DE102013223205A1

DE102013223205A1 - Anpassungsunterstützungssystem und Anpassungsunterstützungsverfahren

Info

Publication number: DE102013223205A1
Application number: DE102013223205.5A
Authority: DE
Inventors: Keiichi Enoki; Nobuhide Mori; Kotaro Nakano; Yasufumi Ogawa; Hiroyuki Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-10-16
Also published as: JP2014207778A; JP5562466B1

Abstract

Es wird ein Anpassungsunterstützungssystem und ein Verfahren bereitgestellt, das eine Schwingungsunterdrückungssteuerung geeignet ausführen kann. Das Anpassungsunterstützungssystem umfasst: eine Motorsteuereinheit zum Steuern eines Antriebsdrehmoments eines Motors von einem elektrischen Fahrzeugs auf Grundlage eines Drehmomentanweisungswerts entsprechend einem Gaspedal-Öffnungsgrads des elektrischen Fahrzeugs, und eines Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken einer Schwingung, die durch eine Torsionsresonanz einer Antriebswelle verursacht wird, verursacht durch eine Drehmomentwelligkeit des Motors; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die von außerhalb der Motorsteuereinheit verbindbar ist, zum Messen einer Steuerinformation an dem Motor, und Ändern einer Steuerkonstanten, die für die Motorsteuereinheit eingestellt ist, während eines Betriebs der Motorsteuereinheit. Die Signalverarbeitungsvorrichtung misst eine Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebswelle des elektrischen Fahrzeugs auf Grundlage einer Variation in der Drehzahl des Motors in einem Zustand, in dem das elektrische Fahrzeug geerdet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anpassungsunterstützungssystem und ein Anpassungsunterstützungsverfahren zur Unterstützung beim Anpassen einer Steuerverstärkung einer Vibrationsunterdrückungssteuerung, um eine Vibration eines Fahrzeugkörpers zu unterdrücken, der durch eine Torsionsresonanz einer Antriebsachse eines elektrischen Fahrzeugs verursacht wird.
STAND DER TECHNIK
Zur Reduzierung einer CO₂-Emissionsmenge wächst in den letzten Jahren die Anzahl der Hybridfahrzeuge, die mit einem Motor und einer Kraftmaschine (Verbrennungskraftmaschine) ausgestattet sind, und der elektrischen Fahrzeuge, die nur durch Motoren angetrieben werden (im allgemeinen als „elektrische Fahrzeuge“ oder einfach „Fahrzeuge“ bezeichnet).
Es ist bekannt, dass das elektrische Fahrzeug tatsächlich eine natürliche Torsionsschwingung einer Antriebswelle aufweist, und somit eine Drehmomentvariation des Motors als eine Schwingung eines Fahrzeugkörpers durch eine Fahrzeugkörperresonanz verstärkt wird, was zu einer Verschlechterung der Fahrqualität führt. Es wurde daher untersucht, die Schwingung eines Fahrzeugkörpers zu unterdrücken, um über eine Schwingungsunterdrückungssteuerung die Fahrqualität zu erhöhen.
Abstellend auf die Messung einer Frequenzantwort der Torsionsschwingung und dergleichen, die durch den Motor des elektrischen Fahrzeugs als Schwingungsquelle verursacht wird, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem, in einem Nichtbelastungszustand, bei dem das Fahrzeug aufgebockt ist, ein Antriebsdrehmoment des Motors als ein Sinusdurchlauf bzw. Sinus-Sweep von außen eingegeben wird, um die Frequenzcharakteristik zu erfassen (wie z.B. „Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor", Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24).
Um die Frequenzantwort der Torsionsschwingung und dergleichen akkurat zu erkennen, die durch den Motor des elektrischen Fahrzeugs als Schwingungsquelle verursacht wird, muss die Frequenzantwort unter Berücksichtigung einer Trägheit eines Fahrzeugkörpers gemessen werden, und zur Erkennung einer Resonanzfrequenz der natürlichen Schwingung, muss die Frequenzantwort bis zu einem hohen Frequenzband synchron mit der Motorsteuerfrequenz gemessen werden.
