相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2015年12月11日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提出的韓國專利申請第10-2015-0177478號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其全部內(nèi)容通過引用納入本文。
本發(fā)明涉及一種用于混合動力電動車輛的主動振動控制的設(shè)備和方法。更具體地,本發(fā)明涉及這樣一種用于混合動力電動車輛的主動振動控制的設(shè)備和方法,其經(jīng)由快速傅立葉變換(fft)、通過分析頻譜而控制不穩(wěn)定的振動。
背景技術(shù):
混合動力車輛是一種利用兩種或多種不同種類動力源的車輛,通常是一種由燃燒燃料而獲得驅(qū)動扭矩的發(fā)動機(jī)以及利用電池電力而獲得驅(qū)動扭矩的電機(jī)來驅(qū)動的車輛。
當(dāng)兩種動力源(即發(fā)動機(jī)和電機(jī))驅(qū)動車輛時(shí),依靠發(fā)動機(jī)和電機(jī)的工作,能夠?yàn)榛旌蟿恿﹄妱榆囕v提供優(yōu)化的輸出扭矩。
利用發(fā)動機(jī)和電機(jī)作為動力源,混合動力電動車輛可以形成多種結(jié)構(gòu),該混合動力電動車輛可以被分類為:tmed(transmissionmountedelectricdevice,安裝有變速器的電動裝置)類型以及fmed(flywheelmountedelectricdevice,安裝有飛輪的電動裝置)類型。其中在tmed類型中,發(fā)動機(jī)和電機(jī)利用發(fā)動機(jī)離合器連接并且電機(jī)連接至變速器,在fmed中,電機(jī)直接地連接至發(fā)動機(jī)的曲軸并且經(jīng)由分輪連接至變速器。
在這些類型中,由于fmed類型的混合動力電動車輛的噪音很大并且會有嚴(yán)重的振動,因此正在研究對其減少振動。為此,通常地使用一種提取振動分量的頻率分析方法。
使用帶通濾波器的模擬方法用于傳統(tǒng)的頻率分析中,其中該分析的模擬方法基于頻帶的每一個(gè)預(yù)期點(diǎn)的振幅來確定頻率是否不正常。
但是,區(qū)分發(fā)動機(jī)的振動分量和噪音的振動分量是很困難的,并且對振動的不必要的過度控制對控制效率和能源管理方面帶來負(fù)面影響。此外,在傳統(tǒng)的頻率分析中,由于僅能夠創(chuàng)建和同步相對于具體頻率的參數(shù)信號,因此并不能對可能額外產(chǎn)生的其他頻率進(jìn)行綜合性和主動的控制。
公開于背景技術(shù)部分的上述信息僅僅旨在加深對本發(fā)明背景技術(shù)的理解,因此其可以包含的信息并不構(gòu)成在該國家已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明致力于提供一種用于混合動力車輛的主動振動控制的設(shè)備和方法,其具有如下優(yōu)點(diǎn):利用fft(快速傅立葉變換)、經(jīng)過完整的頻譜分析,精確地控制異常振動分量;以及利用反饋實(shí)時(shí)地反映環(huán)境頻率分量的變化。
本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方案提供一種用于混合動力電動車輛的主動振動控制的方法,其可以包括步驟:檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者電機(jī)轉(zhuǎn)速;基于電機(jī)或者發(fā)動機(jī)的位置信息,選擇參考角度信號;設(shè)置快速傅立葉變換的周期,并且從所述參考角度信號開始對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者電機(jī)轉(zhuǎn)速執(zhí)行對應(yīng)于快速傅立葉變換的周期的快速傅立葉變換;根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載,設(shè)置參考波譜;通過比較對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速執(zhí)行快速傅立葉變換而獲得的信號和參考波譜,提取將要去除的振動分量;根據(jù)頻率對將要去除的振動分量進(jìn)行求和,并且執(zhí)行逆向快速傅立葉變換;根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載確定振幅比,以及基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定可調(diào)比率;以及基于關(guān)于振幅比、可調(diào)比率和發(fā)動機(jī)扭矩的信息,執(zhí)行每一個(gè)頻率的主動振動控制。
根據(jù)電機(jī)的位置信息,通過旋轉(zhuǎn)變壓器極數(shù)(m)進(jìn)行劃分,可以設(shè)置參考角度信號,或者根據(jù)發(fā)動機(jī)的位置信息,在第一編號汽缸或第四編號汽缸的上止點(diǎn)(tdc)與下止點(diǎn)(bdc)之間可以設(shè)置參考角度信號。
可以考慮發(fā)動機(jī)汽缸和發(fā)動機(jī)沖程而設(shè)置快速傅立葉變換的周期。
