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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren zur Schwingungsdämpfung und eine Vorrichtung eines Antriebsstrangs durch das Steuern eines Motordrehmoments von einem Fahrzeug, und besonders ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen, welche in einem Antriebsstrang auftreten, wenn auf einem hervorstehenden Bereich von einer Fahrbahn gefahren wird, durch das Verwenden einer Steuerung des Motordrehmoments.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Benzinmotoren und Dieselmotoren verwenden beide fossilen Brennstoff und können nachteilig sein, aufgrund von der Verursachung von einer Umweltbelastung aus Abgas. Diese Umweltbelastung kann aufgrund von Kohlenstoffdioxid als ein Phänomen der globalen Erwärmung betrachtet werden, und kann aufgrund von der Bildung von Ozon zu einer Erkrankung des Atmungssystems beitragen. Es kann ein Risiko des Mangels an fossilem Brennstoff bestehen, aufgrund von der erheblich geringen Menge von fossilem Brennstoff auf der Erde.
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In dem Bestreben zum Überwinden der oben stehend erwähnten Probleme gibt es mehrere Alternativen zu dem fossilen Brennstoff, wie zum Beispiel ein Elektrofahrzeug (EF), welches durch das Antreiben eines Antriebsmotors angetrieben wird, ein Hybridelektrofahrzeug (HEF), welches von einem Antrieb und einem Antriebsmotor angetrieben wird, und ein Brennstoffzellenelektrofahrzeug (FCEV), welches von einem Antriebsmotor mit der elektrischen Energie angetrieben wird, welche von einer Brennstoffzelle erzeugt wurde.
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Zusätzlich zu dem oben stehend erwähnten Antriebsmotor kann das Elektrofahrzeug eine Batterie als ein Mittel zum Stromladen, welche einem Antriebsmotor elektrische Energie bereitstellt, und einen Inverter zum Drehen des Antriebsmotors aufweisen. In dem Brennstoffzellenfahrzeug kann ein Mittel zum Stromladen, wie zum Beispiel eine Batterie, etc. als eine Unterkraftquelle zum Antreiben angepasst sein, welche parallel zu einer Brennstoffzelle verbunden ist, eine Hauptkraftquelle zum Antreiben. In den letzten Jahren wurde ein Brennstoffzellen-Hybridsystem mit einem Super-Kondensator entwickelt, welcher als eine Unterkraftquelle zum Antreiben zusätzlich zu einer Batterie funktioniert, und ist gegenwärtig im Einsatz. Auf diese Weise wird die elektrische Energie von einem Mittel zum Stromladen (oder Brennstoffzelle) in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal von einem Steuergerät des Inverters für das Antreiben eines Antriebsmotors in seiner Phase umgewandelt.
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Inzwischen treten viele Schwingungen aufgrund von Stößen auf ein Elektrofahrzeug auf hervorstehende Bereiche von einer Fahrbahn auf. Des Weiteren können die Schwingungen auf eine Fahrzeugkarosserie und einen Antriebsstrang mit Hilfe von Aufhängungen übertragen werden und können dann auf die Passagiere in dem Fahrzeug durch die Sitze und das Lenkrad übertragen werden, was auf diese Weise ein Wackeln verursacht. Diejenigen Schwingungen, welche aufgrund von Stößen erzeugt wurden, wirken sich als einen der Aufhängung inhärenten Modus und einen dem Antriebsstrang inhärenten Modus aus; da die Schwingungen jedoch von den Antriebssträngen übertragen werden, kann es aufgrund von einer erhöhten Trägheitskraft von dem Antriebsstrang schwierig sein, derartige Schwingungen zu dämpfen.
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Eine Lagerbuchse aus Gummi kann an einem Gestell angeordnet sein. Das Gestell kann ein Verbindungselement zum Befestigen eines Antriebsstrangs in einem Motorraum sein, um die Übertragung von Schwingungen zu verhindern. Alternativ dazu kann eine Hydro-Lagerbuchse eingesetzt werden, welche ein Fluid für das Verhindern der Übertragung von Schwingungen verwendet. Mit anderen Worten wurde eine Schwingungsdämpfung unter Verwendung des dämpfenden Effekts von Gummi und einem Fluid bewirkt.
