BR112016019729B1

BR112016019729B1 - Método e sistema para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica, e, dispositivo de armazenamento legível por computador

Info

Publication number: BR112016019729B1
Application number: BR112016019729-1A
Authority: BR
Inventors: Robert J. Vovos; James A. Dupuy; Arthur P. Lyons
Original assignee: Bae Systems Controls Inc
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2022-04-12
Also published as: US20160059735A1; CA2940779C; EP3110657A1; MX356088B; WO2015130901A1; MX2016011163A; PL3110657T3; CN106458054B; ES2869074T3; BR112016019729A2; CN106458054A; US9950639B2; CA2940779A1; EP3110657B1; EP3110657A4

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA AMORTECIMENTO DE TORÇÃO DE UMA LINHA DE ACIONAMENTO DE TRAÇÃO ELÉTRICA, E, DISPOSITIVO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR. Em um aspecto, um sistema para amortecimento de torção de unidades de tração elétrica compreende filtros de Kalman duplos para corrigir oscilações com base na velocidade do motor de tração medida e no torque do motor de tração comandado. Um primeiro filtro de Kalman pode realizar uma estimativa de espaço de estado do torque de eixo provendo realimentação negativa para o comando de torque final, a fim de eliminar componentes ressonantes do torque comandado e rapidamente amortecer distúrbios externos. Um segundo filtro de Kalman provê uma estimativa de espaço de estado do torque de carga ou, equivalentemente, da aceleração de carga. Este segundo filtro de Kalman pode ignorar o torque comandado e pode prover uma realimentação de amortecimento quando a velocidade da roda se afasta da velocidade do veículo.

Description

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

[001] Este pedido reivindica o benefício sob 35 U.S.C. § 119(e) de Pedido Provisório US 61/946.556, depositado em 28 de fevereiro de 2014. A íntegra dos conteúdos e da descrição do supramencionado pedido provisório é incorporada pela referência como se aqui completamente apresentada.

Fundamentos

[002] Linhas de acionamento híbridas de série sem embreagem se comportam como um sistema de duas massas saltado que contém uma frequência ressonante. A frequência ressonante será excitada pelo torque comandado, bem como reação da linha de acionamento, eventos de frenagem antitrava e irregularidades na estrada. Quando excitada, a ressonância causa uma oscilação de torque amplificada que danifica os componentes da linha de acionamento. Estas oscilações de torção causam desgaste na linha de acionamento, reduzindo a vida útil do sistema.

Sumário da Invenção

[003] Sistemas, métodos, algoritmos e produtos de programa de computador para amortecimento de torção de acionamentos de tração elétrica podem compreender um primeiro filtro operável para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo e um segundo filtro operável para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga, em que a primeira e a segunda estimativas de espaço de estado do torque de eixo e do torque de carga habilitam o amortecimento de torção dos acionamentos de tração elétrica.

[004] Em uma modalidade, um método para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica implementada por processador é provido, o método compreendendo: operar um primeiro filtro para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; operar um segundo filtro para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga; e prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[005] Em uma outra modalidade, um sistema para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica é provido, o sistema compreendendo: um processador; e uma memória de armazenamento de instruções legíveis por computador que, quando executadas pelo processador, implementam: um primeiro filtro configurado para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; um segundo filtro configurado para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga; e um amortecedor configurado para prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[006] Em uma outra modalidade, um dispositivo de armazenamento legível por computador que inclui um programa de computador para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica é provido, o programa de computador incluindo instruções para: operar um primeiro filtro para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; operar um segundo filtro para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga; e prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

Breve Descrição dos Desenhos

[007] Vários objetivos, características e vantagens da presente descrição ficarão aparentes aos versados na técnica, em vista da seguinte descrição detalhada tomada em combinação com os desenhos anexos, nos quais: a figura 1A ilustra um modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 1B ilustra uma implementação de diagrama de blocos associada com o modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas da figura 1A; a figura 1C ilustra uma implementação de diagrama de blocos associada com o modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas da figura 1A; a figura 2 ilustra um modelo dinâmico de linha de acionamento simplificado de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 3 ilustra um gráfico associado com uma estimativa de parâmetro de exemplo de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 4 ilustra uma implementação de diagrama de blocos de um filtro de Kalman aplicado no controle de amortecimento de torque de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 5 ilustra uma implementação de diagrama de blocos de um filtro de Kalman aplicado no controle de aceleração de carga de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 6 ilustra uma implementação de diagrama de blocos de uma estratégia de controle de amortecimento da linha de acionamento combinada (usando dois filtros de Kalman) de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 7A ilustra uma implementação de diagrama de blocos associada com Redução Dinâmica do Caminho de Comando de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 7B ilustra um gráfico associado com a Redução Dinâmica do Caminho de Comando da figura 7 de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 8A ilustra uma implementação de diagrama de blocos associada com Barreira à Reação de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 8B ilustra um gráfico associado com o Barreira à Reação da figura 8A de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 9 ilustra um diagrama de Bode associado com comando para resposta de laço fechado de torque de eixo de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 10 ilustra um diagrama de Bode associado com comando para resposta de laço fechado de velocidade de motor de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 11 ilustra um diagrama de Bode associado com resposta de laço aberto de amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição (como visto, o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição é estável com Margem de Ganho de 6 db e Margem de Fase de 45 graus); a figura 12 ilustra um diagrama de Bode associado com sensibilidade de carregamento em laço aberto do amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição (como visto, o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição (isto é, no contexto de uma linha de acionamento do veículo sendo controlada com amortecimento de torção de Kalman duplo) tem estabilidade mantida sob várias carga / tração); a figura 13 ilustra um diagrama de Bode associado com a sensibilidade da rigidez do torque de comando de acordo com um aspecto da presente descrição (como visto, erro de rigidez causa deslocamento de fase para desviar de 90 graus em ressonância); a figura 14A ilustra um gráfico associado com etapas de comando - torque (em que não há amortecimento de torque); a figura 14B ilustra um gráfico associado com etapas de comando - torque (em que há amortecimento da linha de base); a figura 14C ilustra um gráfico associado com etapas de comando - torque (em que há melhor amortecimento de torque de acordo com um aspecto da presente descrição); a figura 15A ilustra um gráfico associado com irregularidade na estrada (em que há amortecimento da linha de base de torque); a figura 15B ilustra um gráfico associado com irregularidade na estrada (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição); a figura 16A ilustra um gráfico associado com frenagem antitrava ou "ABS" (em que há amortecimento da linha de base); a figura 16B ilustra um gráfico associado com ABS (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição); a figura 17A ilustra um gráfico associado com início de colina (em que há amortecimento da linha de base); a figura 17B ilustra certos detalhes do gráfico da figura 17A; a figura 18A ilustra um gráfico associado com início de colina (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição); a figura 18B ilustra certos detalhes do gráfico da figura 18A; a figura 19A ilustra um gráfico associado com contenção de colina (em que há amortecimento da linha de base); a figura 19B ilustra um gráfico associado com contenção de colina (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição); a figura 20A ilustra um gráfico associado com limite de operação - máxima motorização / máxima regeneração (em que há amortecimento da linha de base); a figura 20B ilustra um gráfico associado com limite de operação - máxima motorização / máxima regeneração (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição); a figura 21 ilustra um diagrama de blocos de um dispositivo de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 22 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de acordo com um aspecto da presente descrição; a figura 23 ilustra um diagrama de blocos de um componente de sistema de acordo com um aspecto da presente descrição; e a figura 24 ilustra um diagrama de blocos de um método de acordo com um aspecto da presente descrição.

