CN1658101A - 主动隔振控制系统中设置控制数据的方法及其控制方法 - Google Patents

主动隔振控制系统中设置控制数据的方法及其控制方法 Download PDF

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Abstract

一种主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，包括的步骤有：当实际检测的脉冲信号的频率高于预定频率时，从包括控制数据的预定数据映射中选择适当控制数据，该控制数据能够分别根据各种车辆驱动状况确保很好控制振动器的操作的控制状况；计算与在控制时刻的实际车辆驱动状况相称的适当控制数据和代表车辆特定位置受到的振动的实际检测的数据之间的偏差，该实际检测的数据以与该控制数据的物理量相同的物理量获得；以及基于该计算的偏差，修正适当控制数据。

Description

主动隔振控制系统中设置控制数据的方法及其控制方法
技术领域
本发明主要涉及一种主动隔振控制系统中的控制方法。特别地，本发明涉及一种主动隔振控制系统中设置控制数据的方法，以及其控制方法，其中，通过将来自车辆振动产生源的周期性脉冲信号施加给活动底座，传递到车辆本体上的振动被减弱，该活动底座诸如是与安装在车辆上的振动器连接的底座。
背景技术
主动隔振控制系统是公知技术，如JP2003-113892A(参考文献1)揭示了一种连接到发动机底座的振动器的控制方法。为了更精确，在所揭示的方法中，配置在作为振动产生源的发动机上的曲柄脉冲传感器，在发动机曲轴旋转时，检测输出的曲柄脉冲。基于由该曲柄脉冲传感器检测的曲柄脉冲输出，来计算发动机的驱动扭矩。发动机的驱动扭矩的计算包括获得从该发动机发出的振动的振幅。当振幅的大小低于设定的振幅值时，基于上述获得的振幅和预定相位来控制连接在发动机底座的振动器的操作。另一方面，当振幅的大小等于或大于该设定的振幅值时，该发动机发出的振动的相位基于在发动机扭矩到达最大值的情况的相位计算。然后，基于上述获得的振幅和上述计算的相位来控制该振动器的操作。
JP2003-195950A(参考文献2)和JP2003-202902A(参考文献3)分别公开了主动隔振控制系统执行所谓的自适应控制的方法。作为自适应控制的算法，这些方法分别使用自适应最小均方滤波器(下文称滤波器-XLMS)和延迟X谐波合成器最小均方滤波器(下文称DXHS LMS)。为了实施自适应控制，揭示于每一参考文献2和3的系统均采用了滤波器-XLMS或DXHSLMS和自适应滤波器。滤波器XLMS和DXHS LMS的每一个用于获得系数，每一系数用于修正或补偿振幅和相位，而自适应滤波器用于修正或补偿振幅和相位。因此，可以产生用于隔振的控制数据。因此，如上所述，执行自适应控制的这些方法可以优选地与被控对象的实际条件相称地、以较高的可调节性来进行。
与上述自适应控制不同，JP11(1999)-259147A(参考文献4)揭示了一种通过主动隔振控制系统进行映射控制(map control)的方法。在该传统的映射控制中，预备有控制映射(数据映射)，控制映射存储控制数据，由此响应车辆驱动状况，可以确保良好的控制条件。该主动隔振控制系统读取适应当时的实际车辆驱动状况的控制数据，并将该控制数据发送给振动器。该映射控制可以以较高的响应度执行控制。
根据上述四个参考文献揭示的任一传统方法，不考虑车辆驱动状况，即不考虑发动机的旋转速度，采用单一的控制方法。
有关在参考文献1中揭示的方法需改进之处：
在参考文献1中，两种类型的控制方法可选择地切换：该第一控制方法使基于该发动机振动的相位和由该发动机曲柄脉冲估计出的相位控制该振动器的操作；并且该第二控制方法基于该预定的相位控制该振动器的操作。在这种情况下，当估计值(振幅，相位)和实际值(振幅，相位)之间有不同或误差，或预定值(振幅，相位)与实际值(振幅，相位)之间有不同或误差时，不能够总是有良好的隔振性能。
只要考虑车辆振动，在发动机被以相对较低的发动机旋转速度怠速运行时，除了发动机旋转之外的振动很小可以忽略不计。在这种情况下，车辆驾驶者或乘客有时可能直接或间接地受到由于该发动机旋转造成的振动，因此，优选对车辆驾驶者或乘客的驾驶感觉进一步进行改善。另一方面，在发动机被在相对较高的发动机旋转速度驱动时，各种类型的车辆驱动状况可能影响车辆驾驶者和乘客受到的振动的大小。在这种情况下，需要进一步提高主动隔振控制的可调节性。