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Das oben stehend erwähnte Verfahren, welches ein passives Verfahren genannt werden kann, ist auf das Verhindern, dass die Schwingungen zu dem Innenraum von dem Fahrzeug übertragen werden, durch das Verwenden eines dämpfenden Materials als ein Isolationsmaterial für Schwingungen gerichtet. Die Hydro-Lagerbuchse wird im Allgemeinen aufgrund von hohen Herstellungskosten und dem für den Einbau der Lagerbuchse benötigten Platz bei hochwertigen Fahrzeugen eingesetzt.
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Die Druckschrift
US 2010/0094495 A1 beschreibt eine Nicksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, welche eine Nickbewegung mittels Steuerung eines Drehmoments seiner Antriebsräder regelt.
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Die Druckschrift
DE 103 53 692 A1 beschreibt eine Vibrationssteuervorrichtung für Kraftfahrzeuge, wobei eine Steuerung von Vibrationen aufgrund von Betätigungen eines Gaspedals und/oder eines Lenkrads und/oder eines Bremspedals durch den Fahrer durchgeführt wird. Die Betätigungsanweisungen werden in eine Vibrationsberechnungsvorrichtung oder ein kinetisches Modell eingegeben, welches ein Fahrzeugkarosseriemodell, ein Aufhängungsmodell und ein Reifenmodell aufweist. Bei dem kinetischen Modell wird eine Reifenvibration aufgrund einer Änderung in der Motorausgangsleistung zuerst von der Aufhängung absorbiert, wobei dann eine Restvibration, welche von der Aufhängung nicht absorbiert worden ist, der Fahrzeugkarosserie übertragen wird. Die Betätigungseingänge werden durch drei Rückkopplungsschleifen zwischen den Ausgängen der oben erwähnten drei Abschnitte und dem Eingang des Reifenabschnittes kompensiert, wobei dem Fahrzeugkarosseriemodell die höchste Priorität verliehen wird.
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Die Druckschrift
DE 11 2011 102 170 T5 beschreibt eine Steuerungsvorrichtung für eine drehende elektrische Maschine, die in der Lage ist, eine Wellentorsionsschwingung, die in einem Leistungsübertragungssystem eines Fahrzeugs erzeugt wird, ohne Aufhebung bzw. Löschung eines Störungsdrehmoments, wie beispielsweise eines Fahrwiderstandsdrehmoments und eines Bremsdrehmoments, zu unterdrücken.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge wird die vorliegende Erfindung in einem Bemühen gemacht, die oben stehend beschriebenen Probleme zu verbessern, welche mit dem Stand der Technik verbunden sind. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung und eine Vorrichtung eines Antriebsstrangs für das Steuern eines Motordrehmoments von einem Elektrofahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches auf das schnelle Ausgleichen der Schwingung in einem Antriebsstrang, unter Verwendung einer Motorsteuerung von einem Elektrofahrzeug, und das Bestimmen, wenn ein Fahrzeug hervorstehende Bereiche von einer Fahrbahn überquert, durch die Verwendung eines Beschleunigungssensors, und das Steuern eines Motordrehmoments, welches in einer umgekehrten Richtung von den Schwingungen von einem Antriebsstrang funktionieren soll, gerichtet ist.
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Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, wird hierein eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs zum Steuern eines Motordrehmoments von einem Elektrofahrzeug zur Verfügung gestellt, welche einen Prozessor aufweist, welcher eine Vielzahl von Einheiten bearbeitet. Diese Einheiten weisen eine Beurteilungseinheit für eine Schwingungserzeugung, welche dazu eingerichtet ist, um die Erzeugung von Schwingungen von einem Antriebsstrang zu bestimmen, während ein Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt; und eine Steuereinheit für ein Rückdrehmoment des Motors auf, welche dazu eingerichtet ist, um ein Motordrehmoment durch das Berechnen eines Ausgleichsdrehmoments für das Dämpfen von Schwingungen in dem Antriebsstrang zu steuern, wenn die Beurteilungseinheit für eine Schwingungserzeugung feststellt, dass Schwingungen in dem Antriebsstrang aufgetreten sind, während ein Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt.