在執(zhí)行快速傅立葉變換時(shí),計(jì)算振幅和相位。
可以選擇大于參考波譜的快速傅立葉變換信號的頻率分量作為將要去除的振動分量。
通過輸出對應(yīng)于通過將由逆向快速傅立葉變換創(chuàng)建的參考信號、發(fā)動機(jī)扭矩、振幅比和可調(diào)比率相乘而獲得的值的倒數(shù)的電機(jī)扭矩,可以去除將要去除的振動分量。
當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí),對將基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率進(jìn)行設(shè)置,使得減少反相位扭矩。
根據(jù)本發(fā)明的另外的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛(包括作為動力源的發(fā)動機(jī)和電機(jī))的主動振動控制的設(shè)備可以包括:位置傳感器,其配置為檢測發(fā)動機(jī)或者電機(jī)的位置信息;以及控制器,其配置為基于來自位置傳感器的信號選擇參考角度信號;對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者電機(jī)轉(zhuǎn)速執(zhí)行快速傅立葉變換;經(jīng)由fft分析,提取將要去除的振動分量;執(zhí)行逆向快速傅立葉變換以創(chuàng)建參考信號;以及基于關(guān)于振幅比、根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率和發(fā)動機(jī)扭矩的信息,執(zhí)行每一個(gè)頻率的主動振動控制。
所述控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載可以設(shè)置參考波譜,以及通過將參考波譜與利用快速傅立葉變換而獲得的信號進(jìn)行比較,提取將要去除的振動分量。
所述控制器可以根據(jù)頻率對將要去除的振動分量進(jìn)行求和,并且通過執(zhí)行逆向快速傅立葉變換,所述控制器可以生成參考信號。
通過輸出對應(yīng)于通過將由逆向快速傅立葉變換創(chuàng)建的參考信號、發(fā)動機(jī)扭矩、振幅比和可調(diào)比率相乘而獲得的值的倒數(shù)的電機(jī)扭矩,所述控制器可以去除振動分量。
根據(jù)電機(jī)的位置信息,通過旋轉(zhuǎn)變壓器極數(shù)(m)進(jìn)行劃分,所述控制器可以設(shè)置參考角度信號,或者根據(jù)發(fā)動機(jī)的位置信息,所述控制器在第一編號汽缸或第四編號汽缸的上止點(diǎn)(tdc)與下止點(diǎn)(bdc)之間可以設(shè)置參考角度信號。
考慮發(fā)動機(jī)汽缸和發(fā)動機(jī)沖程,所述控制器可以設(shè)置快速傅立葉變換的周期;以及通過計(jì)算的每一個(gè)頻率的振幅和相位信息,所述控制器可以分析快速傅立葉變換信號。
當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí),可以對基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率進(jìn)行設(shè)置,使得減少反向相位扭矩。
如上面所描述的,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案,由于經(jīng)由fft頻譜分析,可以提取每一個(gè)頻率的精確的振動分量,可以主動地對振動進(jìn)行控制。因此,由于實(shí)際上可以利用發(fā)動機(jī)和電機(jī)的參考角度的確定系統(tǒng),因此,可以省去常規(guī)技術(shù)中使用的額外的設(shè)備或信號同步算法。此外,作為振動控制對象的振動和頻率的調(diào)制量可以被單獨(dú)地控制,因此能夠防止當(dāng)過度去除振動時(shí)控制無效。特別地,與發(fā)動機(jī)的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)相比,在發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下,通過減少反相位扭矩,可以降低能源消耗。因此,經(jīng)由實(shí)時(shí)的反饋控制,可以執(zhí)行精確和高效的主動控制。
附圖說明
圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的設(shè)備的示意框圖;
圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的方法的流程圖;
圖3a-a、圖3a-b、圖3a-c、圖3b-a、圖3b-b、圖3b-c和圖3c為示出了當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí)、應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的混合動力電動車輛的主動振動控制方法的振動減少的圖;
圖4為示出了當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí)、根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案而施加基于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率的振動減少的圖;