Descrição Detalhada

[008] Com o propósito de descrever e reivindicar a presente invenção, pretende-se que o termo "motorização" se refira à condição na qual um motor está recebendo energia elétrica como uma entrada e está provendo torque como uma saída.

[009] Com o propósito de descrever e reivindicar a presente invenção, pretende-se que o termo "regeneração" (ou "gerar" ou "geração") se refira à condição na qual um motor está recebendo torque como uma entrada e está provendo energia elétrica como uma saída.

[0010] Com o propósito de descrever e reivindicar a presente invenção, pretende-se que o termo "linha de acionamento" se refira a um motor, uma carga e um eixo que conecta o motor e a carga (juntamente com o(s) eixo(s), mancal(is), junta(s) universal(is) e engrenagem(ns) associado(s)).

[0011] Com o propósito de descrever e reivindicar a presente invenção, pretende-se que o termo "amortecimento da linha de base" se refira ao amortecimento de torção tradicional com base no derivado da velocidade angular (da forma lida por um sensor de velocidade), bem como conhecimento de inércia do sistema.

[0012] Com o propósito de descrever e reivindicar a presente invenção, a seguinte notação será usada: (Oi Velocidade da carga (RPS) [algumas vezes aqui identificado como "OmegaL"] T* Comando de Torque (Nm) Tsh Torque de Eixo (Nm) Om Velocidade de Motor (RPS) [algumas vezes aqui identificado como "OmegaM"] Jm Inércia do Motor (KgmA2) Jl Inércia da Carga (KgmA2) Tl Torque da Carga (Nm) Ksh Taxa Elástica do Eixo (Nm/Rad) Bm Fricção do Motor (Nm/RPS) Bl Fricção da Carga (Nm/RPS) Gpsr Razão de Redução da Velocidade Planetária Gdiff Razão de Diferencial b(Δθ) Função de Reação A, B, C, D Matrizes de Espaço de Estado Contínuo Ad, Bd, Cd, Dd Matrizes de Espaço de Estado Discreto O0 Ressonância Oa Antirressonância I Matriz de Identidade T Tempo de Amostra Discreto

[0013] Componentes do veículo, tal como a linha de acionamento, têm "perigosas" ressonâncias e/ou frequências naturais que irão, durante o tempo, causar falha de componente. Remover estas perigosas ressonâncias naturais, por exemplo, oscilações de torção, pode melhorar enormemente a vida útil dos componentes do veículo. Dois filtros, tais como filtros de Kalman, podem ser usados para identificar e remover oscilações de torção em distúrbios tanto internos quanto externos.

[0014] Em relação ao exposto, objetivos de amortecimento de torção pode incluir a eliminação (ou atenuação) de oscilações de torção da linha de acionamento (por exemplo, oscilações que ocorrem na frequência ressonante da linha de acionamento). Tais oscilações podem ser induzidas através do torque comandado e dos distúrbios externos. Em vários exemplos, os seguintes eventos devem ser abordados: sistema de frenagem antitrava ("ABS"); irregularidades na estrada; limite de operação; torque comandado; velocidade zero; e/ou reação.

[0015] Agora, em relação à figura 1A, é ilustrado um modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas (incluindo motor 190 e carga 193) de acordo com um aspecto da presente descrição.

[0016] Em conexão com este modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas da figura 1A, as seguintes equações se aplicam: Equação (1) - Ressonância

[0017] Agora, em relação à figura 1B, uma implementação de diagrama de blocos associada com o modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas da figura 1A é ilustrada (esta figura ilustra um modelo de diagrama de blocos de uma única massa no modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas associado). Da forma vista nesta figura 1B, Tfb (torque de realimentação) 101 e a saída do elemento 107 (Fricção) são subtraídos de Tin (torque de entrada) 103 no elemento 102 (Bloco de Soma). O valor proveniente do elemento 102 é provido para o elemento 104 (Aceleração) e esta saída é, então, integrada no elemento 105 (Integrador). O valor proveniente do elemento 105 é realimentado para o bloco 107 (Fricção) e também transmitido como Ômega 109.

[0018] Ainda em relação à figura 1B, Tfb representa o torque de realimentação (carga) e Tin é o torque de entrada. Quando um torque líquido (Tin - Tfb) for aplicado em uma massa rotativa (com momento de inércia da massa J) uma aceleração angular (alfa - que é o derivado de ômega) é produzida de acordo com (Tin - Tfb) / J = alfa. O termo de fricção b representa uma força gerada a partir de engrenagens, mancais e cata-vento que se opõe ou resiste ao movimento da massa rotativa.

[0019] Agora, em relação à figura 1C, uma outra implementação de diagrama de blocos associada com o modelo dinâmico de linha de acionamento de duas massas da figura 1A é ilustrada (esta figura ilustra a linha de acionamento como uma mola rotativa que inclui reação e amortecimento). Da forma vista nesta figura 1C, OmegaL 151 é subtraído de OmegaM 152 no elemento 153 (Bloco de Soma). O valor do elemento 153 é provido para o elemento 154 (Delta Teta), bem como para o elemento 155 (Amortecimento). A saída do elemento 154 é provida para o elemento 157 (Reação) e a saída do elemento 157 é provida para 159 (Taxa Elástica). Adicionalmente, a saída do elemento 159 e do elemento 155 são somadas no elemento 161 (Bloco de Soma). O elemento 161, então, transmite o Torque de Eixo 163.

