CN106882187B - 用于混合电动车辆的主动振动控制的装置及方法 - Google Patents

用于混合电动车辆的主动振动控制的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及用于混合电动车辆的主动振动控制的装置及方法。本申请公开了一种用于混合电动车辆的主动振动控制的方法，该方法可包括：基于电动机或发动机的位置信息，选择参考角度信号；基于参考角度信号的信息，生成参考角度；设置快速傅里叶变换(FFT)的周期并分析FFT信号；根据发动机转速和发动机负载设置参考频谱；基于参考频谱的信息，从每个频率提取振动分量；从每个频率的振动选择并添加移除对象频率并执行逆FFT；根据发动机转速和发动机负载确定基本振幅比率，并且根据发动机负载确定可调整速率；以及基于基本振幅比率、可调整速率以及发动机扭矩的信息，执行每个频率的主动振动控制。

Description

用于混合电动车辆的主动振动控制的装置及方法
相关申请的交叉引证
本申请要求于2015年12月11日提交的韩国专利申请第10-2015-0177480号的优先权和权益，通过引证将其全部内容结合于本文中。
技术领域
本公开涉及用于混合电动车辆的主动振动控制(active vibration control)的装置和方法。
背景技术
该部分的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可不构成现有技术。
混合动力车辆是使用两种或多种不同动力源的车辆，并且通常是由通过燃烧燃料而获得驱动扭矩(driving torque)的发动机以及使用电池电力获得驱动扭矩的电动机驱动的车辆。
取决于在车辆由两种动力源(即，发动机和电动机)驱动的同时发动机和电动机如何运行，混合电动车辆可设置有最佳输出扭矩。
混合电动车辆可使用发动机和电动机作为动力源来形成各种结构，并且混合电动车辆被分类为：TMED(安装有变速器的电气设备)类型，其中，发动机和电动机由发动机离合器连接并且电动机连接至变速器；以及FMED(安装有飞轮的电气设备)类型，其中，电动机直接连接至发动机的曲柄轴并通过飞轮连接至变速器。
在这些中，由于FMED类型的混合电动车辆非常嘈杂并伴随剧烈振动，所以正对减振进行研究。对于减振，常常使用方对提取振动分量的频率进行分析的方法。
使用带通滤波器的模拟方法已被用在常规的频率分析中，并且分析的模拟方法基于频带的每个期望点的振幅来确定频率是否异常。
然而，难以区分发动机的振动分量与噪声分量的振动，并且对振动进行不必要的过度控制会对控制效率和能量管理造成负面影响。此外，由于在常规频率分析中，只可能创建并同步相对于特定频率的参考信号，所以不能对可能另外生成的其他频率执行综合和主动控制。
发明内容
本公开提供用于混合电动车辆的主动振动控制的装置和方法，该装置和方法具有如下优势：通过使用FFT(快速傅里叶变换)的全频谱分析并且通过反馈实时反映周围频率分量的改变来精密地控制异常振动分量。
本公开的一种形式提供了一种用于混合电动车辆的主动振动控制的方法，该方法可包括：基于电动机或发动机的位置信息选择参考角度信号；基于参考角度信号的信息生成参考角度；设置快速傅里叶变换(FFT)的周期并且分析FFT信号；根据发动机转速(enginespeed)和发动机负载设置参考频谱(reference spectrum)；基于参考频谱的信息从每个频率提取振动分量(vibration component)；从每个频率的振动选择并添加移除对象频率(removal object frequency)并执行逆FFT；根据发动机转速和发动机负载确定基本振幅比率(basic amplitude ratio)，并且根据发动机负载确定可调整速率(adjustablerate)；并且基于基本振幅比率、可调整速率以及发动机扭矩的信息执行每个频率的主动振动控制。
可基于电动机的位置信息通过除以旋转变压器极(resolver pole)的数量(m)来设置所述参考角度或者基于发动机的位置信息在一号气缸的上止点(top dead center)(TDC)与四号气缸的下止点(bottom dead center)(BDC)之间设置参考角度。
可考虑到发动机的气缸和冲程来设置FFT周期。
FFT信号的分析可计算每个频率的大小和相位信息。
可通过将参考频谱与FFT信号分析结果进行比较来提取每个频率的振动分量。
在每个频率的主动振动控制中，可通过对由逆FFT获得的参考信号与通过发动机扭矩与基本振幅比率和可调整速率相乘而得到的值相加来移除振动分量。
根据发动机负载的可调整速率可被确定为在发动机负载大于或等于预定负载时减小反相扭矩(anti-phase torque)。
本公开的另一示例性形式提供一种用于包括作为动力源的电动机和发动机的混合电动车辆的主动振动控制的控制装置。该控制装置可包括：位置传感器，被配置为检测发动机或电动机的位置信息；以及控制器，被配置为基于来自位置传感器的信号选择参考角度信号；通过生成参考角度来执行快速傅里叶变换(FFT)分析；通过FFT分析提取每个频率的振动分量；通过执行逆FFT生成参考信号；以及通过将基本振幅比率、根据发动机负载的可调整速率以及发动机扭矩反映至参考信号来执行每个频率的主动振动控制。