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Als eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Beschleunigungssensor einer Fahrzeugkarosserie ein Beschleunigungssignal von dem Fahrzeug erfassen. Der Beschleunigungssensor der Fahrzeugkarosserie kann von einem Bandpassfilter verarbeitet werden, und lediglich ein bestimmtes Frequenzband kann durch diesen hindurchgelassen werden, und das Änderungsverhältnis von einem Bestandteil des Beschleunigungssignals von dem durchgelassenen Frequenzband kann berechnet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinheit für ein Rückdrehmoment des Motors dazu eingerichtet, eine Änderung des Motordrehmoments aufgrund der Schwingungen in einem Antriebsstrang zu berechnen und das Motordrehmoment unter Verwendung einer negativen Rückkopplungsregelung zu steuern, bei welcher ein Ausgleichsdrehmoment hinzugefügt wird, was in einer Änderung des Motordrehmoments resultiert, welche geringer als ein bestimmter Schwellenwert ist.
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Als noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Berechnungseinheit für eine Modelldrehzahl, welche von einem Prozessor bearbeitet wird, dazu eingerichtet sein, eine Modelldrehzahl von einem Motor ohne eine Berücksichtigung der Schwingungen zu berechnen; und die Steuereinheit für ein Rückdrehmoment des Motors kann dazu eingerichtet sein, ein Motordrehmoment unter Verwendung einer negativen Rückkopplungsregelung zu steuern, welche zu einer Drehzahlabweichung von Null zwischen der Modelldrehzahl von dem Motor und der Ist-Drehzahl führt.
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Um die oben stehenden Aufgaben zu erfüllen, wird hierin ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für das Steuern eines Motordrehmoments von einem Elektrofahrzeug zur Verfügung gestellt, welches das Empfangen, durch einen Prozessor, eines Beschleunigungssignals von dem Fahrzeug von einem Beschleunigungssensor einer Fahrzeugkarosserie durch einen Bandpassfilter; das Messen, durch den Prozessor, einer Größe von einem Bestandteil eines Beschleunigungssignals von einem Frequenzband, welches durch den Bandpassfilter gelangt ist, und das Feststellen eines Auftretens von Schwingungen in dem Antriebsstrang, wenn ein Änderungsverhältnis pro Stunde von der Größe des Bestandteils des Beschleunigungssignals einen bestimmten Schwellenwert überschreitet; das Berechnen, durch den Prozessor, eines Ausgleichsdrehmoments des Motors zum Dämpfen der Schwingungen in dem Antriebsstrang, wenn die Schwingungen in dem Antriebsstrang auftreten, während ein Fahrzeug auf hervorstehenden Bereichen einer Fahrbahn abwälzt; und das Anwenden, durch den Prozessor, des berechneten Ausgleichsdrehmoments des Motors auf den Antriebsstrang zum Ausgleichen der Schwingungen von dem Antriebsstrang umfasst.
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Als eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Berechnen von dem Ausgleichsdrehmoment des Motors das Erfassen, durch den Prozessor, eines gemessenen Signals des Motordrehmoments; das Berechnen, durch den Prozessor, des Ausgleichsdrehmoments des Motors zum Messen der Größe von dem Bestandteil des gemessenen Signals des Motordrehmoments von dem bestimmten Frequenzband, welches durch den Bandpassfilter gelangt ist, zum Berechnen der Änderung von dem Motordrehmoment aufgrund von den Schwingungen von dem Antriebsstrang, und um die Änderung von dem Motordrehmoment abzuziehen, basierend auf den Schwingungen von dem Antriebsstrang von dem Motordrehmoment, welches abhängig von dem Fahrmodus von dem Elektrofahrzeug berechnet wird.
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Insbesondere kann der Prozessor feststellen, dass die Schwingungen von dem Antriebsstrang ausgeglichen wurden, wenn die Größe von der Änderung des Motordrehmoments geringer als ein bestimmter Schwellenwert ist, und somit kann der Ausgleich im Hinblick auf die Schwingungen von dem Antriebsstrang aufhören.