参考文献2和3中揭示的方法需改进之处：
为了进行自适应控制，主动隔振控制系统适当地监视被控对象的状况，并产生适当实际条件的控制数据。响应该控制数据，来操作该振动器。在这种情况下，可能不能获得足够大小的自适应控制的响应性。例如，在发动机被以相对较低的发动机旋转速度怠速驱动时，传递到车辆驾驶者或乘客的振动有时可能没有被充分隔离。
参考文献4中揭示的方法需改进之处：
为了进行映射控制，使用了预定的控制映射。在这种情况下，系统可以存储的控制映射的数量是有限的。因此，该映射控制有时可能不具有足够的可调节性，特别是在需要考虑到多个产生振动的元素，以获得车辆驱动状况的情况下。此外，当系统在较大程度上受到温度变化的影响时，例如当发动机单元没有被预热时，很难使预定的控制映射响应该影响量的变化而调整。类似地，长时间后振动传递函数改变时，有时可能很难响应影响量的改变而调整预定控制映射。
鉴于上述情况，本发明提供了一种设置控制数据的方法，能够在发动机被空转驱动时到发动机在以较高的发动机旋转速度驱动时，很好地获得主动隔振控制，由此使驾驶者或乘客不会感到太多的不适。此外，本发明提供了其控制方法。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，用于通过将来自车辆振动产生源的周期脉冲信号施加给与安装在车辆上的振动器连接的活动底座，来降低车辆振动，包括的步骤有：当实际检测的脉冲信号的频率高于预定频率时，通过使用自适应控制算法设定控制数据；当实际检测的脉冲信号的频率等于或小于预定频率时，从预定数据映射中选择与控制时刻实际车辆驱动状况相称的适当控制数据，该数据映射由控制数据构成，该控制数据能够分别根据各种车辆驱动状况确保很好控制振动器的操作的控制状况；计算与在控制时刻的实际车辆驱动状况相称的适当控制数据和代表车辆特定位置的受到的振动的实际检测的数据之间的偏差，该实际检测的数据以与该控制数据的物理量相同的物理量获得；以及基于该计算的偏差修正适当控制数据，其中，该控制数据基于该修正的适当控制数据设置。
根据本发明的另一方面，提供了一种由主动隔振控制系统设置控制数据的方法，用于通过将来自车辆振动产生源的周期脉冲信号施加给与安装在车辆上的振动器连接的活动底座，来降低车辆振动，包括的步骤有：当实际检测的脉冲信号的频率高于预定频率时，通过使用自适应控制算法设定控制数据；当实际检测的脉冲信号的频率等于或小于预定频率时，从预定数据映射中选择与控制时刻实际车辆驱动状况相称的适当控制数据，该数据映射由控制数据构成，该控制数据能够分别根据各种车辆驱动状况确保很好控制振动器的操作的控制条件；相对于与控制时刻的实际车辆驱动状况相称的适当控制数据，计算代表车辆特定位置的受到的振动的实际检测的数据的偏差，该实际检测的数据以与该控制数据的物理量相同的物理量获得；以及基于该计算的偏差修正适当控制数据，其中，该控制数据基于该修正的适当控制数据设置。
附图说明
通过下述参考附图的详细描述，本发明的上述及附加的特征和特性将变得更明显，其中：
图1是一方块图，示意性地显示了据本发明的实施例的主动隔振控制系统1的结构及其控制方法；
图2是一剖视图，显示了根据本发明的实施例的连接有作为控制对象的振动器的发动机底座的剖面图；
图3是一方块图，示意性地显示了根据本发明的实施例的用于进行具有适应性的映射控制的系统；
图4是一方块图，示意性地显示了根据本发明的实施例的用于进行自适应控制的控制算法；
图5是一方块图，示意性地显示了用于产生和设置数据映射的算法，该数据映射是在执行该自适应控制中，用于进行具有适应性的映射控制所需要的；以及
图6是一流程图，用于解释根据本发明实施例的由数据映射设置单元进行的数据映射的产生和设置。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。此处使用的术语仅是方便说明用，并非用来限定本发明。例如，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“垂直”、“向上”、“向下”、“顺时针”及“逆时针”等词语仅仅描述图中所示的构造。根据本发明的实施例的主动隔振控制系统1具有控制结构，其可在具有适应性的映射控制(adaptable map control)和自适应控制(adaptive control)之间，有效地选择确定控制方法。在自适应控制的实施过程中，该主动隔振控制系统1产生与参数值结合的数据映射，该参数是在振动被有效地隔离的情况下出现的参数。