Gemäß „Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor", Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24, wird das Fahrzeug jedoch aufgebockt, und die Trägheit des Fahrzeugkörpers wird nicht auf die Räder angewendet, und Gewichte, die an der Antriebswelle anliegen, sind von denen während einer tatsächlichen Fahrt verschieden. Die Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebswelle, erzeugt während der tatsächlichen Fahrt, kann somit nicht genau gemessen werden.
Gemäß „Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor", Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24, wird darüber hinaus das Antriebsdrehmoment des Motors als Sinusdurchlauf von außen eingegeben, jedoch ist die Eingangsfrequenz des Signals von außen durch eine Kommunikationsgeschwindigkeit beschränkt, die von einem Kommunikationskabel nach außen abhängt, und eine Frequenzantwort, die höher als die Kommunikationsgeschwindigkeit ist, kann somit nicht erfasst werden.
Das Verfahren gemäß „Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor", Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24, kann mit anderen Worten keine Frequenzantwort unter Berücksichtigung der Trägheit des Fahrzeugkörpers messen, und kann keine Frequenzantwort bis zu einem hohen Frequenzband synchron mit dem Motorsteuerzyklus messen. Dies führt somit zu einem Problem, das darin besteht, dass die Schwingungs- und Unterdrückungssteuerung nicht richtig ausgeführt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung adressiert die oben erwähnten Probleme, und hat daher die Bereitstellung eines Anpassungsunterstützungssystems und eines Anpassungsunterstützungsverfahrens zur Aufgabe, die eine korrekte Schwingungs- und Unterdrückungssteuerung bereitstellen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Anpassungsunterstützungssystem bereitgestellt, umfassend: eine Motorsteuereinheit zum Steuern eines Antriebsdrehmoments eines Motors eines elektrischen Fahrzeugs basierend auf einem Drehmomentanweisungswert entsprechend einem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs, und eines Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken einer Schwingung, die durch eine Torsionsresonanz einer Antriebsachse verursacht wird, die durch eine Drehmomentwendigkeit des Motors verursacht wird; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die von Außen mit der Motorsteuereinheit zu verbinden ist, zum Messen einer Steuerinformation an dem Motor, und zum Ändern einer Steuerkonstante, die für die Motorsteuereinheit eingestellt ist, während eines Betriebs der Motorsteuereinheit, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung eine Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebsachse des elektrischen Fahrzeugs misst, basierend auf einer Variation einer Drehzahl des Motors in einem Zustand, in dem das elektrische Fahrzeug geerdet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Anpassungsunterstützungsverfahren bereitgestellt, das in einem Anpassungsunterstützungssystem auszuführen ist, wobei das Anpassungsunterstützungssystem umfasst: eine Motorsteuereinheit zum Steuern eines Antriebsdrehmoments eines Motors von einem elektrischen Fahrzeug auf Grundlage eines Drehmomentanweisungswerts entsprechend einem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs, und eines Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken einer Schwingung, die durch eine Torsionsresonanz einer Antriebswelle verursacht wird, verursacht durch eine Drehmomentwelligkeit des Motors; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die von Außerhalb mit der Motorsteuereinheit verbunden werden kann, zum Messen einer Steuerinformation bezüglich des Motors, und Ändern einer Steuerkonstanten, die für die Motorsteuereinheit eingestellt ist, während eines Betriebs der Motorsteuereinheit, wobei das Anpassungsunterstützungsverfahren umfasst: Messen einer Drehzahl des Motors; und Berechnen, auf Grundlage der gemessenen Drehzahl des Motors, einer Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebswelle des elektrischen Fahrzeugs in einem Zustand, bei dem das elektrische Fahrzeug geerdet ist.
Das Anpassungsunterstützungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: die Motorsteuereinheit zum Steuern des Antriebsdrehmoments des Motors des elektrischen Fahrzeugs auf Grundlage des Drehmomentanweisungswerts entsprechend dem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs, und des Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken der Schwingung, die durch die Torsionsresonanz der Antriebswelle verursacht wird, verursacht durch die Drehmomentwendigkeit des Motors; und die Signalverarbeitungsvorrichtung, die von außerhalb mit der Motorsteuereinheit zu verbinden ist, zum Messen der Steuerinformation an dem Motor, und zum Ändern der Steuerkonstanten, die für die Motorsteuereinheit eingestellt ist, während des Betriebs der Motorsteuereinheit. Die Signalverarbeitungsvorrichtung misst die Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebswelle des elektrischen Fahrzeugs auf Grundlage der Variation in einer Drehzahl des Motors in dem Zustand, in dem das elektrische Fahrzeug geerdet ist.