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Des Weiteren kann der bestimmte Schwellenwert bestimmt werden durch [Schwellenwert = Verstärkung*(Höchstwert von der Änderung des Motordrehmoments, genau nachdem das Fahrzeug auf hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abgewälzt hat)].
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Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin das Berechnen, durch den Prozessor, einer Modelldrehzahl von einem Motor, welcher keine Schwingungen in einem Antriebsstrang und in einer Antriebswelle besitzt; das Berechnen einer Ist-Drehzahl von dem Motor; und das Berechnen eines Mittelwerts der Drehzahlabweichung durch das Erhalten einer Drehzahlabweichung zwischen einer Modelldrehzahl von dem Motor und einer Ist-Drehzahl, das Ausgleichen von den Schwingungen des Antriebsstrangs umfasst das Bestimmen, durch einen Prozessor, eines Ausgleichs des Motordrehmoments für das Dämpfen von Schwingungen von dem Antriebsstrang; und das Berechnen einer Drehzahlabweichung von Null zwischen der Modelldrehzahl von dem Motor und der Ist-Drehzahl auf, in Erwiderung auf die Verwendung einer negativen Rückkopplungsregelung, auf welche der Ausgleich des Motordrehmoments angewandt wird, um die Schwingungen in dem Antriebsstrang auszugleichen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ausgleichsdrehmoment des Motors bestimmt durch
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Als eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung des Motordrehmoments für die Schwingungsdämpfung von dem Antriebsstrang nicht durchgeführt, wenn einer von einer Antriebsschlupfregelung, ein ABS (Anti-Blockier-System), eine elektronisch gesteuerte Aufhängung oder ein Anti-Ruck in der Mitte eines Antippens/Wegnehmens gegenwärtig ausgeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung kann es möglich machen, Schwingungsbestandteile zu beseitigen, welche bei einem Antriebsstrang auftreten, wenn ein Elektrofahrzeug auf hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt, durch die Verwendung einer Steuerung des Motordrehmoments, und erzielt auf diese Weise stabile Fahrbedingungen und senkt die Herstellungskosten von einem Elektrofahrzeug.
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Figurenliste
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- 1 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Steuerung von einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Steuerung von einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug, einschließlich eines Gaspositionssensors, in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 3 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Steuerung von einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 4 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm von einem Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm von einem Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es versteht sich, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug...“ oder andere ähnliche Ausdrücke, wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen mit einschließt, wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich allradangetriebene Offroader (SUV), Busse, Lastwagen, unterschiedliche Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und dieser schließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Elektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus Ressourcen mit Ausnahme von Erdöl erzeugt wurden) ein. Wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Kraftquellen besitzt, zum Beispiel sowohl mit Benzin angetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich zum Zwecke des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der, die, das“ ebenfalls die Pluralformen umfassen, es sei denn, dass der Kontext ganz klar etwas anderes anzeigt. Es versteht sich zudem, dass die Ausdrücke „aufweist“ und/ oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elemente, und/oder Komponenten spezifiziert, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einem oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Komponenten, und/ oder von deren Gruppen nicht ausschließt. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/ oder“ beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der damit verknüpften aufgelisteten Begriffe.
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Obwohl die oben stehende beispielhafte Ausführungsform beschrieben wird, als ob sie eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen der oben stehenden Prozesse verwendet, versteht es sich, dass die oben stehenden Prozesse ebenfalls von einem einzigen Steuergerät oder Einheit durchgeführt werden können.
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Des Weiteren kann die Steuerungslogik der vorliegenden Erfindung als ein nicht-flüchtiger computerlesbarer Datenträger auf einem computerlesbaren Medium enthalten sein, welches ausführbare Programmanweisungen enthält, welche von einem Prozessor, einem Steuergerät oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele des computerlesbaren Mediums umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt, ROM, RAM, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-drives, Smartcards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in zu einem Netzwerk gekoppelten Computersystemen vertrieben werden, so dass die computerlesbaren Datenträger auf eine verteilte Art und Weise gespeichert und ausgeführt werden, zum Beispiel von einem Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN).