1.主动隔振控制系统
1-1总体结构
如图1所示，通常，从作为振动产生源的发动机E发出的振动可以传递到座椅S(即车辆特定位置)。根据本发明的实施例的主动隔振控制系统1安装在车辆和其他物品中，目的是抑制发动机E的振动引起车辆驾驶者和乘客的不适。在主动隔振控制系统1中，振动器2连接到支持安装在其上的发动机E的发动机底座3上。通过基于来自控制装置C的控制信号的输出，以合适的方式操作振动器2，就可能确保在隔振中预定的效果。如图1所示，控制装置C内有映射控制单元C1和自适应控制单元C2，该映射控制单元C1适于执行具有适应性的映射控制，该自适应控制单元C2能够进行自适应控制。
1-2检测系统
主动隔振控制系统1进一步设置有：转速检测器s1，用于检测发动机E的发动机旋转速度；拾取加速度传感器s2，其配置在座椅S的底部；以及电流检测器s3，其用于检测实际供给到振动器2的电流。作为转速检测器s1，代表了诸如用于检测脉冲形式的曲轴的旋转速度的旋转速度传感器的检测器，以及用于传递点火脉冲信号的信号传递系统。在具有上述结构的主动隔振控制系统1中，可以检测至少如下要素：发动机旋转频率ω，通过转速检测器s1检测的频率；在座椅S的底部的实际振动，通过拾取加速度传感器s2检测到的实际振动；以及实际供给到该振动器2的电流值，通过电流检测器s3检测的电流值。在该座椅S的底部的实际振动以电压表示，并用实际振幅Re_amp和实际相位Re_ph表示。实际供给到振动器2的电流值以电流表示，并用实际电流振幅Re_Im表示。这些要素供给到控制装置C内并在其内识别。
输入到控制装置C内的还包括：变速箱(未示出)的档位，例如前进档位D、中间档位N和反向档位R的档位，以及空调开关(未示出)的开-和-关状态。
因此，基于给定的发动机旋转频率ω、任一档位(D，N和R)以及空调开关的任一开-和-关状态，当自适应控制或具有适应性的映射控制实施时，可以识别和确定当前车辆驱动状况，即在某一时刻的车辆驱动状况。
在此主动隔振控制系统1中，采用发动机旋转频率ω，以便可选择地确定具有适应性的映射控制或自适应控制作为控制方法，并进一步地确定所指的一特定频率ωn，以便有效地在运动中设置用于隔振的主动控制。
同时，基于该发动机旋转频率ω，具体是特定频率ωn，任一档位(D，N和R)和空调开关的任一开-和-关状态，在进行具有适应性的映射控制时，可以从数据映射中选择和指定适当的控制数据。
1-3发动机底座
发动机底座3是所谓与振动器连接并作为活动底座的底座。从图2中可以明显看出，在发动机底座3中，隔振橡胶32和振动器2设置于近似于圆柱形的壳体31中。该振动器2位于该隔振橡胶32之下，该振动器2是电磁驱动式的致动器。该隔振橡胶32的底部固定在该壳体31的内壁，而其上部连接到固定支架34上。该隔振橡胶32与挡块部32a一体设置，该挡块部32a沿壳体31的一端的方向，即图2中的向上方向延伸，并在其内容纳固定支架34。
固定轴35设置在固定支架34上侧的大约轴向的中心位置，如图2所示。该固定轴35的顶端凸起穿过该壳体31的上侧限定的通孔31a。通孔31a的孔径设计成大于固定轴35的轴的直径，由此可以有效地避免壳体31和固定轴35之间的干涉。同时，在壳体31的下侧，设置有固定轴36。
发动机底座3通过固定轴36固定地安装在车体B上。该发动机底座3支撑固定在固定轴35上的发动机E。因此，基于控制装置C的命令输出，通过以与从发动机E传递到该固定支架34的振动相当的程度来激励该振动器2，即通过以一定的程度来激励该振动器2，以便修正或抵消从发动机E传递到固定支架34上的振动，就可能降低施加到座椅S上的振动的影响程度。
1-4控制装置
控制装置C包括通常使用的中央处理单元(缩写为CPU)，映射控制单元C1和自适应控制单元C2。如图1所示，控制装置C进一步包括控制方法确定单元C3，频率指定单元C4，数据映射设置单元C5，数据映射存储单元C6，实际数据存储单元C7和输出处理单元C8。
控制方法确定单元C3
该控制方法确定单元C3基于该发动机旋转频率ω，选择性地确定具有适应性的映射控制或自适应控制作为合适的控制方法。具体地，当发动机旋转频率ω等于或小于预定频率时，该映射控制单元C1作为主要控制单元运行，用于执行该具有适应性的映射控制。另一方面，当发动机旋转频率ω大于预定频率，该自适应控制单元C2作为主要控制单元运行，用于执行该自适应控制。根据本发明的实施例，作为非限定的例子，该预定频率设置在40Hz至64Hz之间的预定频率水平的范围，并优选是在基本上/大约50Hz。