控制器可根据发动机的转速和负载设置参考频谱，并且通过将参考频谱与FFT信号分析结果进行比较来提取每个频率的振动分量。
在通过FFT分析而对来自每个频率振动的移除对象频率进行选择并相加之后，控制器可通过执行逆FFT生成参考信号。
控制器可通过将由逆FFT生成的参考信号与由基本振幅比率、可调整速率和发动机扭矩相乘得到的值相加来移除振动分量。
控制器可基于电动机的位置信息通过除以旋转变压器极的数量(m)来设置参考角度或者基于发动机的位置信息在一号气缸的上止点(TDC)与四号气缸的下止点(BDC)之间设置参考角度。
控制器可考虑到发动机的气缸和冲程来设置FFT周期，并且通过计算出的每个频率的大小和相位信息来分析FFT信号。
控制器可根据发动机负载确定可调整速率以在发动机负载大于或等于预定负载时减小反相扭矩。
如上所述，因为可通过FFT频谱分析提取每个频率的精确振动分量，所以振动可被主动控制。因此，由于发动机和电动机的参考角度的确定系统可被未加改变地利用，所以可以去除在常规技术中使用的用于信号同步的其他设备或算法。
此外，由于可以单独控制作为振动控制的对象的频率以及振动的调整量，所以当振动被过度移除(over-removed)时，能够抑制来自控制的无效能量消耗。具体地，与发动机的低负载区域相比，可通过减小反相扭矩来降低在发动机的高负载区域中的能量消耗。因此，可通过实时反馈控制执行精确且有效的主动控制。
从本文提供的描述中，更多的领域的适用性将变得显而易见。应理解，描述和具体实例仅旨在用于举例说明而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可更好地理解本公开，现将参考附图以实例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
图1是用于混合电动车辆的主动振动控制的装置的示意性框图；
图2是示出了用于混合电动车辆的主动振动控制的方法的流程图；
图3是示出了在发动机负载较高的情况下将用于混合电动车辆的主动振动控制的方法应用于减振的示图。
本文所描述的附图仅用于说明性目的并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的而并非旨在限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，相应的参考标号指代相同或相应的部件和特征。
贯穿本说明书和后续的权利要求书，除非明确描述为并非如此，否则词语“包括(comprise)”以及诸如“包含(comprises)”或“含有(comprising)”的变形应被理解为意指包括所述元件，但并不排除任何其他的元件。
应理解，如本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似术语总体上包括广义的电动车辆，包括混合动力车辆、插电式混合电动车辆以及其他可替代燃料车辆(例如，燃料从除石油以外的资源获得)。如本文中所提及的，混合电动车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如，汽油动力和电动车辆这两者。
此外，应理解，可由至少一个控制器执行方法中的一些步骤。术语“控制器”指代硬件设备，该硬件设备包括存储器以及被配置为执行应被解译为其算法结构的一个或多个步骤的处理器。存储器被配置为存储算法步骤，并且处理器具体被配置为执行所述算法步骤以便执行以下进一步描述的一个或多个过程。
此外，本公开的控制逻辑可被实例化为由包括由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但并不限于：ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络耦接的计算机系统上，使得计算机可读介质例如可以由远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式的方式存储并执行。
图1是根据本公开的一种形式的用于混合电动车辆的主动振动控制的装置的示意性框图。
如在图1中所示，用于混合电动车辆的主动振动控制的装置包括发动机10、电动机20、位置传感器25、离合器30、变速器40、电池50以及控制器60。
发动机10在打开时通过燃烧燃料来输出动力作为动力源。发动机10可以是使用传统化石燃料的汽油发动机或柴油发动机。从发动机10生成的旋转动力通过离合器30传输至变速器40侧。
电动机20可通过逆变器通过从电池50施加的3相AC电压进行操作以生成转矩，并且在滑行减速模式(coast-down mode)中作为发电机操作并向电池50提供再生能量。
在一种形式中，电动机20可直接连接至发动机10的曲柄轴。