Das Anpassungsunterstützungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das in dem Anpassungsunterstützungssystem auszuführen ist, wobei das Anpassungsunterstützungssystem umfasst: die Motorsteuereinheit zum Steuern des Antriebsdrehmoments des Motors des elektrischen Fahrzeugs auf Grundlage des Drehmomentanweisungswerts entsprechend dem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs, und des Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken der Schwingung, die durch die Torsionsresonanz der Antriebswelle verursacht wird, verursacht durch die Drehmomentwelligkeit des Motors; und die Signalverarbeitungsvorrichtung, die von außerhalb mit der Motorsteuereinheit zu verbinden ist, zum Messen der Steuereinformation an dem Motor, und zum Ändern der Steuerkonstanten, die für die Motorsteuereinheit eingestellt ist, während des Betriebs der Motorsteuereinheit, umfassend: Messen der Drehzahl des Motors; und Berechnen, auf Grundlage der gemessenen Drehzahl des Motors, einer Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebswelle des elektrischen Fahrzeugs in dem Zustand, bei dem das elektrische Fahrzeug geerdet ist.
Die Schwingungsunterdrückungssteuerung kann daher korrekt ausgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A bis 1C sind erläuternde Diagramme zur Darstellung einer Vibration bzw. Schwingung eines Fahrzeugkörpers an einem elektrischen Fahrzeug;
2 ist ein Konfigurationsdiagramm zur Darstellung eines Anpassungsunterstützungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein funktionales Blockdiagramm zur Darstellung des Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Verarbeitung zum Messen einer Frequenzantwort in dem Anpassungsunterstützungssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Diagramm zur Darstellung der gemessenen Frequenzantwort in dem Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Verarbeitung zum Anpassen einer Vibrationsunterdrückungs-Steuerverstärkung in dem Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A und 7B sind Diagramme zur Darstellung einer Beziehung zwischen einer tatsächlichen Motordrehzahl und einer virtuellen Motordrehzahl in dem Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
8A und 8B sind Diagramme zur Darstellung von Drehzahlvariationsamplituden der tatsächlichen Motordrehzahl und der virtuellen Motordrehzahl in dem Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird im Folgenden ein Anpassungsunterstützungssystem und Anpassungsunterstützungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert, und die gleichen oder entsprechenden Komponenten werden in den Zeichnungen durchweg durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Erste Ausführungsform
Bezug nehmend auf die 1A bis 1C wird zuerst eine Vibration bzw. Schwingung eines Fahrzeugkörpers an einem elektrischen Fahrzeug erläutert. 1A bis 1C sind erläuternde Diagramme zur Darstellung einer Vibration bzw. Schwingung eines Fahrzeugkörpers an einem elektrischen Fahrzeug. 1A ist eine longitudinale Fahrzeugbewegung einer Antriebskraft, 1B stellt ein Torsionsresonanzsystem einer Antriebsachse dar, und 1C stellt eine Vibration bzw. Schwingung während eines Kriechbetriebs dar.
Das elektrische Fahrzeug verwendet einen Motor als eine Energieerzeugungsquelle, und kann eine höhere Drehmomentantwort verglichen mit einem herkömmlichen Kraftmaschinenfahrzeug erlangen, indem eine Stromsteuerung für den Motor unter Verwendung eines Umrichters bzw. Wechselrichters eingesetzt wird. Die Verwendung der hohen Antwort kann eine Beschleunigungsantwort des Fahrzeugs auf den Betrieb des Gaspedals bzw. Beschleunigers durch den Fahrer stark erhöhen.