通常，车辆驾驶者或乘客受到的振动的特征，与作为振动产生源的发动机E的曲轴的旋转速度水平相称地发生改变。例如，当曲轴空转即当车辆驾驶者或乘客感受较低的振动频率水平时，采用基于具有良好响应度(responsibility)的适当控制数据的算法，即根据本发明的具有适应性的映射控制的运算方法作为主要控制运算方法。在这种情况下，可以较高的响应度进行隔振，因此，有效地避免了驾驶者或乘客感到的不适。另一方面，当曲轴以较高的速度旋转时，即车辆驾驶者或乘客遭受到较高的振动频率水平时，可以认为有各种因素引起车辆振动。在这种情况下，鉴于映射的数目及其生成，就可能很难进行基于控制映射的控制。因此，在这种情况下，优选是进行自适应控制。
根据上述情况，根据本发明的实施例，在从相对较低频率范围到相对较高频率范围，可优选地实施与车辆驱动状况相称的主动隔振控制。这样，车辆驾驶者或乘客不大会受到发动机的振动的作用，即使在空转条件时，其中，发动机的振动变得如此之小，以至于可以忽略不计。
频率指定单元C4
不论此时采用的控制方法是具有适应性的映射控制还是自适应控制，该频率指定单元C4指定要控制的频率作为特定频率ωn，即被认为具有产生最好效果的潜力，也就是说可产生最好的控制结果的频率。此外，频率指定单元C4将代表此特定频率ωn的信号提供给下游的控制系统。具体地说，考虑到通过转速检测器s1检测的脉冲形式的发动机旋转频率ω，该频率指定单元C4指定一频率作为特定频率ωn，该频率被认为是最能够有效地实施主动隔振控制。此外，该频率指定单元C4将代表此特定频率ωn的信号以正弦波的形式供应给下游的控制系统。
数据映射设置单元C5
该数据映射设置单元C5的作用是产生并设置用于实施具有适应性的映射控制所需的起始的或适当的数据映射。基于车辆驱动状况产生和设定的该数据映射存储于数据映射存储单元C6，并在执行具有适应性的映射控制时采用。
数据映射存储单元C6
该数据映射存储单元C6预先存储要输出到振动器2的控制数据(电压振幅或电流振幅，以及相位)、可很好地由此确保在座椅S的振动减弱的控制数据。根据多个发动机旋转频率ω、档位(D，N和R)和空调开关的开-和-关状态映射该振幅、电压振幅或电流振幅，并且，类似地，每一相位也被映射。当执行具有适应性的映射控制时，响应实际车辆驱动状况从预定控制数据中，选择和确定适当的控制数据(MAP_amp，MAP_ph和MAP_Im)。也就是说，该适当的控制数据(MAP_amp，MAP_ph和MAP_Im)代表了适于当前环境的适当的控制数据。
实际数据存储单元C7
该实际数据存储单元C7存储有：由转速检测器s1检测到的当前发动机旋转频率ω、均由拾取加速度传感器s2检测到的实际振幅Re_amp和实际相位Re_amp，以及由电流检测器s3检测到的实际电流振幅Re_Im。此外，该实际数据存储单元C7存储电流偏差Δ，以及先前的偏差Δ(n-1，n-2...)，和电流修正滤波器系数μ，以及先前的修正滤波器系数μ(n-1，n-2...)。考虑到偏差Δ，在当需要修正适当的控制数据时，采用该修正滤波器系数μ。该修正滤波器系数μ可以是变量。在这种情况下，当适当的控制数据需要修正时，可以选择和采用适于车辆驱动状况的滤波器系数，由此可进行有效的控制。
输出处理单元C8
该输出处理单元C8是一驱动器，其适于将该修正的、适当的控制数据变换成可以适于振动器2的操作的信号形式。
接下来，描述具有适应性的映射控制、自适应控制和在自适应控制中产生的数据映射。
1-4-1具有适应性的映射控制
如图3所示，振动产生源相应于该发动机E，信号检测单元相应于用于检测实际振幅Re_amp和实际相位Re_ph的拾取加速度传感器s2，和用于检测实际电流Re_Im的电流检测器s3。该发动机旋转频率ω、该实际振幅Re_amp、实际相位Re_ph和实际电流Re_Im分别输入到映射控制单元C1。类似地，其他车辆驱动状况，诸如档位(D，N和R)和空调开关的开-和-关状态等被输入到映射控制单元C1。在该映射控制单元C1中，采用存储于数据映射存储单元C6中的数据映射。