位置传感器25检测发动机10或电动机20的位置信息。就是说，位置传感器25可包括检测曲柄轴的相位的曲柄轴位置传感器或者检测电动机的定子和转子的位置的电动机位置传感器。
离合器30布置在连接至发动机10的曲柄轴的电动机20与变速器40之间，并且切换向变速器40的电力传送。离合器30可被应用作为液压式离合器或干式离合器。
变速器40根据车辆速度和运行状况调整换档比率(shift ratio)，通过换档比率分配输出扭矩，并且将输出扭矩传递至驱动轮，由此使车辆运行。变速器40可被应用作为自动变速器(AMT)或双离合变速器(DCT)。
电池50形成有多个单元电池，并且用于将向电动机20提供驱动电压的高电压存储在电池50中。电池50根据驾驶模式向电动机20提供驱动电压，并且在再生制动中通过从电动机20生成的电压进行充电。
控制器60基于来自位置传感器25的信号选择参考角度信号、通过生成参考角度执行快速傅里叶变换(FFT)分析、通过FFT分析提取每个频率的振动分量并且通过执行逆FFT生成参考信号。
然后，控制器60通过将基本振幅比率、根据发动机负载的可调整速率以及发动机扭矩反映给参考信号来执行每个频率的主动振动控制。
为了这些目的，控制器60可被实施为由预定程序操作的至少一个处理器，并且预定程序可被编程以执行用于混合电动车辆的主动振动控制的方法的每个步骤。
本文中所描述的各种形式可实施在记录介质内，例如，可通过使用软件、硬件或其结合由计算机或类似设备读取该记录介质。
根据硬件实施方式，可通过使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器以及被设计用于执行任意其他功能的电子单元中的至少一个，来实施本文中所描述的形式。
根据软件实施方式，可通过单独的软件模块实施本形式中所描述的诸如过程和功能的形式。软件模块中的每一个可执行本公开中所描述的一个或多个功能和操作。可通过以合适的程序语言编写的软件应用程序来实施软件代码。
在下文中，将参考图2至图3详细描述根据本公开的示例性形式的用于混合电动车辆的主动振动控制的方法。
图2是示出了用于混合电动车辆的主动振动控制的方法的流程图，并且图3是示出了在发动机负载较高的情况下，用于混合电动车辆的主动振动控制的方法被应用于减振的示图。
如在图2中所示，在步骤S100中，当控制器60基于位置传感器25的信号选择参考角度信号时，开始混合电动车辆的主动振动控制方法。就是说，控制器60根据发动机10和电动机20的位置信息选择参考角度信号。
当在步骤S100中选择了参考角度信号时，在步骤S110中，控制器60生成参考角度。控制器60可基于电动机20的位置信息通过除以旋转变压器极的数量(m)来设置参考角度或者可基于发动机10的位置信息在一号气缸的上止点(top dead center)(TDC)与四号气缸的下止点(bottom dead center)(BDC)之间设置参考角度。例如，控制器60可基于电动机20的位置信息选择参考角度，并且可通过将16个极信号划分为八(8)来建立参考角度。
然后，在步骤S120中，控制器60设置用于执行FFT分析的FFT周期。控制器60可考虑发动机10的气缸和冲程来设置整个周期。例如，如果发动机10具有四个汽缸和四个冲程，则曲柄角度可为720度。
当在步骤S120中设置FFT周期时，在步骤S130中，控制器60分析FFT信号。就是说，控制器60可通过FFT分析来计算每个频率的大小和相位信息。
此外，在步骤S140中，控制器60根据发动机转速(发动机旋转周期)和发动机负载设置参考频谱。就是说，控制器60可根据发动机的操作点设置每个频率的振动参考值。
当在步骤S140中设置了参考频谱时，在步骤S150中，控制器60提取每个频率的振动分量。就是说，控制器60可在FFT分析的结果值与预定振动参考值的比较中选择需要振动控制的对象。
如在图3中所示，通过执行FFT分析计算出的每个频率的振动分量的大小和相位在示图的左上侧示出。
当在步骤S150中提取每个频率的振动分量时，控制器60选择并添加要从每个频率的振动移除的频率，并且在步骤S160执行逆FFT以生成参考信号。
此外，在步骤S170中，控制器60根据发动机转速和发动机负载确定基本振幅比率，并且根据发动机负载确定可调整速率。本文中，可通过预定映射预先确定根据发动机转速和负载的基本振幅比率。另外，可确定根据发动机负载的可调整速率以减少在发动机负载大于或等于预定负载时的反相扭矩。
如在图3中所示，与要移除的振动分量重叠的反相扭矩示出为示图的左下侧中的虚线。本文中，如果当发动机负载大于或等于预定负载时，发动机进入高负载区域，则可调整速率可被设置为使得反相扭矩在如实线所示的负方向上减小。
就是说，因为发动机的振动在高负载区域中减小，所以能量消耗可降低而不是减振效果降低。
然后，在步骤S180中，控制器60基于振幅比率、可调整速率以及发动机扭矩的信息执行主动振动控制。就是说，控制器60可通过将由逆FFT建立的参考信号与发动机扭矩和基本振幅比率值以及可调整速率的相乘得到的倒数值相加来移除振动分量的所有的正分量和负分量。