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Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahmen auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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1 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Steuerung von einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 und 3 sind beispielhafte Ansichten, welche eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 4 und 5 sind beispielhafte Ablaufdiagramme von einem Verfahren zur Schwingungsdämpfung von einem Antriebsstrang für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 dargestellt, weist die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung 10 von einem Antriebsstrang 40 einen Prozessor auf, welcher eine Vielzahl von Einheiten bearbeitet. Diese Einheiten weisen eine Beurteilungseinheit für eine Schwingungserzeugung 20, welche dazu eingerichtet ist, um die Frequenz bei einer Beschleunigung zu analysieren, welche von einem Beschleunigungssensor 11 gemessen wurde, welcher in einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, und um Schwingungen festzustellen, welche von dem Antriebsstrang 40 erzeugt wurden, wenn ein Fahrzeug auf hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt, und eine Steuereinheit für ein Rückdrehmoment des Motors 30 auf, welche dazu eingerichtet ist, um ein Ausgleichsdrehmoment für die Schwingungsdämpfung von dem Antriebsstrang 40 zu berechnen, wenn festgestellt wird, dass die Schwingungen in dem Antriebsstrang 40 erzeugt wurden, und um das Motordrehmoment durch das Anwenden des berechneten Ausgleichsdrehmoments auf den Motor von dem Antriebsstrang 40 zu steuern.
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Zusätzlich dazu kann die Beurteilungseinheit für eine Schwingungserzeugung 20 einen Bandpassfilter (BPF) 21 aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, um ein Beschleunigungssensorsignal von dem Beschleunigungssensor 11 zu verarbeiten, und um lediglich ein bestimmtes Frequenzband durchzulassen. Des Weiteren kann eine Schwingungsbeurteilungseinheit 22 dazu eingerichtet sein, um die Größe von einem Bestandteil des Beschleunigungssignals zu messen, welcher durch den Bandpassfilter 21 gelangt ist, um ein Änderungsverhältnis von dem Bestandteil des Beschleunigungssignals für eine bestimmte Zeit zu berechnen, um den Zustand der Fahrbahn zu erkennen, und um die in dem Antriebsstrang erzeugten Schwingungen zu bestimmen, wenn ein Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt.
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2 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Steuerung von einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, welche besonders die Steuereinheit für ein Rückdrehmoment des Motors 30 beschränkt, welche von dem Prozessor bearbeitet wird, von der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung 10 von einem Antriebsstrang 40 für ein Elektrofahrzeug von 1.
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In der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuerungseinheit für das Rückdrehmoment des Motors 30 einen Bandpassfilter 31, welcher dazu eingerichtet ist, um ein gemessenes Signal des Motordrehmoments von der Messeinheit für ein Motordrehmoment 12 zu verarbeiten, welche von einem Prozessor bearbeitet wird, und um lediglich ein bestimmtes Frequenzband hindurchzulassen, und eine Kompensationseinheit für ein Motordrehmoment 32 aufweisen, welche von einem Prozessor bearbeitet wird, und welche dazu eingerichtet ist, um ein Anforderungsdrehmoment von einem Fahrer durch das Messen der Stellung von einem Gaspedal von dem Gaspedalpositionssensor 13 zu schätzen, und um ein Drehmoment von einem bestimmten Frequenzband, welches durch den Bandpassfilter 31 gelangt ist, von dem Anforderungsdrehmoment zu extrahieren, und um es auf den Antriebsstrang 40 anzuwenden.
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3 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Steuerung von einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung 10 eines Antriebsstrangs in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 3 veranschaulicht, weist des Weiteren eine Berechnungseinheit für eine Modelldrehzahl 50 auf, welche von dem Prozessor bearbeitet wird, welche dazu eingerichtet ist, um eine Modelldrehzahl zu berechnen, welche eine Drehzahl sein kann, bei der keine Schwingungen auftreten. Die Modelldrehzahl kann durch das Subtrahieren des Schleppmoments von dem Anweisungswert des Motordrehmoment berechnet werden und dann durch das Integrieren desjenigen Wertes, welcher durch das Subtrahieren des gesamten Drehmoments von der Antriebswelle erhalten wird.