从图3可以明显看出，映射控制单元C1包括偏差计算部C11和输出合成部C12。基于实际检测的振幅(实际振幅Re_amp和实际电流Re_Im)实际相位Re_ph和实际车辆驱动状况，该偏差计算部C11计算：实际振幅Re_amp和指定适当控制数据MAP_amp之间的偏差Δ，偏差Δ用ΔAMP表示；实际电流Re_Im和指定适当控制数据MAP_Im之间的偏差Δ，偏差Δ用ΔIm表示；实际相位Re_ph和指定的适当控制数据MAP_Im之间的偏差Δ，偏差Δ用ΔPH表示。考虑该采用的适当的控制数据和偏差Δ，该输出合成部C12计算修正的适当控制数据(amp，ph和Im)。
在上述获得偏差和计算修正的适当控制数据的过程中，当振动器2接受电压形式的控制数据(amp_ph)时，使用实际振幅Re_amp和实际相位Re_ph来计算偏差ΔAMP和ΔPH，和修正控制数据(amp，ph)。另一方面，当振动器2接受电流形式的控制数据(Im_ph)时，仅使用实际相位Re_ph。关于控制数据Im，使用实际电流Re_Im，其提供到振动器2。因此，可以计算偏差ΔIm和ΔPH，并可以修正控制数据(Im_ph)。
通过基于偏差修改或修正仅由数据映射确定的适当的控制数据，获得上述修正了的适当控制数据。实际上，基于实际检测的数据，通过内插多个数据映射来获得修正了的适当控制数据。也就是说，根据本发明的实施例，在实施具有适应性的映射控制过程中，优选使用偏差等效于弥补了构成传统的映射控制算法的缺点的可调节性。
控制数据的输出形式
在输出合成部C12产生并合成的控制数据(amp，ph和Im)，通过输出处理单元C8输出到振动器2。当控制装置C发送电流形式的命令信号给振动器2时，控制数据的输出形式y由公式(A)确定，其中，“Im”作为电流振幅，“ph”作为相位，
y＝Im×sin(ωn×t+ph)                      (A)。
另一方面，当控制装置C发送电压形式的命令信号给振动器2时，由公式(B)确定控制数据的输出形式y：其中，“amp”作为电压振幅，“ph”作为相位，
y＝amp×sin(ωn×t+ph)                     (B)。
在上述公式(A)和(B)中，变量ωn代表在频率指定单元C4中指定的特定频率，并且变量t代表时间的周期。
偏差计算部C11和输出合成部C12
下面将基于一例子描述偏差计算部C11和输出合成部C12的操作，在该例子中，命令信号以电流形式从该控制装置C发送到振动器2。任何控制信号以单一形式(振幅，相位)表示。时间步长用变量“n”表示。后缀如“n+1”和“n+2”代表时间上的前进，而后缀如“n-1”和“n-2”代表时间上的后退。没有任何后缀的任何控制数据相应于当前时间点的控制数据。
a：合成信号的产生
任何合成信号均根据如下四种运算方法来产生：应用适当控制数据和偏差的第一运算方法；应用先前值的第二运算方法；为每一先前值设置滤波器系数μ的第三运算方法；以及应用偏差的加权平均的第四运算方法。不论在哪一种方法中，均根据实际车辆驱动状况，从数据映射中选择并指定适当控制数据(MAP_Im，MAP_ph)。在偏差计算部C11中，获得适当控制数据(MAP_Im，MAP_ph)和实际数据(Re_Im，Im_ph)之间的偏差Δ。在输出合成部C12中，基于该偏差的修正滤波器系数μ加到适当控制数据(MAP_Im，MAP_ph)上，由此获得修正了的适当控制数据。该修正的适当控制数据作为提供到要传输给振动器2的控制数据。
第一运算方法
在输出合成部C12由公式(1)来获得控制数据(Im，ph)：
电流：Im(n+1)＝MAP_Im-μ×ΔIm，和
相位：ph(n+1)＝MAP_ph-μ×ΔPH            (1)。
在上述的公式(1)中，变量μ代表修正滤波器系数。作为非限定的例子，该修正滤波器系数μ被设定为小于或基本上为0.2。在偏差计算部C11中计算的偏差ΔIm和ΔPH由下列公式表示：
ΔIm＝MAP_Im-Re_Im，和ΔPH＝MAP_ph-Re_ph。
如上所述，通过实际检测的电流和实际检测相位对预定的控制数据进行修正，生成电流振幅Im(n+1)和其相位ph(n+1)。
上述的运算方法相对较简单和易于实施，而可以采用下述运算方法，以便获得控制数据。第二、第三、和第四运算方法采用的先前值存储在实际数据存储单元C7中。
第二运算方法
由公式(2)在输出合成部C12中计算控制数据(Im，ph)：
电流：Im(n+1)＝MAP_Im-μ×ΔIm(n-1)-μ×ΔIm(n-2)...，和
相位：ph(n+1)＝MAP_ph-μ×ΔPH(n-1)-μ×ΔPH(n-2)...
