度ω_m的過程和提取振動分量ω_vib的過程中用作變量。

可以基于提取的振動分量ω_vib和行駛狀態(tài)信息，比如車輛的行駛模式、檔位等，通過計算模型速度ω_m的過程、根據計算的模型速度ω_m和測量的實際速度ω之間的差Δω使用HPF或帶通濾波器(BPF：band pass filter)提取振動分量ω_vib的過程、以及計算減振補償轉矩T_vib的過程，來獲得減小從驅動軸產生的振動的減振補償轉矩T_vib。

此處，基于輸入到車輛驅動軸的轉矩分量，驅動軸模型速度計算器200計算模型速度ω_m。如圖4所示，通過計算輸出所需轉矩T_net'(S11)、使用測量的驅動軸的實際速度ω估計輸入到驅動軸的驅動軸輸入轉矩T_acc'(S12)、使用計算的驅動軸輸出所需轉矩T_net'和估計的驅動軸輸入轉矩T_acc'估計擾動轉矩d'(S13)、使用估計的擾動轉矩d'計算考慮了擾動轉矩的驅動軸模型輸入轉矩T_m(S14)、以及使用接收作為輸入的驅動軸模型輸入轉矩T_m的驅動軸模型241計算模型速度ω_m(S15)，來獲得模型速度ω_m。

通過接收驅動電動機13、發(fā)動機11、起動發(fā)電機15和制動器(未示出)所需的轉矩T₁、T₂、T₃和T_brake以及車輛負載轉矩T_load作為輸入的驅動軸輸出所需轉矩計算器210來計算驅動軸輸出所需轉矩T_net'(S11)，并可通過從將轉矩施加于驅動軸的車輛轉矩源所需的轉矩減去車輛負載轉矩T_load來獲得驅動軸輸出所需轉矩T_net'。

車輛的轉矩源對應于驅動電動機13、發(fā)動機11、起動發(fā)電機15和制動器。此處，制動器所需的轉矩T_brake是類似于負載轉矩T_load的負轉矩。因此，驅動軸輸出所需轉矩T_net'可以按以下公式計算：

T_net'＝T₁+T₂+T₃-(T_brake+T_load)…(2)

此處，驅動電動機13所需的轉矩T₁可以與驅動電動機的轉矩指令值相對應，并且發(fā)動機11、起動發(fā)電機15和制動器所需的轉矩T₂、T₃和T_brake對應于轉換成驅動電動機(MG1)的軸的轉矩的轉矩值。

在此實例中，發(fā)動機11和起動發(fā)電機15所需的轉矩T₂和T₃可以分別與通過將發(fā)動機轉矩指令和起動發(fā)電機轉矩指令的值轉換成驅動電動機(MG1)的軸的轉矩所獲得的值相對應，并且制動器所需的轉矩T_brake可以與需要由驅動輪的制動器產生的制動轉矩的轉換值相對應。

接下來，通過圖3中接收作為輸入的驅動軸的實際速度ω的驅動軸輸入轉矩估計器220估計使用測量的驅動軸的實際速度ω的驅動軸輸入轉矩T_acc'(S12)。

如上所述，當實際驅動軸輸入轉矩T_acc施加于驅動軸時，驅動軸以ω的速度旋轉。當驅動軸100的傳遞函數被稱為G(s)時，驅動軸的實際速度ω和驅動軸輸入轉矩T_acc可由以下公式表示：

ω＝G(s)×T_acc…(3)

T_acc＝ω/G(s)…(4)

在上述公式(4)中，G(s)是實際驅動軸100中的傳遞函數。因此，當模擬實際驅動軸100的理想驅動軸模型，即設計成計算忽略了振動的理想模型速度ω_m的驅動軸模型241的傳遞函數被稱為G_m(s)時，可以用G_m(s)代替公式(4)中的G(s)來估計驅動軸輸入轉矩T_acc'。

當驅動軸被假定為剛體且驅動軸輸入轉矩的估計值被成為T_acc'時，驅動軸輸入轉矩的估計值可由以下公式表示：

T_acc'＝ω/G_m(s)＝ω×J_ms,其中G_m(s)＝1/J_ms…(5)

在公式(5)中，J_m指作為剛體的驅動軸的慣性矩(轉動慣量)。

參考公式(5)，用于根據驅動軸的實際速度ω計算施加到驅動軸的驅動軸輸入轉矩估計值T_acc'的傳遞函數G_m(s)是一個分子階次大于分母階次的系統(tǒng)。因此，從數學的觀點看，可通過對實際驅動軸速度進行微分并乘以慣性矩來計算傳遞函數G_m(s)，因此該傳遞函數G_m(s)易受驅動軸實際速度的噪聲分量的影響。