[0020] Ainda em relação à figura 1C, Delta Teta representa a diferença na posição angular entre a entrada e a saída da linha de acionamento. Amortecimento (Bsh) refere-se a perdas friccionais inerentes na linha de acionamento que tendem a amortecer a oscilação do eixo. Reação refere-se ao fenômeno do movimento perdido entre partes (engrenagens / juntas); isto produz uma não linearidade no sistema, já que o torque atravessa zero. A Taxa Elástica (Ksh) é uma constante que depende do material e da construção da linha de acionamento; ela representa a força por deslocamento unitário que uma mola irá produzir a fim de retornar ao equilíbrio.

[0021] Agora, em relação à figura 2, é ilustrado o modelo dinâmico de linha de acionamento simplificado de acordo com um aspecto da presente descrição. Em conexão com este a figura 2, percebe-se que, refletindo todos os parâmetros no redutor e diferencial de velocidade planetária do motor, razões podem ser simplificadas para 1 (a fim de controlar oscilações da linha de acionamento fricção e amortecimento serão aqui ignorados, já que eles são pequenos e têm mínimo efeito). Adicionalmente, em conexão com esta figura 2, as seguintes equações se aplicam (Te é equivalente a T*): Equação (7)

[0022] Ainda em relação à figura 2, é visto que Tsh é realimentado e subtraído de Te, no elemento 201 (Bloco de Soma). O valor proveniente do elemento 201 é provido para o elemento 203 (Bloco de Divisão) e esta saída (que é OmegaM) é aplicada no elemento 205 (Bloco de Soma). No elemento 205, OmegaL é subtraído de OmegaM e a saída é aplicada no elemento 207 (Bloco de Divisão). A saída do elemento 207, que é Tsh, é aplicada juntamente com TL no elemento 209 (Bloco de Soma). Da forma supramencionada, Tsh também é realimentado para o elemento 201. A saída do elemento 209 é aplicada no elemento 211 (Bloco de Divisão), que transmite OmegaL.

[0023] Agora, referência será feita a um modelo dinâmico de linha de acionamento simplificado - espaço de estado. Neste particular, um modelo simplificado pode ser representado no espaço de estado em que as equações são arranjadas para determinar matrizes A, B, C e D. Em conexão com este modelo simplificado, as seguintes equações se aplicam:

[0024] Agora, referência será feita a um espaço de tempo - estado discreto. Neste particular, a fim de modelar a linha de acionamento no software, o sistema deve ser convertido para tempo discreto (neste exemplo, com taxa de amostra 0,002). Em conexão com este espaço de tempo - estado discreto, as seguintes equações se aplicam: Equações (16) e (17)

[0025] Agora, referência será feita a uma estimativa de parâmetro. Em conexão com um exemplo específico de tal estimativa de parâmetro, o seguinte se aplica (reação e amortecimento podem ser extraídos medindo teta durante inversões de torque em velocidade zero):

[0026] Equação (19)

- Soma Agregada do eixo de acionamento, engrenagens, diferencial, freios, pneus, todos refletidos no motor

- Inércia da carga total consiste em peso do veículo refletido no motor e todos os componentes da linha de acionamento

[0027] Agora, em relação à figura 3, é ilustrado um gráfico associado com uma estimativa de parâmetro de exemplo (que mostra ressonância determinada a partir de queda neutra) de acordo com um aspecto da presente descrição. O teste usado para produzir este gráfico envolve introduzir torque completo na linha de acionamento com as rodas travadas. O torque é instantaneamente removido da entrada a fim de excitar a linha de acionamento em sua frequência ressonante. A representação gráfica ilustra a velocidade de motor em função do tempo e a frequência da oscilação observada é a frequência ressonante da linha de acionamento.

[0028] Agora, referência será feita a um observador do estado do filtro de Kalman. Em conexão com um exemplo específico de um observador do estado do filtro de Kalman como este, percebe-se que um filtro de Kalman pode ser construído para o modelo de espaço de estado simplificado pela consideração de que existe ruído Gaussiano branco médio zero no processo (w) e na medição (v) com matrizes de covariância Q e R. Adicionalmente, em conexão com um observador do estado do filtro de Kalman como este, as seguintes equações se aplicam:

[0029] Agora, em relação à figura 4, é ilustrada uma implementação de diagrama de blocos de um filtro de Kalman aplicado no controle de amortecimento de torque de acordo com um aspecto da presente descrição (o conteúdo dinâmico da estimativa de espaço de estado do torque de eixo produzido pelo filtro de Kalman produz um sinal do amortecimento de torque que irá impedir oscilações da linha de acionamento). Da forma vista nesta figura 4, Solicitação de Torque em 401 é aplicada no elemento 403 (Curva da Velocidade de Torque - isto é, uma limitação do torque em função da velocidade do motor ou acionamento do motor que deve ser observado pelo controlador). A saída do elemento 403 é aplicada no elemento 405 (Bloco de Soma) juntamente com a saída do elemento 409 (Ganho). A saída do elemento 405 é provida como Comando de Torque FW (isto representa o comando de torque que o controlador do sistema transmite para o controlador orientado no campo (controlador inversor)) em 415, bem como para o elemento 407 (Modelo Limite de Taxa FW - isto representa um limite da taxa de torque que deve replicar qualquer limitação de taxa de torque introduzida pelo controlador orientado no campo (controlador inversor) a fim de estimar precisamente o torque gerado pelo motor). A saída do elemento 407 é provida para um Comando de Torque inserido a partir do filtro de Kalman 413. Além do mais, Motor Ômega FW (isto é, a velocidade rotacional do motor relatada pelo controlador orientado no campo (controlador inversor) lida pelo sensor de velocidade do motor) em 417 é provido para um Sensor Ômega inserido a partir do filtro de Kalman 413. Além do mais, a saída proveniente de uma saída do Torque de Eixo do filtro de Kalman 413 é provida para o elemento 411 (Derivado da Banda Limitada) e a saída do elemento 411 é, por sua vez, provida para o elemento 409 (Ganho).

[0030] Agora, em relação à figura 5, é ilustrada uma implementação de diagrama de blocos de um filtro de Kalman aplicado no controle de aceleração de carga de acordo com um aspecto da presente descrição (quando a velocidade da roda se afastar da velocidade do veículo (por exemplo, ABS, deslize da roda, irregularidades na estrada) ocorre uma repentina aceleração de carga que deve ser limitada a fim de impedir que a linha de acionamento oscile). Da forma vista nesta figura 5, Solicitação de Torque em 501 é aplicada no elemento 503 (Curva da Velocidade de Torque - isto é, uma limitação do torque em função da velocidade do motor ou do acionamento do motor que deve ser observada pelo controlador). A saída do elemento 503 é aplicada no elemento 505 (Bloco de Soma) juntamente com a saída do elemento 519 (Ganho). A saída do elemento 505 é provida como Comando de Torque FW (isto representa o comando de torque que o controlador do sistema transmite para o controlador orientado no campo (controlador inversor)) em 507. Além do mais, Motor Ômega FW (isto é, a velocidade rotacional do motor relatada pelo controlador orientado no campo (controlador inversor) lida pelo sensor de velocidade do motor) em 519 é provido para uma entrada do Sensor Ômega do filtro de Kalman 509. Adicionalmente, a saída proveniente de uma saída de Carga Ômega do filtro de Kalman 509 é provida para o elemento 511 (Derivado da Banda Limitada). A saída do elemento 511, juntamente com uma saída proveniente de uma saída do Torque de Eixo do filtro de Kalman 509, são providas para o elemento 513 (Bloco de Soma). A saída do elemento 513 (que é Torque de Carga) é provida para o elemento 515 (Filtro Passa Alta). A saída do elemento 515 é provida para o elemento 517 (Filtro Passa Baixa) e a saída do elemento 517 é provida para o elemento 521 (Ganho).