圖5a至圖5f為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
在下文的詳細(xì)說明中,僅簡單地通過圖解顯示和描述本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到,可以對所描述的實(shí)施方案進(jìn)行各種不同方式的修改,所有這些修改將不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
在整個(gè)說明書和所附的權(quán)利要求中,除非明確地相反描述,術(shù)語“包括”和變化形式例如“包括有”或“包含”應(yīng)被理解為暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。
在整個(gè)說明書中,同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元件。
應(yīng)當(dāng)理解,此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛,例如包括混合動力車輛、可插式混合動力電動車輛、以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的,混合動力電動車輛是具有兩種或更多動力源的車輛,例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。
另外,應(yīng)當(dāng)理解的是,一些方法可以通過至少一個(gè)控制器來執(zhí)行。術(shù)語“控制器”指的是包括存儲器和處理器的硬件設(shè)備,該處理器被配置成執(zhí)行應(yīng)當(dāng)理解為其算法結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)步驟。該存儲器被配置成存儲算法步驟,并且處理器具體配置成執(zhí)行所述算法步驟以執(zhí)行以下進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)過程。
此外,本發(fā)明的控制邏輯可以實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的永久計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于rom、ram、光碟(cd)-rom、磁帶、軟盤、閃盤驅(qū)動器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可以分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上,使得計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(can)以分布方式存儲和執(zhí)行。
下面將參考附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的設(shè)備的示意框圖。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的設(shè)備包括:發(fā)動機(jī)10、電機(jī)20、位置傳感器25、離合器30、變速器40、電池50和控制器60。
當(dāng)開啟時(shí),發(fā)動機(jī)10通過燃燒燃料而輸出動力作為動力源。發(fā)動機(jī)10可以為各種所公開的發(fā)動機(jī),例如使用常規(guī)化石燃料的汽油發(fā)動機(jī)或者柴油發(fā)動機(jī)。產(chǎn)生自發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)由離合器30傳輸?shù)阶兯倨?0側(cè)。
電機(jī)20通過供應(yīng)自電池50并經(jīng)由逆變器的三相交流電壓而工作以產(chǎn)生扭矩,并且在滑行模式下,電機(jī)20作為發(fā)電機(jī)工作并將再生能源供應(yīng)至電池50。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中,電機(jī)20可以直接地連接至發(fā)動機(jī)10的曲軸。
位置傳感器25檢測發(fā)動機(jī)10或者電機(jī)20的位置信息。發(fā)動機(jī)10或者電機(jī)20的位置信息被傳輸至控制器60。
即是,位置傳感器25可以包括曲軸位置傳感器或電機(jī)位置傳感器,該曲軸位置傳感器檢測曲軸的相位,該電機(jī)位置傳感器檢測電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的位置。
控制器60通過對利用曲軸位置傳感器檢測的轉(zhuǎn)角求微分而可以計(jì)算出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,以及通過對利用電機(jī)位置傳感器檢測的電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的位置求微分而可以計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。