在這方面，通過使用濾波器Q，分母和分子可具有相同的階次。當一階低通濾波器LPF應用于本實施例中時，驅動軸輸入轉矩T_acc'可按以下公式估計：

T_acc'＝Q(s)×ω/G_m(s)

＝ω×J_ms/(τs+1),其中Q(s)＝1/(τs+1)…(6)

Q(s)是LPF的傳遞函數，并且LPF Q的時間常數τ大于振動分量的頻率，以便能夠將通過振動分量估計的轉矩排除在外。

濾波器的傳遞函數Q(s)被設置成，在Q(s)/Gm(s)中分子的階次在任何時候都小于或等于分母的階次，并且濾波器被額外應用成，在用于根據驅動軸的實際速度ω計算驅動軸輸入轉矩估計值T_acc'的傳遞函數Q(s)/G_m(s)中分子的階次始終小于或等于分母的階次，進而確保對噪聲分量具有魯棒性。

接下來，通過作為輸入接收驅動軸輸出所需轉矩T_net'和驅動軸輸入轉矩T_acc'的擾動轉矩估計器230，計算擾動轉矩的估計值d'，并擾動轉矩的估計值d'被計算為驅動軸輸出所需轉矩計算器210計算的驅動軸輸出所需轉矩T_net'和驅動軸輸入轉矩估計器220計算的驅動軸輸入轉矩T_acc'之間的差。

在此實例中，與估計驅動軸輸入轉矩時所用的濾波器相同的濾波器Q應用于從驅動軸輸出所需轉矩計算器210輸出的驅動軸輸出所需轉矩T_net'，以便從驅動軸輸出所需轉矩中類似地產生從濾波器產生的相位滯后和幅度變化，并且使用通過濾波器Q低通濾波的驅動軸輸出所需轉矩計算擾動轉矩的估計值d'。

當使用一階LPF時，擾動轉矩d'可根據以下公式估計：

d'＝Q(s)×T_net'-T_acc'＝T_net'/(τs+1)-ω×J_ms/(τs+1)…(7)

當如以上所述估計擾動轉矩d'時，用于計算模型速度的驅動軸模型輸入轉矩T_m是使用估計擾動轉矩d'和由驅動軸輸出所需轉矩計算器210計算的驅動軸輸出所需轉矩T_net'計算的。在此實例中，用于計算模型速度的驅動軸模型輸入轉矩T_m的計算公式可由以下公式表示：

T_m＝T_net'+d'…(8)

如上所述，當計算驅動軸模型輸入轉矩T_m時，由接收作為輸入的驅動軸模型輸入轉矩T_m的速度計算器240計算模型速度ω_m。在此實例中，模型速度ω_m可以利用驅動軸模型241的傳遞函數G_m(s)從驅動軸模型輸入轉矩T_m通過以下公式來計算。

ω_m＝G_m(s)×T_m＝T_m/J_ms…(9)

當如上所述計算模型速度ω_m時，振動分量計算器300基于模型速度ω_m和實際速度ω之間的差Δω獲取振動分量。在此實例中，通過將 誤差消除控制器，比如HPF等，應用于模型速度ω_m和實際速度ω之間的差Δω，能夠計算出振動分量ω_vib。

隨后，在獲取振動分量ω_vib后，減振補償轉矩發(fā)生器400基于提取的振動分量ω_vib和行駛狀態(tài)信息，比如，車輛的行駛模式、檔位等，計算減振補償轉矩T_vib。

根據計算的振動分量ω_vib和車輛的行駛狀態(tài)信息利用模型速度ω_m和實際速度ω以及減振補償轉矩T_vib的振動分量ω_vib可利用常規(guī)方法計算。

當如上所述獲取減振補償轉矩T_vib時，MCU17利用減振補償轉矩T_vib補償驅動電動機13的轉矩指令值T₁，并根據補償的最終轉矩指令值T_1'控制驅動電動機13的轉矩輸出。

根據另一實施例，多個模型速度計算方案被應用，并且基于車輛狀態(tài)信息選擇多個模型速度計算方案中的一個。

另外提供選擇模型速度計算方案的過程以便可根據車輛狀態(tài)利用每個模型速度計算方案的優(yōu)點。圖5示出了根據另一實施例的能夠選擇模型速度計算方案的用于減小環(huán)保車輛驅動軸振動的控制系統(tǒng)的配置。

圖5的實施例是一種允許從兩種模型速度計算方案中選擇適合當前車輛狀態(tài)的模型速度計算方案的實施例，并且兩種模型速度計算方案中的一個方案是參照圖3和圖4進行說明的模型速度計算方案，即由圖3所示的驅動軸模型速度計算器200計算模型速度的方案。