Andererseits weist das elektrische Fahrzeug tatsächlich, wie in den 1A bis 1C dargestellt, natürliche Frequenzen einer Torsionsvibration bzw. Torsionsschwingung der Antriebsachse auf, und eine Drehmomentvariation des Motors wird als eine Schwingung eines Fahrzeugkörpers durch die Fahrzeugkörperresonanz verstärkt, und die Drehmomentvariation wird als eine Antriebskraft des Fahrzeugs übertragen und führt zu einer Verschlechterung der Fahrqualität, was ein Problem darstellt. Die Ursachen der Induzierung der Torsionsschwingung der Antriebsachse beruhen auf einer starken Änderung im Drehmoment beim Start und einer Drehmomentwelligkeit des Motors.
Um, wie oben erläutert, die Fahrqualität des elektrischen Fahrzeugs zu verbessern, wird eine Unterdrückung der Schwingung eines Fahrzeugkörpers mittels einer Schwingungsunterdrückungssteuerung studiert. Die Schwingungsunterdrückungssteuerung zum Unterdrücken der Schwingung bzw. Vibration eines Fahrzeugkörpers erfasst zuerst eine Frequenzantwort einer Torsionsresonanz der Antriebsachse, und führt dann eine Änderung und Anpassung der Steuerverstärkung der Schwingungsunterdrückungssteuerung durch.
Wenn in diesem Zusammenhang die Frequenzantwort erfasst werden soll, gibt es ein Problem darin, dass dann, wenn ein Antriebsdrehmoment für den Motor zum Erfassen der Frequenzantwort von einer externen Vorrichtung angewiesen wird, die mit einer Steuervorrichtung für den Motor verbunden ist, eine Frequenzantwort, die höher als eine Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen der externen Vorrichtung und der Motorsteuereinheit ist, nicht erfasst werden kann.
Darüber hinaus besteht dann, wenn die Steuerverstärkung anzupassen ist, das folgende Problem. Insbesondere zur Anpassung der Steuerverstärkung fährt ein Testfahrer ein Fahrzeug, um einen Schwingungserzeugungszustand zu überprüfen, ändert die Steuerverstärkung, um die Schwingung zu reduzieren, und fährt das Fahrzeug erneut, um die erzeugte Schwingung zu überprüfen.
Auf diese Art und Weise wird der Anpassungsbetrieb für die Steuerverstärkung durch den Testfahrer mit einem Trial-End-Error-Verfahren bzw. Ausprobieren wiederholt, bis die Schwingung auf einen Zielschwingungspegel oder geringer reduziert ist. Der Betrieb durch den Testfahrer ist jedoch schlecht reproduzierbar, und ein Zielwert kann somit nicht eindeutig definiert werden. Es ist somit eine Zeit notwendig, um eine Differenz zwischen einem Zielwert zum Evaluieren des Effekts, wenn die Steuerverstärkung geändert wird, und einem Messresultat zu berechnen, was zu vielen manuellen Stunden für die Anpassung führt.
Vor diesem Hintergrund wird in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert ein Fall erläutert, bei dem die Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebsachse gemessen wird und ein Fall, bei dem die Steuerverstärkung der Schwingungsunterdrückungssteuerung mittels bestimmter Vorrichtungskonfigurationen angepasst wird.
2 ist ein Konfigurationsdiagramm zur Darstellung eines Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 stellt eine Hardwarekonfiguration des Anpassungsunterstützungssystems dar. Das Anpassungsunterstützungssystem gemäß 2 umfasst ein elektrisches Fahrzeug 100 und eine Signalverarbeitungsvorrichtung 200, die über ein Kommunikationskabel 300 miteinander gegenseitig verbunden sind.
Das elektrische Fahrzeug 100 enthält eine Fahrzeugsteuereinheit (VCU) 10, eine Motorsteuereinheit (MC) 20, einen Gaspedalpositionssensor 30, einen Motorumrichter (INV) 40, eine Batterie 50 zum Antrieb des Fahrzeugs, einen Antriebsmotor 60 mit einem Fahrzeugantriebsmotor (DM) 61 und einen Magnetpol-Positionssensor (RF) 62, eine Antriebsachse 70, eine Bremse 80 und ein Antriebsrat 90.