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Des Weiteren, wie in 3 veranschaulicht, kann die Steuereinheit für ein Rückdrehmoment des Motors 30 eine Berechnungseinheit für die Drehzahlabweichung 33 aufweisen, welche von dem Prozessor bearbeitet wird, welche dazu eingerichtet ist, um in Echtzeit eine Drehzahlabweichung zwischen der Modelldrehzahl von dem Motor und der Ist-Drehzahl zu berechnen, einen Tiefpassfilter (TPF) 34, welcher dazu eingerichtet ist, um eine Drehzahlabweichung von einem bestimmten Frequenzband hindurchzulassen, um einen Mittelwert der Drehzahlabweichung zu erhalten, und eine Berechnungseinheit für ein Ausgleichsdrehmoment 35, welche von dem Prozessor bearbeitet wird, welche dazu eingerichtet ist, um das Motordrehmoment für die Schwingungsdämpfung von einem Antriebsstrang durch das Berechnen des Ausgleichsdrehmoments von dem Motor mit der Hilfe von der Modelldrehzahl, der Ist-Drehzahl und des Mittelwerts der Drehzahlabweichung zu steuern.
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Das Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug von 4 wird mit Bezugnahme auf die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug von den 1 und 2 beschrieben werden.
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In Schritt S10, für das Bestimmen der in dem Antriebsstrang erzeugten Schwingungen, während ein Elektrofahrzeug auf hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt, wird ein Beschleunigungssignal von einem Fahrzeug von dem Beschleunigungssensor der Fahrzeugkarosserie 11 (S11) empfangen, und der Beschleunigungssensor der Fahrzeugkarosserie 11 kann aus einem Beschleunigungssensor gebildet sein, welcher an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wie zum Beispiel der Beschleunigungssensor, welcher für eine Vorrichtung zur Lagesteuerung (VDC) von einer Fahrzeugkarosserie verwendet wird.
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Zusätzlich dazu kann das Beschleunigungssignal von dem Beschleunigungssensor der Fahrzeugkarosserie 11 zu dem Bandpassfilter 21 übertragen werden und lediglich ein bestimmtes Frequenzband wird durch diesen hindurchgelassen, und der AC Bestandteil von der Beschleunigung kann in Schritt S12 extrahiert werden. Zudem, da die Schwingung aufgrund des inhärenten Modus von dem Antriebsstrang bei 5-20Hz aufgeteilt sein kann, kann dasjenige Frequenzband, welches durch den Bandpassfilter 21 hindurch gelassen wird, 5-20Hz sein.
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Des Weiteren kann der AC Bestandteil von der Beschleunigung von einem bestimmen Frequenzband, welches durch den Bandpassfilter 21 gelangt ist, gemessen werden, und das Änderungsverhältnis pro Stunde von dem Beschleunigungsbestandteil kann berechnet werden. Aus diesem Grund kann in Schritt S13 der Prozessor feststellen, ob der Wert des Änderungsverhältnisses einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
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4 ist eine beispielhafte Ansicht, welche ein Beispiel von einem bestimmten Schwellenwert von 0,5G/100ms veranschaulicht. Während der Wert von einem bestimmten Schwellenwert abnimmt, kann er leichter im Hinblick auf diejenigen Schwingungen reagieren, welche auftreten, wenn ein Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt.
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Wenn der Wert von dem Änderungsverhältnis von dem AC Bestandteil von der Beschleunigung nicht einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, wie in Schritt S13 veranschaulicht, dann kehrt das Verfahren zu Schritt S11 zurück, und die Schritte S11-S13 können wiederholt durchgeführt werden. Zusätzlich dazu, falls das Änderungsverhältnis von dem AC Bestandteil der Beschleunigung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, dann kann bestimmt werden, dass Schwingungen an dem Antriebsstrang aufgetreten sind, während das Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt, und das Verfahren fährt fort zu dem Steuerungsschritt für das umgekehrte Motordrehmoment S20.