位置傳感器25可以為用于測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者電機(jī)轉(zhuǎn)速的額外的速度傳感器(未示出)。
離合器30設(shè)置在連接至發(fā)動機(jī)10曲軸的電機(jī)20和變速器40之間,并且將動力傳輸切換至變速器40。離合器30可以應(yīng)用為液壓類型的離合器或者干式離合器。
變速器40根據(jù)車輛速度和行駛情況調(diào)整傳動比、利用傳動比分配輸出扭矩并且將輸出扭矩傳遞至驅(qū)動輪,從而能夠使車輛行駛。變速器40可以應(yīng)用為自動變速器(amt)或者雙離合變速器(dct)。
電池50形成有多個(gè)電池單元,并且用于將驅(qū)動電壓供應(yīng)至電機(jī)20的高電壓存儲在電池50中。電池50根據(jù)驅(qū)動模式將驅(qū)動電壓供應(yīng)至電機(jī)20,并且利用在再生制動中產(chǎn)生自電機(jī)20的電壓來充電。
控制器60基于來自位置傳感器的信號選擇參考角度信號,執(zhí)行快速傅立葉變換(fft),通過fft分析,提取將要去除的振動分量,以及通過執(zhí)行逆向fft執(zhí)行每一個(gè)頻率的主動振動控制。即是,控制器60根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載設(shè)置參考波譜,通過將參考波譜與fft信號分析結(jié)果進(jìn)行比較,提取每一個(gè)頻率的振動分量,以及從每一個(gè)頻率振動中選擇可去除的對象頻率并對可去除的對象頻率進(jìn)行求和之后,通過執(zhí)行逆向fft,生成參考信號。該參考信號可以意為:根據(jù)頻率將要去除的振動分量的逆向fft信號。
此外,通過考慮根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的振幅比、基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率和發(fā)動機(jī)扭矩來執(zhí)行每一個(gè)頻率的主動振動控制。
為了這些目的,控制器60可以實(shí)現(xiàn)為至少一個(gè)處理器,該處理器通過預(yù)定程序來操作,并且該預(yù)定程序可以編程為以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制方法中的每一個(gè)步驟。
這里所描述的各種實(shí)施方案可以例如通過軟件、硬件或者軟件和硬件的組合在記錄介質(zhì)中實(shí)施,該記錄介質(zhì)可以由計(jì)算機(jī)或者類似的設(shè)備讀取。
根據(jù)硬件實(shí)施,這里所描述的實(shí)施方案可以通過利用專用集成電路(asic)、數(shù)字信號處理器(dsp)、數(shù)字信號處理設(shè)備(dspd)、可編程邏輯器件(pld)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、處理器、控制器、微控制器、微處理器以及設(shè)計(jì)為執(zhí)行其他任意功能的電子單元中的至少一種來實(shí)施。
根據(jù)軟件實(shí)施,在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中所描述的實(shí)施方案(例如過程和功能)可以通過單獨(dú)的軟件模塊來實(shí)施。每一個(gè)軟件模塊可以執(zhí)行本發(fā)明所描述的功能和操作中的一個(gè)或多個(gè)。軟件代碼可以以合適的編程語言來編寫并通過軟件應(yīng)用來實(shí)施。
下面,結(jié)合圖2至圖4,將對根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于混合動力電動車輛的主動振動控制的方法的流程圖。以及圖3a-a、圖3a-b、圖3a-c、圖3b-a、圖3b-b、圖3b-c和圖3c為示出了當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí)、應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的混合動力電動車輛的主動振動控制方法的振動減少的圖。
如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案,一種混合動力電動車輛的主動振動控制方法開始于步驟s100,位置傳感器25檢測發(fā)動機(jī)10或者電機(jī)20的位置信息,并且控制器60可以利用在步驟s100中的發(fā)動機(jī)10或者電機(jī)20的位置信息來檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或電機(jī)轉(zhuǎn)速(參見圖5a)。在步驟s110,基于位置傳感器25的信號,控制器60選擇參考角度信號。即是,根據(jù)發(fā)動機(jī)10和電機(jī)20的位置信息,控制器60選擇參考角度信號。