Die Signalverarbeitungseinheit 200 enthält eine Kommunikationsschnittstelle zur Signalverarbeitungsvorrichtung (im Folgenden als „Kommunikations-I/F“ bezeichnet) 210 und einen kleinen Computer für die Signalverarbeitungsvorrichtung 220.
3 ist ein funktionales Blockdiagramm zur Darstellung des Anpassungsunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 stellt die Hardwarekonfiguration des in 2 dargestellten Anpassungsunterstützungssystems als funktionale Blöcke dar.
In dem elektrischen Fahrzeug 100 umfasst die Fahrzeugsteuereinheit 10 ein Antriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 11. Das Antriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 11 berechnet einen Drehmomentanweisungswert Rtrq, basierend auf Fahrzeuginformationssignalen, einschließlich einem Motorrotationssignal Mn, erfasst durch die Motorsteuereinheit 20, und einem Gaspedal-Öffnungsgradsignal APS, das eine Betriebsgröße eines Gaspedals darstellt, die durch den Gaspedalpositionssensor 30 erfasst wird.
Die Motorsteuereinheit 20 enthält ein Motorantriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 21, ein Motorantriebsdrehmoment-Schaltmodul 22, ein Motorantriebsdrehmoment/Motorantriebsstrom-Signalwandlermodul 23, ein PWM-Wandlermodul 24, ein Schwingungsunterdrückungssteuerungs-Drehmomentberechnungsmodul 25, ein Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26, ein Motordrehzahl-Erfassungsmodul 27, ein Schwingungsunterdrückungssteuerungs-Drehmomentberechnungsverstärkungs-Speichermodul 28 und eine Kommunikationsschnittstelle (die im Folgenden als „Kommunikations-I/F“ bezeichnet wird) 29.
Das Motorantriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 21 berechnet ein Motorantriebsdrehmoment Ttrg, das durch Addieren des Drehmomentanweisungswerts Rtrq, berechnet durch das Antriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 11, und einem Schwingungsunterdrückungs-Steuerdrehmoment Tvr, berechnet durch das Vibrationsunterdrückungs-Steuerdrehmoment-Berechnungsmodul 25, erlangt wird.
Das Motorantriebsdrehmoment-Schaltmodul 22 verwendet, wenn die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 nicht mit der Motorsteuereinheit 20 verbunden ist, das Motorantriebsdrehmoment Ttrg, berechnet durch das Motorantriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 21, als ein Motorantriebsdrehmoment Tdrv. Wenn die Signalsverarbeitungsvorrichtung 200 mit der Motorsteuereinheit 20 verbunden ist, schaltet das Antriebsdrehmoment-Schaltmodul 22, basierend auf einem Motorantriebs-Drehmomentverfahren, eingestellt durch das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsbedingungs-Eingabemodul 221 in dem kleinen Computer für die Signalverarbeitungsvorrichtung 220, zwischen dem Motorantriebsdrehmoment Ttrg, berechnet durch das Motorantriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 21, und einem Frequenzantwort-Messdrehmoment Tf, berechnet durch das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26, um das Motorantriebsdrehmoment Tdv einzustellen.
Das Motorantriebsdrehmoment/Motorantriebsstrom-Signalwandlermodul 23 wandelt das Motorantriebsdrehmoment Tdrv, eingestellt durch das Motorantriebsdrehmoment-Schaltmodul 23, in ein Motorantriebs-Stromsignal Cdrv.
Das PWM-Wandlermodul 24 wandelt das Motorantriebs-Stromsignal Cdrv, gewandelt durch das Motorantriebsdrehmoment/Motorantriebs-Stromsignal-Wandlermodul 23, in eine Spannungswellenform zum Antrieb einer Motorantriebsschaltung (PD) 41 des Motorumrichters bzw. Motorwechselrichters 40.
Das Schwingungsunterdrückungssteuer-Drehmomentberechnungsmodul 25 berechnet, mittels eines an der Motorsteuereinheit 20 installierten Schwingungsunterdrückungs-Steuerverfahrens das Schwingungsunterdrückungs-Steuerdrehmoment Tvr basierend auf einer Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung Tvrgain, gespeichert in dem Schwingungsunterdrückungssteuerungs-Drehmomentberechnungsverstärkungs-Speichermodul 28.