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Jedoch, wie in 4 dargestellt, wenn eine zusätzliche Steuerung für das umgekehrte Motordrehmoment (S20) für die Schwingungsdämpfung von dem Antriebsstrang nicht durchgeführt wird, dann kann das Verfahren zu Schritt S11 zurückkehren, und die vorherigen Schritte werden wiederholt durchgeführt (S14). Die Steuerung des Motordrehmoments darf nicht durchgeführt werden, um einen Anti-Ruck während eines Antippens/Wegnehmens zu beseitigen, wenn eine Antriebsschlupfregelung, ein ABS (Anti-Blockier-System) oder eine elektronisch gesteuerte Aufhängung gegenwärtig ausgeführt werden. Die Bewegung des Antippens/Wegnehmens tritt auf, wenn ein Fahrer entweder einen Druck auf ein Gaspedal ausübt oder den Druck von dem Gaspedal löst. Wenn die Steuerung des Motordrehmoments bereits läuft, dann darf die Steuerung des umgekehrten Motordrehmoments (S20) nicht durchgeführt werden, um eine Störung der Anti-Rucksteuerung zu verhindern.
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In dem Steuerungsschritt der Motorumkehr S20 kann ein gemessenes Signal des Motordrehmoments von dem Messabschnitt für ein Motordrehmoment 12 (S21) empfangen werden.
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Zusätzlich dazu, um eine Änderung des Wertes des Motordrehmoments aufgrund von der Schwingung von dem Antriebsstrang zu extrahieren, können die gemessenen Signale des Motordrehmoment zu dem Bandpassfilter 31 übertragen werden und lediglich ein bestimmtes Frequenzband wird durch diesen hindurchgelassen, wobei die Änderung des Motordrehmoments extrahiert (S22) werden kann, welche von den Schwingungen von dem Antriebsstrang verursacht wurden.
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Die Schwingungen aufgrund des inhärenten Modus von dem Antriebsstrang können in einem Bereich von 5-20Hz verteilt sein, und das Frequenzband, welches durch den Bandpassfilter 31 hindurch gelangt, kann 5-20Hz für das Extrahieren derjenigen Änderung des Motordrehmoments sein, welche aufgrund von den Schwingungen in dem Antriebsstrang verursacht wurde.
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Zudem kann das Anforderungsdrehmoment des Fahrers durch das Messen der Position von dem Gaspedal unter Verwendung des Gaspedalpositionssensor 13 geschätzt werden, und diejenige Änderung des Motordrehmoments, welche in S22 extrahiert wurde, kann von dem Anforderungsdrehmoment des Fahrers subtrahiert werden, und somit wird dasjenige Ausgleichsdrehmoment berechnet, welches auf den Motor angewandt wird, welcher eine Quelle der Antriebskraft von dem Antriebsstrang ist, und das berechnete Ausgleichsdrehmoment kann auf den Antriebsstrang angewandt werden, was auf diese Weise diejenigen Schwingungen dämpft, welche in dem Antriebsstrang erzeugt wurden (S23).
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Des Weiteren kann die Änderung des Motordrehmoments mit einem Höchstwert von der Änderung des Motordrehmoments verglichen werden, welcher extrahiert wurde, gerade nachdem das Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abgewälzt hat (S24).
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Mit anderen Worten kann der Prozessor feststellen, ob die Änderung des Betrags des Motordrehmoments geringer als ein bestimmter Schwellenwert ist. Wenn die oben stehend erwähnte Bedingung nicht erfüllt ist, dann kehrt das Verfahren zu Schritt S21 zurück, und die zuvor erklärten Verfahren werden wiederholt durchgeführt. Zudem, wenn die Änderung des Motordrehmoments bestimmt wird, kleiner als ein bestimmter Schwellenwert zu sein, dann kann die umgekehrte Drehmomentsteuerung abgeschlossen werden, und der augenblickliche Betriebszustand kann beibehalten werden. Mit den obigen Operationen kann es möglich sein, diejenigen Schwingungen in dem Antriebsstrang wirksam zu dämpfen, welche auftreten, während das Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt.