[0031] Ainda em relação à figura 5, percebe-se que ignorar o Comando de Torque (veja seta 1), elimina a dinâmica solicitada a partir da estimativa da aceleração de carga.

[0032] Agora, em relação à figura 6, é ilustrada uma implementação de diagrama de blocos de uma estratégia de controle de amortecimento da linha de acionamento combinada (usando dois filtros de Kalman) de acordo com um aspecto da presente descrição (esta implementação combinada utiliza aspectos da implementação da figura 4 e aspectos da implementação da figura 5).

[0033] Como visto nesta figura 6, Solicitação de Torque em 601 é aplicada no elemento 603 (Curva da Velocidade de Torque - isto é, uma limitação do torque em função da velocidade do motor ou acionamento do motor que deve ser observado pelo controlador). A saída do elemento 603 é aplicada no elemento 605 (Bloco de Soma) juntamente com a saída do elemento 623 (Ganho). A saída do elemento 605 é aplicada no elemento 607 (Bloco de Soma) juntamente com a saída do elemento 617 (Ganho). A saída do elemento 607 é provida como Comando de Torque FW (isto representa o comando de torque que o controlador do sistema transmite para o controlador orientado no campo (controlador inversor)) em 626, bem como para o elemento 609 (Modelo Limite de Taxa FW - isto representa um limite da taxa de torque que deve replicar qualquer limitação de taxa de torque introduzida pelo controlador orientado no campo (controlador inversor) a fim de estimar precisamente o torque gerado pelo motor).

[0034] Ainda em relação à figura 6, é visto que a saída do elemento 609 é provida para uma entrada do Comando de Torque do filtro de Kalman (Amortecimento de Torque) 611. Além do mais, Motor Ômega FW (esta é a velocidade rotacional do motor relatada pelo controlador orientado no campo (controlador inversor) lida pelo sensor de velocidade do motor) em 629 é provido para uma entrada do Sensor Ômega do filtro de Kalman (Amortecimento de Torque) 611, bem como para uma entrada do Sensor Ômega do filtro de Kalman (Aceleração de Carga) 613.

[0035] Ainda em relação à figura 6, é visto que a saída proveniente de uma saída de Carga Ômega do filtro de Kalman (Aceleração de Carga) 613 é provida para o elemento 625 (Derivado da Banda Limitada). Uma saída do elemento 625 é provida para o elemento 627 (Bloco de Soma) juntamente com uma saída proveniente de uma saída do Torque de Eixo do filtro de Kalman (Aceleração de carga) 613. Além do mais, a saída do elemento 627 é provida para o elemento 619 (Filtro Passa Alta). A saída do elemento 619 é provida para o elemento 621 (Filtro Passa Baixa) e a saída do elemento 621 é provida para o elemento 623 (Ganho). Além do mais, uma saída proveniente de uma saída do Torque de Eixo do filtro de Kalman (Amortecimento de Torque) 611 é provida para o elemento 615 (Derivado da Banda Limitada) e a saída do elemento 615 é, por sua vez, provida para o elemento 617 (Ganho).

[0036] Agora, em relação à figura 7A, é ilustrada uma implementação de diagrama de blocos associada com Redução Dinâmica do Caminho de Comando de acordo com um aspecto da presente descrição. Esta figura ilustra precondicionamento do comando de torque do controlador do sistema. A solicitação de torque da Lei de Controle (CLAW) é o torque que o controlador do sistema solicita com base em entradas do acionador e nas atuais condições do veículo. Limites de Arremesso (também conhecidos como limites de aceleração) são aplicados, bem como filtragem passa baixa, a fim de remover quaisquer repentinos impulsos de etapa do comando de torque do controlador do nível do sistema no controlador inversor e, em última análise, na linha de acionamento. A solicitação de torque filtrada CLAW (Lei de Controle) é o comando de torque apresentado para o amortecedor de torção Kalman duplo e, em última análise, o controlador inversor. Mais particularmente, da forma vista nesta figura, Solicitação de Torque CLAW em 701 é provida para o elemento 703 (Limite de Arremesso). Em um exemplo específico, o Limite de Arremesso é 1.500 Nm/s. A saída do elemento 703 é provida para o elemento 705 (Filtro Passa Baixa). Em um exemplo específico, o Filtro Passa Baixa é um Filtro Passa Baixa de 2 Hz. Além do mais, a saída do elemento 705 é provida em 707 como Solicitação de Torque Filtrada CLAW.

[0037] A figura 7B ilustra um gráfico associado com o CLAW (Redução Dinâmica do Caminho de Comando) de acordo com um aspecto da presente descrição. Nesta figura 7B, o traço "A" é Solicitação de Torque (veja 701 da figura 7A) e traço "B" é Solicitação de Torque Filtrada (veja 707 da figura 7A).

[0038] Ainda em relação às figuras 7A e 7B, percebe-se que: (i) não deve ser permitido que dinâmica do caminho de comando excite a linha de acionamento; (ii) redução limitada apenas na filtragem e limites de arremesso podem ser aplicados antes de latência do pedal ser observada; e (iii) melhor controle de amortecimento da linha de acionamento irá remover seletivamente o componente ressonante restante do comando.