Das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26 erzeugt das Frequenzantwort-Messdrehmoment Tf basierend auf Drehmomenterzeugungsbedingungen Tfcnd für eine Frequenzantwortmessung, die durch das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsbedingungs-Eingabemodul 221 eingestellt wird.
Das Motordrehzahl-Erfassungsmodul 27 berechnet eine Motordrehzahl Mn basierend auf einem Magnetpol-Positionssignal Rsig des Magnetpol-Positionssensors 62, der an dem Antriebsmotor 60 angebracht ist.
Das Schwingungsunterdrückungssteuerungs-Drehmomentberechnungsverstärkungs-Speichermodul 28 speichert die Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung Tvrgain zum Berechnen des Schwingungsunterdrückungs-Steuerdrehmoments, das für die Motorsteuereinheit 20 ausgestattet ist. Es wird bemerkt, dass das Schwingungsunterdrückungssteuerungs-Drehmomentberechnungsverstärkungs-Speichermodul 28 in einem Speicherbereich in einem Mikrocomputer ist, der an der Motorsteuereinheit 20 angebracht ist. Die Verbindung der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 mit der Motorsteuereinheit 20 ermöglicht einem Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkungs-Eingabemodul 226 in dem kleinen Computer zur Signalverarbeitungsvorrichtung 220, die Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung Tvrgain zu ändern.
Die Kommunikationsschnittstelle I/F 29 ist über das Kommunikationskabel 300 mit der Kommunikations-I/F 210 in der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 verbunden, um verschiedene Arten von einer Steuerinformation an der Motorsteuereinheit 20 an die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 zu übertragen und verschiedene Bedingungen zu empfangen, die in der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 eingestellt sind.
Die Kommunikations-I/F 210 der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 ist über das Kommunikationskabel 300 mit der Kommunikations-I/F 29 in der Motorsteuereinheit 20 verbunden, um verschiedene Arten einer Steuerinformation an der Motorsteuereinheit 20 zu dem kleinen Computer für die Signalverarbeitungsvorrichtung 220 zu übertragen, und verschiedene Bedingungen zu übertragen, die in dem kleinen Computer für die Signalverarbeitungsvorrichtung 220 eingestellt sind, an die Motorsteuereinheit 20.
Der Kleincomputer für die Signalverarbeitungsvorrichtung 220 in der Signalverarbeitungsvorrichtung 220 enthält das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsbedingungs-Eingabemoduls 221, ein Frequenzantwort-Berechnungsmodul 222, ein Frequenzantwort-Diagrammanzeigemodul 223, ein Motordrehzahlvariations-Berechnungsmodul 224, ein Drehzahlvariationsamplitude-Diagrammanzeigemodul 225 und das Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkungs-Eingabemodul 226.
Das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsbedingungs-Modul 221 gibt die Drehmomenterzeugungsbedingungen TFcnd zum Erzeugen des Frequenzantwort-Messungsdrehmoments Tf ein, das verwendet wird, wenn das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26 die Frequenzantwort des elektrischen Fahrzeugs 100 misst.
Das Frequenzantwort-Berechnungsmodul 222 berechnet eine Frequenzantwort einer Torsionsresonanz der Antriebsachse 70 unter Verwendung der Motordrehzahl Mn, berechnet durch das Motordrehzahl-Erfassungsmodul 27, basierend auf einer durch den Magnetpol-Positionssensor 62 erfassten Magnetpol-Position Rfig, wenn der Fahrzeugantriebsmotor 61 durch das Frequenzantwort-Messungsdrehmoment Tf angetrieben wird, das durch das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26 berechnet wird.
Das Frequenzantwort-Diagrammanzeigemodul 223 zeigt die Frequenzantwort an, die durch das Frequenzantwort-Berechnungsmodul 222 berechnet wurde, an einem Kleincomputer oder dergleichen. In diesem Zusammenhang wird die berechnete Frequenzantwort z.B. als Diagramme gemäß 5, die später beschrieben werden, dargestellt.