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Zudem kann der bestimmte Schwellenwert bestimmt werden durch: [Verstärkung*(Höchstwert von der Änderung des Motordrehmoments, genau nachdem das Fahrzeug auf hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abgewälzt hat)]. Wie in 4 dargestellt, kann die Verstärkung, zum Beispiel 0,3 betragen. Während die Verstärkung im Wert abnimmt, können weniger Schwingungen ausgeglichen werden; die Zeit für die Steuerung der Schwingung kann jedoch verlängert werden.
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Im Folgenden wird das Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug von 5 mit Bezugnahme auf die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug von den 1 und 3 beschrieben werden.
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In Schritt S10 von dem Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug kann die Schwingungserzeugung in dem Antriebsstrang, während das Fahrzeug auf den hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt, festgestellt werden. Der Schritt S10 in 5 ist derselbe wie der Schritt für das Bestimmen der Schwingungen von einem Antriebsstrang von 4, aus diesem Grund wird eine detaillierte Beschreibung von selbigem ausgelassen werden.
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In dem Verfahren für die Schwingungsdämpfung eines Antriebsstrangs für ein Elektrofahrzeug von 5 in Schritt S30 der Drehmomentsteuerung für die Motorumkehrung kann die Modelldrehzahl, welche eine Motordrehzahl ohne Schwingungen von dem Antriebsstrang 40 und der Antriebswelle ist, durch den Berechnungsabschnitt für die Modelldrehzahl 50 (S31) berechnet werden. Die Modelldrehzahl kann durch das Integrieren derjenigen Werts berechnet werden, welcher als das Schleppdrehmoment, welches von dem Befehlswert des Motordrehmoments subtrahiert werden darf, und dann das Subtrahieren des gesamten Drehmoments von der Antriebswelle erhalten wurde.
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Des Weiteren kann der Wert der Drehzahlabweichung zwischen der Modelldrehzahl von dem Motor und der Ist-Drehzahl in Echtzeit berechnet werden, und die Drehzahlabweichung kann durch den Tiefpassfilter 34 hindurchgelassen werden, somit wird der Mittelwert von der Drehzahlabweichung berechnet (S32).
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Als nächstes kann der Betrag des Ausgleichsdrehmoments des Motors für die Schwingungsdämpfung von einem Antriebsstrang durch die Berechnungseinheit für ein Ausgleichsdrehmoment 35 berechnet werden, welche von dem Prozessor verarbeitet wird, und das Ausgleichsdrehmoment des Motors kann auf den Antriebsstrang angewandt werden. Aus diesem Grund verringert die Steuerung des Motordrehmoments (S33) die Schwingungsdämpfung von dem Antriebsstrang. Die Motorkompensation kann berechnet werden durch:
- [Ausgleichsdrehmoment = Verstärkung*((Modelldrehzahl - Ist-Drehzahl) - Mittelwert der Drehzahlabweichung)], und die oben stehend erwähnte Verstärkung kann unterschiedlich bestimmt werden, abhängig von einer getrennten Kupplung, wenn Gänge geschalten werden, während des Antippens/Wegnehmens und einer Bremsoperation.
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Zusätzlich dazu wird in Schritt S34 bestimmt, wenn die Drehzahlabweichung zwischen der Modelldrehzahl und der Ist-Drehzahl Null wird, auf diese Weise wird ein Ausgleichen der Schwingungen in dem Antriebsstrang bestimmt.
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Mit anderen Worten, wenn die Drehzahlabweichung zwischen der Modelldrehzahl von dem Motor und der Ist-Drehzahl nicht Null ist, dann kehrt das Verfahren zu Schritt S31 zurück und die vorherigen Verfahren werden wiederholt durchgeführt. Wenn die Drehzahlabweichung zwischen der Modelldrehzahl von dem Motor und der Ist-Drehzahl Null beträgt, dann kann die umgekehrte Drehmomentsteuerung (S30) abgeschlossen werden, und der augenblickliche Betriebszustand kann beibehalten werden. Mit den oben stehend erklärten Operationen kann es möglich sein, diejenigen Schwingungen von dem Antriebsstrang auszugleichen, welche auftreten, während das Fahrzeug auf hervorstehenden Bereichen von einer Fahrbahn abwälzt.