[0039] Agora, em relação à figura 8A, é ilustrada uma implementação de diagrama de blocos associada com Barreira à Reação de acordo com um aspecto da presente descrição. Nesta figura, o limitador dinâmico de saturação produz uma saída y como um valor limitado de entrada u dado o limite superior up e o limite inferior lo. Este bloco introduz uma banda morta no comando de torque ao redor de zero a fim de impedir operação em torque zero que irá resultar em agitação a partir da reação. Mais particularmente, da forma vista nesta figura, Solicitação de Torque Filtrada em 801 (veja, também, 707 da figura 7A) é provida para o elemento 807 (Relé), bem como para a entrada "u" do elemento 803 (Saturação Dinâmica). Uma saída do elemento 807 é provida para uma entrada do comutador multiportas 811, bem como para uma entrada do comutador multiportas 817. Adicionalmente, uma saída do elemento 809 (Constante) é provida para uma segunda entrada do comutador multiportas 811. Ainda adicionalmente, Limite de Torque no elemento 805 é provido para uma terceira entrada do comutador multiportas 811, bem como para o elemento 815 (Ganho). Uma saída do elemento 815 é provida para uma segunda entrada do comutador multiportas 817. Além do mais, uma saída do elemento 813 (Constante) é provida para uma terceira entrada do comutador multiportas 817. Uma saída do comutador multiportas 811 é provida para entrada "up" do elemento 803 (Saturação Dinâmica) e a saída do comutador multiportas 817 é provida para entrada "lo" do elemento 803 (Saturação Dinâmica). A partir da saída "y" do elemento 803 (Saturação Dinâmica), um Limite de Torque Solicitado é provido em 814.

[0040] A figura 8B ilustra um gráfico associado com as Atualizações (Barreira à Reação) de acordo com um aspecto da presente descrição. Nesta figura 8B, traço "A" é Solicitação de Torque (veja 801 da figura 8A) e traço "B" é Torque Limitado (veja 815 da figura 8A). Adicionalmente, traços "A" e "B" são similares uns aos outros, exceto em que o traço "B" desvia da forma mostrada. Ainda adicionalmente, da forma mostrada na seta 1, por exemplo, torque não pode ser comandado em reação.

[0041] Ainda em relação às figuras 8A e 8B, percebe-se que: (i) limites de torque são aplicados antes do amortecimento; e (ii) banda de histerese minimiza cruzamentos de reação.

[0042] Agora, em relação à figura 9, esta figura ilustra um diagrama de Bode associado com comando para resposta de laço fechado de torque de eixo de acordo com um aspecto da presente descrição (nesta figura 9, o traço rotulado como "A" é para o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição; o traço rotulado como "B" é para uma linha de base; e o traço rotulado como "C" é para nenhum amortecimento).

[0043] Agora, em relação à figura 10, esta figura ilustra um diagrama de Bode associado com o comando para resposta de laço fechado de velocidade de motor de acordo com um aspecto da presente descrição (nesta figura 10, o traço rotulado como "A" é para o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição; o traço rotulado como "B" é para uma linha de base; e o traço rotulado como "C" é para nenhum amortecimento).

[0044] Agora, em relação à figura 11, esta figura ilustra um diagrama de Bode associado com a resposta de laço aberto de amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição (nesta figura 11, o traço rotulado como "A" é para o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição; o traço rotulado como "B" é para uma linha de base). Da forma vista, o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição é estável com a Margem de Ganho de 6 db e a Margem de Fase de 45 graus (isto é, neste exemplo, o sistema de controle tem 6 decibéis de Margem em seu ganho antes de ficar instável e o sistema de controle tem 45 graus de Margem em sua resposta de fase antes de ficar instável.

[0045] Agora, em relação à figura 12, esta figura ilustra um diagrama de Bode associado com a sensibilidade de carregamento em laço aberto do amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição (nesta figura 12, o traço rotulado como "A" é para Nominal; o traço rotulado como "B" é para Completo; o traço rotulado como "C" é para Vazio; o traço rotulado como "D" é para Deslize da Roda; e o traço rotulado como "E" é para Trava da Roda). Da forma vista, o melhor sistema de acordo com um aspecto da presente descrição tem estabilidade mantida em várias cargas / trações).

[0046] Agora, em relação à figura 13, esta figura ilustra um diagrama de Bode associado com a sensibilidade da rigidez do torque de comando de acordo com um aspecto da presente descrição. Da forma vista, o erro de rigidez causa o deslocamento de fase para desviar de 90 graus em ressonância (esta figura ilustra a sensibilidade do controlador aos erros na rigidez da linha de acionamento estimada; isto é, esta figura mostra que mesmo erros significativos na rigidez estimada produzem um sistema estável (embora o desempenho possa ser reduzido)). Nesta figura 13, o traço rotulado como "A" é para Correspondido; o traço rotulado como "B" é para um EstHalf (Semi Estimado); o traço rotulado como "C" é para EstDouble (Estimado Duplo). Isto é, esta representação gráfica compara a resposta do controlador aos erros no valor estimado da rigidez do eixo de acionamento que mostra respostas de frequência quando o valor estimado estiver correto, metade do sistema e o dobro do sistema.

[0047] Agora, em relação à figura 14A, esta figura ilustra um gráfico associado com etapas de comando - torque (em que não há amortecimento de torque). Nesta figura 14A, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, ressonância na linha de acionamento leva a significativo zumbido.

[0048] Agora, em relação à figura 14B, esta figura ilustra um gráfico associado com etapas de comando - torque (em que há amortecimento da linha de base). Nesta figura 14B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, amortecimento da linha de base continua a zumbir.

[0049] Agora, em relação à figura 14C, esta figura ilustra um gráfico associado com etapas de comando - torque (em que há melhor amortecimento de torque de acordo com um aspecto da presente descrição). Nesta figura 14C, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, zumbido é eliminado e existe apenas um pequeno excedente.

[0050] Agora, em relação à figura 15A, esta figura ilustra um gráfico associado com irregularidade na estrada (em que há amortecimento da linha de base de torque). Nesta figura 15A, o traço "A" é (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, irregularidades criam oscilação lentamente amortecida.

[0051] Agora, em relação à figura 15B, esta figura ilustra um gráfico associado com irregularidade na estrada (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição). Nesta figura 15B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, houve atenuada ondulação, com zumbido eliminado.

[0052] Agora, em relação à figura 16A, esta figura ilustra um gráfico associado com frenagem antitrava, ou "ABS" (em que há amortecimento da linha de base). Nesta figura 16A, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, evento ABS de linha de base contém cruzamentos zero prolongados.

[0053] Agora, em relação à figura 16B, esta figura ilustra um gráfico associado com ABS (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição). Nesta figura 16B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1, foram reduzidos cruzamentos zero e ondulação atenuada.

[0054] Agora, em relação à figura 17A, esta figura ilustra um gráfico associado com início de colina (em que há amortecimento da linha de base). Nesta figura 17A, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão").

[0055] Agora, em relação à figura 17B, esta figura ilustra certos detalhes do gráfico da figura 17A. Nesta figura 17B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão").

[0056] Agora, em relação à figura 18A, esta figura ilustra um gráfico associado com início de colina (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição). Nesta figura 18A, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão").