此外，兩種模型速度計算方案中的另一方案是常規(guī)模型速度計算方案。

根據圖3和圖4的實施例的模型速度計算方案是與驅動軸的實際速度相比不出現(xiàn)速度延遲的使用轉矩分量計算模型速度ω_m的方案。

此外，常規(guī)模型速度計算方案是使用車輪速度計算模型速度ω_m'的方案。車輪速度是在驅動軸振動衰減時產生的分量。因此，當使用車輪速度時，可以計算出精確的模型速度。此外，該模型速度是只用車輪速度的信號處理進行計算的，因此負載系數是低的。

因此，圖5的實施例允許根據車輛狀態(tài)選擇模型速度計算方案以便可以利用上述各自模型速度計算方案的優(yōu)點。在以下說明中，根據圖3 和圖4的實施例的模型速度計算方案稱為基于轉矩的模型速度計算方案，且常規(guī)模型速度計算方案稱為基于車輪速度的模型速度計算方案。

此外，通過基于轉矩的模型速度計算方案獲得的模型速度ω_m被稱為基于轉矩的模型速度，且通過基于車輪速度的模型速度計算方案獲得的模型速度ω_m’被稱為基于車輪速度的模型速度。

參考圖5，附圖標記200指根據基于轉矩的模型速度計算方案計算模型速度的基于轉矩的模型速度計算器，附圖標記201指根據基于車輪速度的模型速度計算方案計算模型速度的基于車輪速度的模型速度計算器。

附圖標記202指選擇并變更模型速度計算方案并輸出根據下述的所選擇的模型速度計算方案計算的模型速度的模型速度選擇器。

首先，車輛狀態(tài)信息可以對應于包括變速器的車輛中變速器的檔位，且模型速度計算方案是根據檔位來選擇的。

在低于或等于設置檔位的低檔位，相對于車輪的驅動軸的傳動比(gear ratio)大，因此從驅動軸的角度來講，車輪速度的延遲分量大。因此，有利地使用基于轉矩的模型速度ω_m。相反，在高于設置檔位的高檔位，有利地使用基于車輪速度的模型速度ω_m'。

圖6示出根據檔位選擇模型速度計算方案和模型速度的過程，并示出當切換檔位時改變模型速度的過程。首先，在S21，MCU 17根據從變速器控制單元(TCU：transmission control unit)(未示出)傳遞來的信號確定是否切換檔位。

當切換檔位時，即當確定開始檔位切換時，在S22中基于檔位切換的目標檔位確定檔位切換后要利用的模型速度計算方案。

當根據目標檔位確定模型速度計算方案時，在S23中通過將確定的檔位切換后模型速度計算方案與當前使用的模型速度計算方案相比較來確定是否需要改變當前使用的模型速度計算方案。

當檔位切換后的模型速度計算方案不同于當前模型速度計算方案時，在S24中確定檔位切換是否實際終止。當變速器控制器的信號證實了檔位切換實際終止時，在S25中當前模型速度計算方案改變?yōu)楦鶕繕藱n位確定的新模型速度計算方案。

此處，當模型速度計算方案從基于車輪速度的模型速度計算方案變 為基于轉矩的模型速度計算方案時，改變時的驅動軸的實際速度ω用作模型速度計算初始值(初始模型速度ω_m)。

當模型速度計算方案從基于轉矩的模型速度計算方案變?yōu)榛谲囕喫俣鹊哪Ｐ退俣扔嬎惴桨笗r，可以用改變時的車輪速度直接改變計算方案。

換句話說，通過改變的基于車輪速度的模型速度計算方案計算的模型速度ω_m'直接用作檔位切換終止時的模型速度初始值。由于在檔位切換時減振轉矩補償功能是停用的，因此在檔位切換終止時該功能被初始化，然后該功能再次被激活，在改變計算方案時的模型速度的初始值是沒有問題的。

接下來，作為適用于不包括變速器的車輛的實例，車輛速度、加速踏板位置傳感器(APS)的值和制動踏板傳感器(BPS)的值中至少一個與確定模型速度計算方案的車輛狀態(tài)信息相對應。

圖7示出根據車輛速度、APS的值和BPS的值選擇模型速度計算方案和模型速度的過程。在S21'中MCU17接收車輛狀態(tài)信息，比如車輛速度、APS的值和BPS的值，并在S22'中基于接收的車輛狀態(tài)信息確定是否需要改變模型速度計算方案。

當使用車輛速度信息時，在速度小于或等于預定基準車輛速度的條件下使用基于轉矩的模型速度計算方案(選擇基于轉矩的模型速度)，且在超過基準車輛速度的高速條件下使用基于車輪速度的模型速度計算方案(選擇基于車輪速度的模型速度)。