根據(jù)電機(jī)20的位置信息,通過旋轉(zhuǎn)變壓器極數(shù)(m)進(jìn)行劃分,控制器60可以設(shè)置參考角度信號,或者根據(jù)發(fā)動機(jī)10的位置信息,在第一編號汽缸或第四編號汽缸的上止點(diǎn)(tdc)與下止點(diǎn)(bdc)之間控制器60可以設(shè)置參考角度信號。例如,根據(jù)電機(jī)20的位置信息,控制器60可以選擇參考角度信號,并且通過將16個(gè)電極信號劃分成八(8)個(gè),可以創(chuàng)建參考角度信號。該參考角度信號意為用于執(zhí)行fft的起始點(diǎn)。
之后,在步驟s120,控制器60設(shè)置用于執(zhí)行fft的fft的周期。
控制器60可以設(shè)置考慮到發(fā)動機(jī)10汽缸和沖程的完整周期。例如,如果發(fā)動機(jī)10具有四個(gè)汽缸和四個(gè)沖程,曲軸角可以是720度。
當(dāng)在步驟s120已設(shè)置fft的周期時(shí),在步驟130,控制器60執(zhí)行fft。即是,控制器60從參考角度信號開始對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者電機(jī)轉(zhuǎn)速執(zhí)行對應(yīng)于fft的周期的fft(參見圖5b)。
通過分析fft信號,控制器60可以計(jì)算每一個(gè)頻率的振幅和相位信息。
此外,在步驟s140中,根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載,控制器60設(shè)置參考波譜(參見圖5b)。即是,根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn),控制器60可以設(shè)置每一個(gè)頻率的振動參考值。
當(dāng)在步驟s140中已設(shè)置參考波譜時(shí),在步驟s150,通過比較fft信號和參考波譜,控制器60提取將要去除的振動分量。
即是,通過比較來自fft分析的結(jié)果值和預(yù)定振動參考值,控制器60可以選擇需要振動控制的對象。控制器60可以從大于參考波譜的fft信號中提取頻率分量,作為將要去除的振動分量。例如,參見圖5b,可以選擇頻率分量f2作為將要去除的頻率分量。
由于參考波譜意為根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的通常的振動分量,因此,控制器60確定fft信號大于參考波譜的頻率分量來作為將要去除的異常振動分量。
當(dāng)在步驟s150中選擇了將要去除的振動分量時(shí),在步驟s160,控制器60通過頻率對將要去除的振動分量進(jìn)行求和,并且執(zhí)行逆向fft以創(chuàng)建參考信號(參見圖5c)。如上面描述的,參考信號意為將要去除的振動分量的逆向fft(ifft)信號。
此外,在步驟s170,根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載,控制器60確定振幅比并且基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定可調(diào)比率。
即是,控制器60可以將根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)的振幅比和可調(diào)比率輸入到由逆向fft產(chǎn)生的參考信號中。這里,根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載的振幅比可以通過預(yù)設(shè)的映射表而提前確定。
即是,通過輸出對應(yīng)于通過將由逆向fft創(chuàng)建的參考信號、發(fā)動機(jī)扭矩、振幅比和可調(diào)比率相乘而獲得的值的倒數(shù)的電機(jī)扭矩(參見圖5d),控制器60可以去除振動分量中的所有的正分量和負(fù)分量。
圖3b-a、圖3b-b、圖3b-c示出了當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí),通過執(zhí)行fft分析而計(jì)算出的每一個(gè)頻率的振動分量的振幅和相位信息。參見圖3c,疊加有將要去除的振動分量的反相位扭矩值通過點(diǎn)化線示出。即是,可以反映出圖3a-a、圖3a-b、圖3a-c和圖3b-a、圖3b-b、圖3b-c中所述的每一個(gè)頻率的振動分量和反相位扭矩,如圖3c所示,因此可以控制為可以去除將要去除的對象并且保留需要的振動分量。
在這時(shí),在步驟s170,控制器60根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載確定振幅比,并且基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定可調(diào)比率。這里,根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載的振幅比可以通過預(yù)設(shè)的映射表而提前確定。此外,在基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率大于預(yù)定轉(zhuǎn)速的情況下,可以設(shè)定反相位扭矩減少。