[0057] Agora, em relação à figura 18B, esta figura ilustra certos detalhes do gráfico da figura 18A. Nesta figura 18B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1 desta figura (comparada com a seta 1 da figura 17B), a duração e a magnitude do zumbido de início de colina foram reduzidas.

[0058] Agora, em relação à figura 19A, esta figura ilustra um gráfico associado com manutenção de colina (em que há amortecimento da linha de base). Nesta figura 19A, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão").

[0059] A figura 19B ilustra um gráfico associado com manutenção de colina (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição). Nesta figura 19B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1 desta figura, zumbido é reduzido quando se entra na manutenção de colina. Da forma vista na seta 2 desta figura, há um único distúrbio sem zumbido de reação cruzada.

[0060] Agora, em relação à figura 20A, esta figura ilustra um gráfico associado com limite de operação - máxima motorização / máxima regeneração (em que há amortecimento da linha de base). Nesta figura 20A, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão").

[0061] Agora, em relação à figura 20B, esta figura ilustra um gráfico associado com limite de operação - máxima motorização / máxima regeneração (em que há melhor amortecimento da linha de acionamento de acordo com um aspecto da presente descrição). Nesta figura 20B, o traço "A" é Torque de Eixo (ou "Torque de Propulsão"). Da forma vista na seta 1 desta figura, oscilações são significativamente reduzidas através da reação. Da forma vista nas setas 2A e 2B desta figura, torque excedente foi eliminado.

[0062] Agora, em relação à figura 21, é ilustrado diagrama de blocos de um dispositivo de acordo com um aspecto da presente descrição. Da forma vista nesta figura 21, dispositivo 2100 inclui processador 2102, barramento de dados 2104, ROM 2106a, RAM 2106b, armazenamento persistente 2106c, visor 2108, dispositivo de entrada 2110, porta de entrada de dados 2112a e porta de saída de dados 2112b.

[0063] Agora, em relação à figura 22, é ilustrado um diagrama de blocos de um sistema de acordo com um aspecto da presente descrição. Da forma vista nesta figura 22, em um exemplo, implementação pode ser em um veículo. O veículo 2200 pode incluir motor 2202 (conectado em gerador de partida integrado (ISG) 2204). Em um exemplo, o gerador de partida integrado pode ser de um tipo ímã permanente na superfície. O veículo 2200 também pode incluir motor 2206 (conectado na carga 2208). A carga 2208 pode compreender, por exemplo, o restante de uma linha de acionamento (excluindo o motor 2206). Em um exemplo, o motor pode ser de um tipo indução. Adicionalmente, o inversor 2210 pode ficar disposto entre o gerador de partida integrado 2204 e a bateria 2212 (que pode compreender uma ou mais baterias). Ainda adicionalmente, o inversor 2214 pode ficar disposto entre o motor 2206 e a bateria 2212. Ainda adicionalmente, em um exemplo, o inversor 2214 pode incluir em si o dispositivo 2100 do tipo mostrado na figura 21 (o dispositivo 2100 pode comunicar (tal como bidirecionalmente com o inversor 2214) por meio da porta de entrada de dados 2112a e da porta de saída de dados 2112b.

[0064] Agora, em relação à figura 23, é ilustrado um diagrama de blocos de um componente de sistema 2401 de acordo com um aspecto da presente descrição. Este componente de sistema 2301 é uma memória (tal como, por exemplo, um tipo mostrado na figura 21) e inclui em si instruções legíveis por computador que, quando executadas por um processador (tal como, por exemplo, um tipo mostrado na figura 21), implementam o primeiro filtro 2303 (para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo), o segundo filtro 2305 (para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga) e o amortecedor 2307 (para prover o amortecimento de torção da linha de acionamento com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga).

[0065] Agora, em relação à figura 24, é ilustrado um diagrama de blocos de um método de acordo com um aspecto da presente descrição. Da forma vista nesta figura 24, o processo começa na etapa 2401. Na etapa 2403 um primeiro filtro é operado para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo e um segundo filtro é operado para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga. Adicionalmente, na etapa 2405, o amortecimento de torção da linha de acionamento é provido com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga (depois da etapa 2405, o método pode repetir iterativamente na etapa 2401).

[0066] Da forma aqui descrita, em um aspecto, filtros de Kalman duplos corrigem oscilações para "remover" as perigosas ressonâncias naturais. Os filtros de Kalman duplos operam com base na velocidade do motor de tração medida e no torque do motor de tração comandado. Um primeiro filtro de Kalman pode realizar uma estimativa do espaço de estado do torque de eixo, provendo realimentação negativa para o comando de torque final a fim de eliminar componentes ressonantes do torque comandado e rapidamente amortecer distúrbios externos. Um segundo filtro de Kalman provê uma estimativa de espaço de estado do torque de carga ou, equivalentemente, da aceleração de carga. Este segundo filtro de Kalman pode ignorar o torque comandado e pode prover uma realimentação de amortecimento quando a velocidade da roda se afastar da velocidade do veículo. A combinação destas duas técnicas, neste aspecto da descrição, habilita o controle da linha de acionamento criticamente amortecida sob todos os distúrbios da linha de acionamento.

[0067] Diferente de algumas soluções de amortecimento da linha de acionamento tradicionais, estes filtros de Kalman duplos podem atenuar diretamente a frequência ressonante pelo rastreamento de uma representação do espaço de estado da linha de acionamento. Pela modelagem da linha de acionamento com filtros de Kalman, excelente amortecimento de torção pode ser obtido mesmo com limitada separação espectral da dinâmica de torque do pedal comandada. Adicionalmente, em virtude de o filtro de Kalman poder se adaptar a erros tanto no sistema de espaço de estado quanto na qualidade da medição, neste aspecto da descrição, oscilações tanto comandadas quanto não comandadas podem ser amortecidas usando apenas um único sensor de posição de baixa qualidade.

[0068] Em um aspecto da descrição, o sensor de posição pode ser um sensor de posição rotatório que percebe a velocidade rotacional. O sensor pode determinar a velocidade rotacional e enviar a mesma para um controlador do sistema. O controlador do sistema pode enviar um comando de torque para um inversor que aciona o motor, e um bloco de amortecimento no inversor pode realizar amortecimento conforme necessário.

[0069] Aspectos desta descrição podem ser utilizados em conexão com um veículo (por exemplo, um ônibus, um caminhão, um automóvel). Em um exemplo específico, aspectos desta descrição podem ser aplicados em um veículo híbrido.

[0070] Em uma modalidade, um método para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica implementada por processador é provido, o método compreendendo: operar um primeiro filtro para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; operar um segundo filtro para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga; e prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[0071] Em um exemplo, cada um do primeiro e do segundo filtros é um filtro de Kalman.