如上所述，根据本公开的示例性形式，因为可通过FFT频谱分析提取每个频率的精确振动分量，所以振动可被主动控制。因此，由于发动机和电动机的参考角度的确定系统可被未加改变地利用，所以如在常规技术中使用的用于信号同步的其他设备或算法可被去除。
此外，可单独控制作为振动控制对象的频率和振动的调整量，所以当振动被过度移除时，能够抑制来自控制的无效能量消耗。具体地，相比较发动机的低负载区域，在发动机的高负载区域过程中的能量消耗可通过减小反相扭矩而降低。因此，可通过实时反馈控制来执行精确且有效的主动控制。
虽然已结合目前被视为实用的示例性形式对本公开进行了描述，但应理解，本公开不限于所公开的形式。相反，本公开旨在涵盖包含在所附权利要求的精神与范围内的各种修改与等效变换。

Claims (14)

1.一种用于混合电动车辆的主动振动控制的方法，所述方法包括：
由控制器基于由位置检测器所检测到的电动机或发动机的位置信息来选择参考角度信号；
由所述控制器基于所述参考角度信号的信息生成参考角度；
由所述控制器设置快速傅里叶变换周期并且分析快速傅里叶变换信号；
由所述控制器根据发动机转速和发动机负载设置参考频谱；
由所述控制器基于所述参考频谱的信息从每个频率提取振动分量；
由所述控制器从每个频率的振动选择并添加移除对象频率并且执行逆快速傅里叶变换；
由所述控制器根据所述发动机转速和所述发动机负载确定基本振幅比率并且根据所述发动机负载确定可调整速率；并且
由所述控制器基于所述基本振幅比率、所述可调整速率以及发动机扭矩的信息来执行每个频率的主动振动控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述电动机的位置信息通过除以旋转变压器极的数量来设置所述参考角度或者基于所述发动机的位置信息在一号气缸的上止点与四号气缸的下止点之间设置所述参考角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，考虑到所述发动机的气缸和冲程设置所述快速傅里叶变换周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在分析所述快速傅里叶变换信号时，计算每个频率的大小和相位信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将所述参考频谱与从分析所述快速傅里叶变换产生的结果进行比较来提取每个频率的所述振动分量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在每个频率的所述主动振动控制中，通过将由执行所述逆快速傅里叶变换获得的参考信号与通过将所述发动机扭矩与所述基本振幅比率和所述可调整速率相乘而得到的值相加来移除所述振动分量。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述发动机负载的所述可调整速率被确定为在所述发动机负载大于或等于预定负载时减小反相扭矩。
8.一种用于包括发动机和电动机的混合电动车辆的主动振动控制的装置，所述装置包括：
位置传感器，被配置为检测所述发动机或所述电动机的位置信息；以及
控制器，被配置为基于来自所述位置传感器的信号选择参考角度信号；通过生成参考角度来执行快速傅里叶变换分析；通过所述快速傅里叶变换分析提取每个频率的振动分量；通过执行逆快速傅里叶变换生成参考信号；以及通过将基本振幅比率、根据发动机负载的可调整速率以及发动机扭矩反映至所述参考信号来执行每个频率的主动振动控制。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器被配置为根据发动机转速和发动机负载设置参考频谱并且通过将所述参考频谱与快速傅里叶变换信号分析的结果进行比较来提取每个频率的所述振动分量。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器被配置为在通过所述快速傅里叶变换分析对来自每个频率振动的移除对象频率进行选择并相加之后，通过执行所述逆快速傅里叶变换生成所述参考信号。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器被配置为通过将由所述逆快速傅里叶变换生成的所述参考信号与由所述基本振幅比率、所述可调整速率和所述发动机扭矩相乘得到的值相加来移除所述振动分量。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器被配置为基于所述电动机的位置信息通过除以旋转变压器极的数量来设置所述参考角度或者基于所述发动机的位置信息在一号气缸的上止点与四号气缸的下止点之间设置所述参考角度。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器被配置为考虑到所述发动机的气缸和冲程设置快速傅里叶变换周期并且通过所计算出的每个频率的大小和相位信息来分析快速傅里叶变换信号。