                                                (2)。
在偏差计算部C11中计算偏差的方法与在第一运算方法中相同的方式执行。
第三运算方法
由公式(3)在输出合成部C12中计算控制数据(Im，ph)：
电流：Im(n+1)＝MAP_Im-μ(n-1)×ΔIm(n-1)-μ(n-2)×ΔIm(n-2)...，和
相位：ph(n+1)＝MAP_ph-μ(n-1)×ΔPH(n-1)-μ(n-2)×ΔPH(n-2)...(3)。
在偏差计算部C11中计算偏差的方法与在第一运算方法中相同的方式执行。每一滤波器系数μ(n-1)、μ(n-2)在每一步骤n中单独设置。
第四运算方法
由公式(4)在输出合成部C12中计算控制数据(Im，ph)：
电流：Im(n+1)＝MAP_Im-{μ×ΔIm(n-1)+μ×ΔIm(n-2)...}/N，和
相位：ph(n+1)＝MAP_ph-{μ×ΔPH(n-1)+μ×ΔPH(n-2)...}/N(4)。
在偏差计算部C11中计算偏差的方法与在第一运算方法中相同的方式执行。根据第四运算方法，采用了在先前N次的偏差的加权平均，由此修正适当控制数据。
根据本发明的实施例，为了修正适当控制数据，仅采用在一个监测点的振动的实际检测的数据，或者采用在在监测点的振动的实际检测数据和代表例如供给到振动器2的控制电流的操作信号的实际检测数据。在这种情况下，从该控制器C输出的控制数据，可以基于实际检测的数据和偏差，修正与实际车辆驱动状况相适应的适当控制数据。因此，就可能获得进一步与实际条件相适应的控制数据，来实施主动隔振控制。此外，可以进行代表本发明的实施例的特征的具有适应性的映射控制。
也就是说，即使当曲轴空转旋转，并且发动机还没有被充分预热时，该系统有可能受到温度的影响。即使在这种情况下，可以进行与环境适应的控制。此外，即使当振动传递系统经过长时间的老化，也可能执行适应于这种情况的控制方法。
如上所述，为了进行根据本发明的实施例的具有适应性的映射控制，采用由实际检测的数据来修正适当控制数据而产生的数据，作为修正的适当控制数据。在这种情况下，优选是对适当控制数据的修正在传统的映射控制所需的时间段加上10％的时间段内进行。因此，可以在不损害响应度的情况下执行本发明的实施例的具有适应性的映射控制。
1-4-2自适应控制
如图4总结的，振动产生源E和频率指定单元C4的结构和功能与图1所示的相同。
执行根据本发明的自适应控制的优选方法是采用延迟X谐波合成器最小均方算法滤波器(下文称DXHS LMS)运算方法。
在此控制方法中，该频率指定单元C4基于该发动机旋转频率ω，选择并指定要被控制的指定频率ωn。该指定频率以正弦波输入信号x的形式从频率指定单元C4输入到自适应滤波器C22。该自适应滤波器C22设计具有用于修正或补偿输入信号x的振幅和其相位的滤波器系数。然后，该输入信号x在自适应滤波器C22合成并以正弦波输出信号y的形式输出。该输出信号穿过具有传递函数G的受控系统(即振动器2)的传递通道40，并以处理后的信号z的形式输出。
同时，发动机E的振动被传递到具有传递函数G’的不同传递通道41，并以外力d的形式输出，其中，在监测点监测通过将外力d加到处理后的信号z产生的值。在此监测点的目标监测值是零。目标监测值和基于处理的信号z和外力d的值之间的差异用误差信号e来表示。受控系统(即振动器2)的估计传递函数C23用估计值G表示。适当时，自适应滤波器C22的滤波器系数基于该误差信号e和该估计值G，通过使用采用DXLS_LMS运算方法的数字滤波器C24而更新。
因此，在根据本发明的实施例的自适应控制中，该自适应滤波器C22的更新的滤波器系数用作一参数，以指定用于作为被控目标的振动器2的控制数据，即输出信号y。
1-4-3数据映射的合成
如图5总结的，在具有适应性的映射控制中适当的数据映射的产生和设置说明如下。
根据本发明的实施例，在自适应控制由系统1执行时，当通过数据映射设置单元C5产生并设置数据映射时，响应车辆驱动状况，产生并设置适当的数据映射。数据映射的数量根据车辆驱动状况的类型而确定。