[0072] Em um outro exemplo, a linha de acionamento de tração elétrica compreende um motor, uma carga e um eixo que conecta o motor e a carga.

[0073] Em um outro exemplo, o primeiro filtro recebe um valor de torque comandado por um usuário.

[0074] Em um outro exemplo, o amortecimento de torção é provido por uma mudança para o valor de torque comandado pelo usuário.

[0075] Em um outro exemplo, a segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga é com base em uma saída de valor de carga ômega do segundo filtro e uma saída de valor de torque de eixo do segundo filtro.

[0076] Em um outro exemplo, a saída de valor de torque de eixo do segundo filtro é subtraída de um derivado da saída de valor de carga ômega do segundo filtro para determinar a segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[0077] Em um outro exemplo, a linha de acionamento de tração elétrica é usada em um veículo.

[0078] Em uma outra modalidade, um sistema para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica é provido, o sistema compreendendo: um processador; e uma memória de armazenamento de instruções legíveis por computador que, quando executadas pelo processador, implementam: um primeiro filtro configurado para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; um segundo filtro configurado para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga; e um amortecedor configurado para prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[0079] Em um exemplo, cada um do primeiro e do segundo filtros é um filtro de Kalman.

[0080] Em um outro exemplo, a linha de acionamento de tração elétrica compreende um motor, uma carga e um eixo que conecta o motor e a carga.

[0081] Em um outro exemplo, o primeiro filtro recebe um valor de torque comandado por um usuário.

[0082] Em um outro exemplo, o amortecimento de torção é provido por uma mudança para o valor de torque comandado pelo usuário.

[0083] Em um outro exemplo, a segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga é com base em uma saída de valor de carga ômega do segundo filtro e uma saída de valor de torque de eixo do segundo filtro.

[0084] Em um outro exemplo, a saída de valor de torque de eixo do segundo filtro é subtraída de um derivado da saída de valor de carga ômega do segundo filtro para determinar a segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[0085] Em um outro exemplo, a linha de acionamento de tração elétrica é usada em um veículo.

[0086] Em uma outra modalidade, um dispositivo de armazenamento legível por computador que inclui um programa de computador para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica é provido, o programa de computador incluindo instruções para: operar um primeiro filtro para realizar uma primeira estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; operar um segundo filtro para realizar uma segunda estimativa de espaço de estado de um torque de carga; e prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica com base na primeira estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na segunda estimativa de espaço de estado do torque de carga.

[0087] Em um exemplo, cada um do primeiro e do segundo filtros é um filtro de Kalman.

[0088] Em um outro exemplo, a linha de acionamento de tração elétrica compreende um motor, uma carga e um eixo que conecta o motor e a carga.

[0089] Em um outro exemplo, a linha de acionamento de tração elétrica é usada em um veículo.

[0090] Em outros exemplos, todas as etapas aqui descritas podem ser realizadas em qualquer ordem desejada apropriada.

[0091] Em vários aspectos da descrição, um ou mais sensores de corrente podem ser providos em um inversor associado com uma máquina (por exemplo, um motor de tração ou um gerador de partida integrado (ISG)). Em operação (tanto uma operação de motorização quanto uma operação de regeneração), corrente percebida pode ser usada para controlar a voltagem da máquina (por exemplo, para controlar o torque da máquina).

[0092] Em um aspecto da descrição, um controlador (tal como um controlador do sistema) que recebe valores comandados (e que provê uma ou mais das técnicas aqui descritas) pode ser incluído em um inversor. Em um outro aspecto da descrição, um controlador (tal como um controlador do sistema) que recebe valores comandados (e que provê uma ou mais das técnicas aqui descritas) pode ser distinto de um inversor (por exemplo, pode ser parte de um controlador no nível do veículo).

[0093] Em um aspecto da descrição, várias técnicas aqui descritas podem ser implementadas em um FPGA, um microcontrolador e/ou em software (por exemplo, software de relógio fixo com um processador em tempo real).

[0094] Em um aspecto da descrição, uma ou mais das técnicas aqui descritas podem ser aplicadas em qualquer sistema mecânico rotativo ou linear que pode ser modelado como duas massas conectadas por uma mola.

[0095] Em um aspecto da descrição, um sistema de controle inclui um processador, pelo menos um dispositivo de armazenamento de dados, tais como, mas sem limitações, RAM, ROM e armazenamento persistente, e uma interface externa. O processador é configurado para executar um ou mais programas armazenados em um dispositivo de armazenamento legível por computador. O dispositivo de armazenamento legível por computador pode ser RAM, armazenamento persistente ou armazenamento removível. Por exemplo, o processador pode executar instruções em um programa que pode ser carregado na RAM. O processador pode incluir uma ou mais unidades de processamento. O processador pode ser, mas sem limitações, uma CPU ou uma GPU.

[0096] Um dispositivo de armazenamento é qualquer peça de hardware que é capaz de armazenar informação, tal como, por exemplo, sem limitações, dados, programas, instruções, código de programa e/ou outra informação adequada, tanto em uma base temporária quanto em uma base permanente.

[0097] Em um outro aspecto da descrição, um ASIC, um FPGA, um PAL e PLA podem ser usados como o processador.

[0098] Vários aspectos da presente descrição podem ser incorporados como um programa, software ou instruções de computador incorporados ou armazenados em uma mídia usável ou legível por computador ou por máquina, ou um grupo de mídias que faz com que o computador ou a máquina realizem as etapas do método quando executadas no computador, no processador e/ou na máquina. Um dispositivo de armazenamento de programa legível por uma máquina, por exemplo, uma mídia legível por computador, que incorpora tangivelmente um programa de instruções executável pela máquina para realizar várias funcionalidades e métodos descritos na presente descrição, também é provido, por exemplo, um produto de programa de computador.

[0099] A mídia legível por computador pode ser um dispositivo de armazenamento legível por computador ou uma mídia de sinal legível por computador. Um dispositivo de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, um sistema, aparelho ou dispositivo magnético, óptico, eletrônico, eletromagnético, infravermelho ou semicondutor, ou qualquer combinação adequada dos expostos; entretanto, o dispositivo de armazenamento legível por computador não é limitado a estes exemplos, exceto em que um dispositivo de armazenamento legível por computador exclui mídia de sinal legível por computador. Exemplos adicionais do dispositivo de armazenamento legível por computador podem incluir: um disquete de computador portátil, um disco rígido, um dispositivo de armazenamento magnético, uma memória exclusiva de leitura em disco compacto portátil (CD-ROM), uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória exclusiva de leitura (ROM), uma memória exclusiva de leitura apagável programável (EPROM ou memória flash), um dispositivo de armazenamento óptico, ou qualquer combinação apropriada dos expostos; entretanto, o dispositivo de armazenamento legível por computador também não é limitado a estes exemplos. Qualquer mídia tangível que pode conter, ou armazenar, um programa para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho ou dispositivo de execução de instruções pode ser um dispositivo de armazenamento legível por computador.