14.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器被配置为根据所述发动机负载确定所述可调整速率以在所述发动机负载大于或等于预定负载时减小反相扭矩。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619707B1 (ko) * 2015-06-17 2016-05-10 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력전달장치
KR101765627B1 (ko) * 2015-12-10 2017-08-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR101795384B1 (ko) * 2015-12-11 2017-11-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR20170069571A (ko) * 2015-12-11 2017-06-21 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
DE112018006960T5 (de) * 2018-01-29 2020-11-19 Toyota Motor Europe System und Verfahren zur Kalibrierung einer Drehmomentsteuerungsfunktion eines Fahrzeugs
CN111819452A (zh) * 2019-02-02 2020-10-23 深圳市大疆创新科技有限公司 电机运行状态的获取方法和装置
CN112477874B (zh) * 2020-11-26 2022-03-15 东风商用车有限公司 一种方向盘离手检测方法及车道保持辅助驾驶系统
CN113190933B (zh) * 2021-06-03 2022-06-24 吉林大学 工程机械内燃机载荷再现及外推方法
CN114165225B (zh) * 2021-11-02 2023-08-15 湖北工业大学 一种确定超声波测井/测桩超声波首波声时方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6102144A (en) * 1997-05-21 2000-08-15 Mannesmann Sachs Ag Hybrid vehicle drive for a motor vehicle
US6246952B1 (en) * 1998-04-14 2001-06-12 Denso Corporation Engine control signal processing system with frequency analysis by fourier transform algorithm
JP2003202870A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Nissan Motor Co Ltd 能動型騒音制御装置及び能動型振動制御装置
CN1963171A (zh) * 2005-11-07 2007-05-16 日产自动车株式会社 发动机振动消除装置及其消除方法
JP2009247156A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Toyota Motor Corp 車両の駆動力制御装置
US7768220B2 (en) * 2008-04-24 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Harmonic torque ripple reduction at low motor speeds
CN103415430A (zh) * 2011-06-15 2013-11-27 宝马股份公司 用于在车辆中消减机械振动的方法
CN103786727A (zh) * 2012-10-30 2014-05-14 现代自动车株式会社 用于防止混合动力车辆异常振动的方法
CN103867320A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 现代自动车株式会社 燃料喷射量补偿方法
CN104670238A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 丰田自动车株式会社 车辆的车身振动控制装置
CN104903174A (zh) * 2012-10-25 2015-09-09 技术推进公司 包括液压机的混合动力车辆马达的振动过滤方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0177480B1 (ko) 1996-06-17 1999-04-01 양재신 차량용 에어백 ecu취부 브래킷