Das Motordrehzahlvariations-Berechnungsmodul 224 berechnet Koeffizienten für eine polynomiale Approximation, unter Verwendung der Motordrehzahl Mn, berechnet durch das Motordrehzahl-Erfassungsmodul 27 basierend auf der durch den Magnetpol-Positionssensor 62 erfasste Magnetpolposition Rsig, wenn der Fahrzeugantriebsmotor 61 durch das Motorantriebsdrehmoment Ttrg angetrieben wird, das durch das Motorantriebsdrehmoment-Berechnungsmodul 21 berechnet wird, und erfasst eine virtuelle Motordrehzahl ohne eine Drehzahlvariation unter Verwendung der berechneten Koeffizienten. Das Motordrehzahlvariations-Berechnungsmodul 224 vergleicht darüber hinaus die virtuelle Drehzahl und die gemessene tatsächliche Motordrehzahl miteinander, um nur eine Variationskomponente der Motordrehzahl zu extrahieren.
Das Drehzahlvariationsamplituden-Diagrammanzeigemodul 225 zeigt an dem Kleincomputer oder dergleichen eine Variationsamplitude der Motordrehzahl an, die erfasst wird durch einen Vergleich der virtuellen Motordrehzahl, berechnet durch das Motordrehzahlvariations-Berechnungsmodul 224, und der tatsächlichen Motordrehzahl. In diesem Zusammenhang wird die Variationsamplitude der Motordrehzahl z.B. als Diagramme gemäß 8A und 8B, die später erläutert werden, dargestellt.
In das Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkungs-Eingabemodul 226 wird ein willkürlicher Wert manuell durch einen Betreiber eingegeben, wenn die Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung Tvrgain gespeichert in dem Schwingungsunterdrückungssteuerungs-Drehmomentberechnungsverstärkungs-Speichermodul 28, in Abhängigkeit von einem Motorbetriebszustand geändert wird, wenn die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 verbunden ist.
Der Gaspedalpositionssensor 30 enthält ein Gaspedal-Öffnungsgrad-Erfassungsmodul 31. Das Gaspedal-Öffnungsgrad-Erfassungsmodul 31 ist an einem Gaspedal installiert, und erfasst eine Betriebsgröße des Gas- bzw. Beschleunigerpedals durch den Fahrer, und die Betriebsgröße wird als das das Pedal-Öffnungsgradsignal APS in die Fahrzeugsteuereinheit 10 eingegeben.
Der Motorumrichter 40 enthält die Motorantriebsschaltung 41. Die Motorantriebsschaltung 41 wandelt ein Antriebssignal für den Fahrzeugantriebsmotor 61, erzeugt durch die Motorsteuereinheit 20, in ein Dreiphasen-Wechselstrom-Signal. Es wird vermerkt, dass die Batterie 50 eine elektrische Energiequelle für den Fahrzeugantriebsmotor 61 ist.
Der Fahrzeugantriebsmotor 61 wird durch den Dreiphasen-Wechselstrom des Motorumrichters 40 angetrieben, und erzeugt eine Antriebskraft für das elektrische Fahrzeug 100. Der Magnetpol-Positionssensor 62 ist darüber hinaus ein Sensor zum Erfassen von Magnetpol-Positionen eines Rotors in dem Motor, der an einer Rotationsachse des Fahrzeugantriebs des Fahrzeugantriebsmotors 61 angebracht ist, und gibt die erfasste Magnetpol-Position an die Motorsteuereinheit 20 aus.
Die Antriebsachse 70 ist zwischen dem Fahrzeugantriebsmotor 61 und dem Antriebsrad 90 verbunden, und überträgt die Antriebskraft, die durch den Fahrzeugantriebsmotor 61 erzeugt wird, an das Antriebsrad 90. Die Bremse 80 stoppt eine Rotationskraft des Antriebsrads 90, das durch den Fahrzeugantriebsmotor 61 und eine Inertial- bzw. Trägheitsenergie rotiert. Das Antriebsrad 90 ist darüber hinaus mit der Antriebsachse 70 verbunden, um das durch den Fahrzeugantriebsmotor 61 erzeugte Drehmoment auf eine Straßenoberfläche zu übertragen.