此外，APS是檢測加速踏板操作狀態(tài)的傳感器，BPS是檢測制動踏板操作狀態(tài)的傳感器。當APS值的變化速率(或變化量)大于或等于第一基準值時確定車輛處于快速加速狀態(tài)，當BPS值的變化速率(或變化量)大于或等于第二基準值時確定車輛處于快速減速狀態(tài)。

當根據APS的值和BPS的值確定車輛處于快速加速/減速狀態(tài)時，使用基于轉矩的模型速度計算方案(選擇基于轉矩的模型速度)。否則，使用基于車輪速度的模型速度計算方案(選擇基于車輪速度的模型速度)。

當根據當前車輛狀態(tài)信息，比如上面所述的車輛速度、APS的值或BPS的值，確定模型速度計算方案時，將確定的模型速度計算方案 與當前使用的模型速度計算方案相比較以確定是否需要改變模型速度計算方案。

當需要改變模型速度計算方案時，在S23'中根據當前車輛狀態(tài)信息將模型速度計算方案變?yōu)樾履Ｐ退俣扔嬎惴桨浮?/p>

當在如上所述改變模型速度計算方案(改變模型速度)的過程中將模型速度計算方案從基于車輪速度的模型速度計算方案變?yōu)榛谵D矩的模型速度計算方案時，改變時的基于車輪速度的模型速度值被用作基于轉矩的模型速度的初始值。

當模型速度計算方案從基于轉矩的模型速度計算方案變?yōu)榛谲囕喫俣鹊哪Ｐ退俣扔嬎惴桨笗r，值是根據車輪速度進行確定的，因此不能設置初始點。因此，在改變時產生模型速度的不連續(xù)點。

當減振轉矩補償功能被持續(xù)激活時產生的模型速度的不連續(xù)點是降低振動分量提取性能的因素，因此當改變計算方案時需要虛擬地設置基于車輪速度的模型速度的初始點。通過設置虛擬初始點計算模型速度的公式如下：

ω_m"＝ω_m'-ω_{m_init}+ω_{m_offset}…(10)

ω_m"是當改變計算方案時應用虛擬初始點的模型速度，并且虛擬初始點的模型速度ω_m"是變?yōu)榛谲囕喫俣鹊哪Ｐ退俣扔嬎惴桨笗r的模型速度。

ω_{m_init}是使用初始值時(在改變計算方案時)的基于轉矩的模型速度ω_m和基于車輪速度的模型速度ω_m'之間的差值，ω_{m_offset}是被設置成在0至ω_{m_init}范圍內變化且具有恒定斜率或圖案(pattern)的值。比如，可以使用圖8所示的方案計算ω_{m_offset}。

參考圖8，將ω_{m_offset}設為關于時間的ω_{m_init}的確定速度值。

當要設定的初始值ω_m"被指定為改變計算方案時的基于車輪速度的計算方案的模型速度值時，可以如圖9所示計算不包括不連續(xù)點的模型速度。

如上所述，本發(fā)明提出一種改進的模型速度計算方案，該方案可以在減小環(huán)保車輛驅動軸振動的過程中提取精確的振動分量。

在現(xiàn)有技術中，使用車輪速度或根據使用驅動軸模型的驅動軸輸入轉矩計算模型速度。當使用車輪速度計算模型速度時，模型速度的精 確度高。然而，與車輛加速/減速時的實際速度相比，模型速度延遲，所以會提取不正確的振動分量。當通過設計驅動軸模型根據驅動軸輸入轉矩計算模型速度時，在車輛加速/減速時模型速度不延遲。然而，由于模型不精確和負載轉矩等導致模型速度的精確性降低。

在另一方面，根據本發(fā)明，基于驅動軸輸入轉矩設計驅動軸模型并計算模型速度，因此在車輛加速/減速時模型速度沒有延遲。同時，通過擾動觀測器觀測傳遞至車輛的擾動轉矩并基于擾動轉矩計算模型速度，因此提高了模型速度的精確性。因此，可以更精確地提取振動分量。

根據本發(fā)明的減小環(huán)保車輛驅動軸振動的控制方法，對模型速度計算方案進行了改進以便提取精確的振動分量，進而有效地減小驅動軸振動。

此外，當計算模型速度時選用了基于轉矩的模型速度計算方案和基于車輪速度的模型速度計算方案的一個，因此具有根據車輛狀態(tài)利用兩種計算方案的優(yōu)點的效果。

已結合其示例性實施例對本發(fā)明進行了詳細說明。然而，本領域技術人員應了解，在不背離本發(fā)明原則和精神的情況下可以變更這些實施例，本發(fā)明的范圍由所附權利要求和其等同布置來限定。