图5示意性地显示了在自适应控制中，系统1产生和设置数据映射的算法。图5相应于图4，其中，自适应滤波器C22的滤波器系数被更新。从图5可以明显看出，在数据映射设置单元C5中，当数据映射被产生和设置时的实际车辆驱动状况可以被指定，并且，在自适应控制中被更新的自适应滤波器C22的滤波器系数反映在该数据映射中。
也就是说，当在自适应控制执行过程中，档位、空调开关的开-和-关状态、以及发动机旋转频率ω的至少一个发生变化时，自适应滤波器C22的滤波器系数被数字滤波器(DXHS LMS)C24更新。在这种情况下，自适应滤波器C22的滤波器系数响应该实际车辆驱动状况而更新。因此，控制数据可以响应实际车辆驱动状况，而以相应于该自适应滤波器C22的该更新的滤波器系数的形式(振幅、相位)被设置和存储。
图6是一流程图，用于解释通过数据映射设置单元C5产生和设置数据映射的方法。
在步骤S1，数据映射设置单元C5读取实际车辆驱动状况。在步骤S2，该数据映射设置单元C5执行根据本发明的实施例的自适应控制。此时，作为车辆驱动状况的因素是任一档位(D/N/R)、以及任一空调开关的开-和-关状态。在步骤S3，该数据映射设置单元C5确定误差信号e的值是最小值或在预定的允许范围内。当在步骤S3中获得肯定回答“是”时，即当误差信号2的值确定为最小值或在预定的允许范围内，该程序进行步骤S4，其中，自适应滤波器C22的更新的滤波器系数被作为控制数据存储，该控制数据放置在基于实际车辆驱动状况指定的数据映射上。在这种情况下，自适应滤波器C22的滤波器系数以(电压振幅、相位)或(电流振幅、相位)的形式存储。另一方面，当在步骤S3中获得否定回答“否”时，程序返回到步骤S1，其中，该自适应控制被重复执行。
在步骤S5，数据映射设置单元S5确定车辆驱动状况(档位和空调开关的开-和-关状态)是否发生改变。当在步骤S5中获得否定回答“否”时，即当车辆驱动状况未发生改变时，程序进行到步骤S6，其中，改变该发动机旋转速度。然后，该程序返回到步骤S2，以便进行自适应控制。也就是说，该控制数据在以除了发动机旋转速度之外相同的车辆驱动状况下，进行修正。
另一方面，当在步骤S5中获得肯定回答“是”时，即当车辆驱动状况改变时，该程序返回到步骤S1。如上所述，根据本发明的实施例，可以执行自适应控制，并且同时，在自适应控制中，相应于该自适应滤波器C22的更新的滤波器系数的控制数据在各种车辆驱动状况下被存储。
根据本发明的上述实施例，用作确定进行哪一种控制方法的参数的预定的频率，作为非限定的例子，无论是自适应控制或具有适应性的映射控制，设定为50Hz。或者，在不同频率水平，该控制方法可以在自适应控制和具有适应性的映射控制之间切换。
根据本发明的上述实施例，数字滤波器C24采用DXHS LMS算法。或者，该数字滤波器C24可以采用自适应最小平方运算方法。
如上所述，根据本发明的实施例，当发动机的转速频率ω等于或小于预定频率时，通过充分利用传统映射控制的具有较高的响应度特征，并对传统映射控制的具有较差鲁棒性的缺点进行修正，就可能获得显著的隔振效果。
另外，根据本发明的实施例，可以修正适当的控制数据。在这种情况下，不管预定频率，在实际检测值和适当控制数据之间的误差不会出现。因此，就可能确保显著的隔振性能。
当发动机旋转频率ω等于或小于预定频率时，对适当控制数据进行较小的修改，由此不破坏具有适应性的映射控制运算方法的响应度。因此，就可能确保显著隔振效果。
此外，当发动机旋转频率ω等于或小于预定频率时，计算适当控制数据和实际检测值之间的偏差。因此，即使由于长期变形适当控制数据和实际检测值之间产生了误差时，也可能确保显著的隔振效果。
另一方面，当发动机旋转频率ω大于预定频率时，采用自适应控制运算方法。在这种情况下，控制数据基于发动机脉冲的实际检测数据来计算。因此，就可能保持相对于驱动状况的改变或长期变形的可调节性。
当发动机旋转频率ω等于或小于预定频率时，计算数据映射值和实际检测值之间的偏差。为了通过偏差修正适当控制数据，并为了获得控制数据，优选是准备滤波器系数，其中，就可能容易地调节增益和获得显著的隔振效果。

Claims (10)