參見圖3c,疊加有將要去除的振動分量的反相位扭矩值通過點(diǎn)化線示出。這里,在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定速度并且發(fā)動機(jī)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)的情況下,基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置可調(diào)比率,使得由實(shí)線指示的反相位扭矩在負(fù)方向移動并偏移。
即是,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí),發(fā)動機(jī)振動對于車輛的影響減小;因此在電池充電中可以使用剩余能源,代替了通過減少扭矩而抑制振動。
之后,在步驟s180,基于關(guān)于每一個(gè)頻率的振幅比、可調(diào)比率和發(fā)動機(jī)扭矩的信息,控制器60執(zhí)行主動振動控制。通過輸出根據(jù)發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)的振幅比、基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率和發(fā)動機(jī)扭矩,控制器60可以去除振動分量。即是,通過輸出對應(yīng)于通過將由逆向fft創(chuàng)建的參考信號、發(fā)動機(jī)扭矩、振幅比和可調(diào)比率相乘而獲得的值的倒數(shù)的電機(jī)扭矩,控制器60可以去除振動分量中的所有的正分量和負(fù)分量。
由于通過執(zhí)行將要去除的振動分量的逆向fft而獲得的參考信號在時(shí)域中表示為速度,因此,通過將振幅比、可調(diào)比率和發(fā)動機(jī)扭矩反映到參考信號并且將參考信號變換為扭矩分量,控制器60去除將要去除的振動分量。即是,如圖5e和圖5f所示,可以將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者電機(jī)轉(zhuǎn)速控制為保留對應(yīng)于參考波譜的頻率分量。
當(dāng)反映基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率的反相位扭矩被施加至由fft分析而獲得的振動分量(如圖3b-a、圖3b-b、圖3b-c所描述)時(shí),如圖3a-a、圖3a-b、圖3a-c所示,將要被去除的振動被完全去除并且僅保留了需要的振動。
圖4為示出了當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí)、根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案而施加基于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率的振動減少的圖。
如圖4所示,如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速并且發(fā)動機(jī)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài),那么施加基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可調(diào)比率,從而減少反相位扭矩。在發(fā)動機(jī)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)的情況下,發(fā)動機(jī)振動對于車輛的影響很小,從而通過在不產(chǎn)生很多振動的發(fā)動機(jī)狀態(tài)下施加可調(diào)比率,可以將電機(jī)扭矩的振幅設(shè)置為較小。因此,相對于發(fā)動機(jī)的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下,在高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下,可以減少能源消耗。
如上面所描述的,根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案,由于經(jīng)由fft頻譜分析,可以提取每一個(gè)頻率的精確的振動分量,可以主動地對振動進(jìn)行控制。因此,由于實(shí)際上可以利用發(fā)動機(jī)和電機(jī)的參考角度的確定系統(tǒng),因此,可以省去常規(guī)技術(shù)中使用的額外的設(shè)備或信號同步算法。
此外,作為振動控制對象的振動和頻率的調(diào)制量可以被單獨(dú)地控制,因此能夠防止當(dāng)過度去除振動時(shí)控制無效。特別地,與發(fā)動機(jī)的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)相比,在發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下,通過減少反相位扭矩,可以降低能源消耗。因此,經(jīng)由實(shí)時(shí)的反饋控制,可以執(zhí)行精確和高效的主動控制。
雖然參考目前被視為實(shí)際的示例性實(shí)施方案來描述本發(fā)明,但是應(yīng)該理解,本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施方案。相反,旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的各種修改形式和等效布置。