[00100] Uma mídia de sinal legível por computador pode incluir um sinal de dados propagado com código de programa legível por computador incorporado no mesmo, tais como, mas sem limitações, em banda base ou como parte de uma onda portadora. Um sinal propagado pode tomar qualquer uma de uma pluralidade de formas, incluindo, mas sem limitações, eletromagnética, óptica ou qualquer combinação adequada das mesmas. Uma mídia de sinal legível por computador pode ser qualquer mídia legível por computador (exclusiva do dispositivo de armazenamento legível por computador) que pode comunicar, propagar ou transportar um programa para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho ou dispositivo. Código de programa incorporado em uma mídia de sinal legível por computador pode ser transmitido usando qualquer mídia apropriada, incluindo, mas sem limitações, sem fio, com fios, cabo de fibra óptica, RF, etc., ou qualquer combinação adequada dos expostos.

[00101] Os termos "um sistema de controle" e "controlador", como podem ser usados na presente descrição, podem incluir uma variedade de combinações de hardware, software, periféricos e dispositivos de armazenamento em computador fixos e/ou portáteis. O controlador e/ou o sistema de controle podem incluir uma pluralidade de componentes individuais que são ligados em rede ou de outra forma ligados para desempenho colaborativo, ou podem incluir um ou mais componentes independentes. Os componentes de hardware e software do sistema de controle e/ou do controlador da presente descrição podem incluir e podem ser incluídos em dispositivos fixos e portáteis, tais como desktop, laptop e/ou servidor, e rede de servidores (nuvem).

[00102] A terminologia aqui usada é com o propósito de descrever modalidades em particular apenas, e não pretende-se que limite o escopo da descrição, e não pretende-se que seja exaustiva. Muitas modificações e variações ficarão aparentes aos versados na técnica sem fugir do escopo e do espírito da descrição.

Claims

1. Método implementado por processador para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica, o método caracterizado pelo fato de que compreende: operar (2403) um primeiro filtro (2303) de Kalman para produzir uma estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; operar (2403) um segundo filtro (2305) de Kalman para produzir uma estimativa de espaço de estado de uma velocidade de carga e um torque de eixo; e prover (2405) amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica ao mudar um comando de torque emitido para um controlador inversor com base na estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e do torque de eixo, a mudança ajusta um valor de torque limitado por taxa associado com um torque solicitado por um usuário de um veículo subtraindo um valor determinado da estimativa de espaço de estado do torque de eixo, e adicionar um valor determinado da estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e do torque de eixo, o valor alterado de torque limitado por taxa sendo emitido para o controlador inversor como o comando de torque.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro de Kalman recebe o valor de torque limitado por taxa associado com o torque solicitado pelo usuário e uma velocidade detectada de um motor.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo filtro de Kalman recebe uma velocidade detectada de um motor sem receber o valor de torque limitado por taxa associado com o torque solicitado pelo usuário.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente determinar um valor determinado da estimativa de estado de espaço da velocidade de carga e do torque de eixo, a etapa de determinar compreendendo: determinar um derivado da saída de velocidade de carga do segundo filtro de Kalman; determinar uma correção para um distúrbio de torque na carga ao subtrair o derivado da saída do torque de eixo do segundo filtro de Kalman; sujeitar a correção para o distúrbio de torque para um filtro passa baixa e um filtro passa alta; e multiplicar a saída do filtro passa baixa e do filtro passa alta por um ganho.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a carga compreende rodas.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreende adicionalmente determinar o valor determinado da estimativa de estado de espaço do torque de eixo, ao calcular um derivado do torque de eixo; e multiplicar o derivado por um ganho.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o derivado é um derivado da banda limitada.

8. Sistema para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende: um processador (2102); e uma memória (2106a, 2106b, 2016c) armazenando instruções legíveis por computador que, quando executadas pelo processador, implementam: um primeiro filtro (2303) de Kalman configurado para produzir uma estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; um segundo filtro (2305) de Kalman configurado para produzir uma estimativa de espaço de estado de uma velocidade de carga e um torque de eixo; e um amortecedor (2307) configurado para prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica ao mudar um comando de torque emitido para um controlador inversor com base na estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e do torque de eixo, a mudança ajusta um valor de torque limitado por taxa associado com um torque solicitado por um usuário de um veículo subtraindo um valor determinado da estimativa de espaço de estado do torque de eixo, e adicionar um valor determinado da estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e do torque de eixo, o valor alterado de torque limitado por taxa sendo emitido para o controlador inversor como o comando de torque.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro de Kalman recebe o valor de torque limitado por taxa associado com o torque solicitado pelo usuário e uma velocidade detectada de um motor.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o segundo filtro de Kalman recebe uma velocidade detectada de um motor sem receber o valor de torque limitado por taxa associado com o torque solicitado pelo usuário.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o processador determina o valor determinado a partir da estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e o torque de eixo ao: determinar um derivado da saída de velocidade de carga a partir do segundo filtro de Kalman, determinar uma correção para um distúrbio de torque na carga subtraindo o derivado da saída do torque de eixo do segundo filtro de Kalman, sujeitar a correção para o distúrbio de torque a um filtro passa baixa e um filtro passa alta e multiplicar as saídas do filtro passa baixa e do filtro passa alta por um ganho.

12. Dispositivo de armazenamento legível por computador incluindo instruções legíveis por computador para amortecimento de torção de uma linha de acionamento de tração elétrica, caracterizado pelo fato de que as instruções legíveis por computador executam as etapas de: operar um primeiro filtro de Kalman (2303) para produzir uma estimativa de espaço de estado de um torque de eixo; operar um segundo filtro de Kalman (2305) para produzir uma segunda estimativa de espaço de estado de uma velocidade de carga e um torque de eixo; e prover amortecimento de torção da linha de acionamento de tração elétrica mudando um comando de torque emitido para um controlador inversor com base na estimativa de espaço de estado do torque de eixo e na estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e do torque de eixo, a mudança ajusta um valor de torque limitado por taxa associado com um torque solicitado por um usuário de um veículo subtraindo um valor determinado da estimativa de espaço de estado do torque de eixo, e adicionando um valor determinado da estimativa de espaço de estado da velocidade de carga e do torque de eixo, o valor alterado de torque limitado por taxa sendo emitido para o controlador inversor como o comando de torque.