1、一种主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，该主动隔振控制系统用于通过将来自车辆振动产生源的周期脉冲信号施加给与安装在车辆上的振动器连接的活动底座，来降低车辆振动，其特征在于，该方法包括如下步骤：
当实际检测的脉冲信号的频率高于预定频率时，通过使用自适应控制算法设定控制数据；
当实际检测的脉冲信号的频率等于或小于预定频率时，从预定数据映射中选择与控制时刻实际车辆驱动状况相称的适当控制数据，该数据映射由控制数据构成，该控制数据能够分别根据各种车辆驱动状况，确保很好地控制振动器的操作的控制状况；
计算与在控制时刻的实际车辆驱动状况相称的适当控制数据和代表车辆特定位置受到的振动的实际检测的数据之间的偏差，该实际检测的数据以与该控制数据的物理量相同的物理量获得；以及
基于该计算出的偏差，修正该适当控制数据，其中，该控制数据基于该修正了的该适当控制数据设置。
2、一种主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，该主动隔振控制系统用于通过将来自车辆振动产生源的周期脉冲信号施加给与安装在车辆上的振动器连接的活动底座，来降低车辆振动，该方法包括如下步骤：
当实际检测的脉冲信号的频率高于预定频率时，通过使用自适应控制算法设定控制数据；
当实际检测的脉冲信号的频率等于或小于预定频率时，从预定数据映射中选择与控制时刻实际车辆驱动状况相称的适当控制数据，该数据映射由控制数据构成，该控制数据能够分别根据各种车辆驱动状况，确保很好地控制振动器的操作的控制状况；
相对于与控制时刻的实际车辆驱动状况相称的适当控制数据，计算代表车辆特定位置受到的振动的实际检测的数据的偏差，该实际检测的数据以与该控制数据和应用到该振动器上的控制信号的实际检测的数据的物理量相同的物理量获得，以及
基于该计算出的偏差，修正该适当控制数据，其中，该控制数据基于该修正的该适当控制数据设置。
3、如权利要求1或2所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，相对于该偏差设置一滤波器系数，以修正该适当控制数据，其中，该控制数据基于该适当控制数据、该偏差和该滤波器系数设置。
4、如权利要求3所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，该滤波器系数是变量。
5、如权利要求4所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，该滤波器系数设置为有限值，等于或小于0.2，并且，该适当控制数据基于用该偏差乘以该滤波器系数产生的值来修正。
6、如权利要求5所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，通过使用该产生的控制数据操作该振动器。
7、如以上任一权利要求所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，该车辆驱动状况基于至少以下的其中之一确定：发动机旋转频率、任一变速箱档位、以及空调开关的任一开-和-关状态；或基于发动机旋转频率、任一变速箱档位、以及空调开关的任一开-和-关状态的组合来确定。
8、如以上任一权利要求所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，该预定的频率设置在40Hz和65Hz的范围内。
9、如权利要求1所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，代表车辆特定位置受到的振动的实际检测的数据由一检测单元检测，并具有包括电压形式的实际振幅和实际相位的输出形式。
10、如权利要求2所述的用于降低车辆振动的主动隔振控制系统的设置控制数据的方法，其中，代表车辆特定位置受到的振动的实际检测的数据由一检测单元检测，并具有包括电流形式的实际振幅和实际相位的输出形式，并且，施加到该振动器的控制信号的实际检测的数据由一检测单元检测。
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