JP4174061B2 (ja) * 2006-03-23 2008-10-29 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の能動型制振制御装置
US7952308B2 (en) * 2008-04-04 2011-05-31 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for torque ripple reduction
KR101000410B1 (ko) 2008-12-05 2010-12-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 능동형 진동 저감 제어 장치
EP2216774B1 (en) * 2009-01-30 2015-09-16 Harman Becker Automotive Systems GmbH Adaptive noise control system and method
JP5565627B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 制御装置
KR101755501B1 (ko) * 2015-12-10 2017-07-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR101713759B1 (ko) * 2015-12-10 2017-03-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR101795384B1 (ko) * 2015-12-11 2017-11-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR20170069571A (ko) * 2015-12-11 2017-06-21 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR20170069797A (ko) * 2015-12-11 2017-06-21 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6102144A (en) * 1997-05-21 2000-08-15 Mannesmann Sachs Ag Hybrid vehicle drive for a motor vehicle
US6246952B1 (en) * 1998-04-14 2001-06-12 Denso Corporation Engine control signal processing system with frequency analysis by fourier transform algorithm
JP2003202870A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Nissan Motor Co Ltd 能動型騒音制御装置及び能動型振動制御装置
CN1963171A (zh) * 2005-11-07 2007-05-16 日产自动车株式会社 发动机振动消除装置及其消除方法
JP2009247156A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Toyota Motor Corp 車両の駆動力制御装置
US7768220B2 (en) * 2008-04-24 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Harmonic torque ripple reduction at low motor speeds
CN103415430A (zh) * 2011-06-15 2013-11-27 宝马股份公司 用于在车辆中消减机械振动的方法
CN104903174A (zh) * 2012-10-25 2015-09-09 技术推进公司 包括液压机的混合动力车辆马达的振动过滤方法
CN103786727A (zh) * 2012-10-30 2014-05-14 现代自动车株式会社 用于防止混合动力车辆异常振动的方法
CN103867320A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 现代自动车株式会社 燃料喷射量补偿方法
CN104670238A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 丰田自动车株式会社 车辆的车身振动控制装置

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