Bezugnehmend auf ein Flussdiagramm gemäß 4 wird im Folgenden eine Verarbeitung zum Messen der Frequenzantwort in dem Anpassungsunterstützungssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Gemäß 4 wird zuerst zum Messen der Frequenzantwort die Motorsteuereinheit 20 und die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 über das Kommunikationskabel 300 miteinander verbunden (Schritt S101).
Die Drehmomenterzeugungsbedingungen TFcnd für die Frequenzantwortmessung werden dann von dem Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsbedingungs-Eingabemodul 221 eingegeben (Schritt S102). Aus diesem Anlass enthalten die Drehmomenterzeugungsbedingungen für die Frequenzantwortmessung eine untere Frequenzantwort-Überprüfungsgrenzfrequenz F1, eine obere Frequenzantwort-Überprüfungsgrenzfrequenz F2, eine Frequenzantwort-Überprüfungs-Antriebsdrehmomentverstärkung A und eine obere/untere Frequenzantwort-Überprüfungs-Grenzfrequenz-Sweepzeit Tswp.
Zum Erfassen der Frequenzantwort des elektrischen Fahrzeugs wird dann ein Fahrbereich gewählt, sodass das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugantriebsmotors 61 das elektrische Fahrzeug 100 antreiben kann (Schritt S103).
Die Drehmomenterzeugungsbedingungen TFcnd zur Frequenzantwortmessung, eingestellt für die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 im Schritt S102, werden an die Motorsteuereinheit 20 transferiert (Schritt S104).
Zur Messung der Frequenzantwort wird dann das Motorantriebsdrehmoment Tdrv von der Steuerung unter dem Drehmomentanweisungswert Rtrg von der Fahrzeugsteuereinheit 10 zu dem Frequenzantwort-Messungsdrehmoment Tf geschaltet, das durch das Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26 erzeugt wird, basierend auf den Drehmomenterzeugungsbedingungen TFcnd zur Frequenzantwortmessung von dem Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsbedingungs-Eingabemodul 221 (Schritt S105).
Das Motorantriebsdrehmoment Tdrv wird dann auf 0 Nn eingestellt (Schritt S106), und es wird bestimmt, ob oder ob nicht das elektrische Fahrzeug 100 gestoppt ist (Schritt S107).
Wenn im Schritt S107 bestimmt ist, dass das Fahrzeug 100 nicht gestoppt ist (und zwar, Nein), wird Schritt S107 wiederholt, bis das elektrische Fahrzeug 100 stoppt. Es wird vermerkt, dass die Verarbeitung in ein Time-out bzw. eine Auszeit geht, nachdem Schritt S107 eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder für eine vorbestimmte Zeitperiode wiederholt wird.
Wenn andererseits im Schritt S107 bestimmt wird, dass das elektrische Fahrzeug 100 gestoppt ist (und zwar, Ja), wird zur Erfassung der Frequenzantwort unter Berücksichtigung der Trägheit des Fahrzeugkörpers eine Vorrichtung zum Beschränken eines Fahrzeugbetriebs, wie z.B. eine Fußbremse oder eine Handbremse, freigegeben (Schritt S108).
Basierend auf dem durch den Magnetpol-Positionssensor 62 erzeugte Magnetpol-Positionssignal Rsig startet dann die Messung der Motordrehzahl Mn durch das Motordrehzahl-Erfassungsmodul 27 und der Transfer der gemessenen Motordrehzahl Mn an das Frequenzantwort-Berechnungsmodul 222 (Schritt S109).
Basierend auf den Drehmomenterzeugungsbedingungen TFcnd zur Frequenzantwortmessung, eingegeben von dem Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugnisbedingungs-Eingabemodul 221 wird dann der Fahrzeugantriebsmotor 61 durch das Frequenzantwort-Messdrehmoment Tf angetrieben, das unter Verwendung des Frequenzantwortmessungs-Drehmomenterzeugungsmodul 26 erzeugt wird (Schritt S110). In diesem Zusammenhang wird das Frequenzantriebs-Messdrehmoment Dt durch die folgende Gleichung dargestellt: Tf = A·sin( 1 / 2· 2π(f2 – f1) / Tswpt²)
Wenn dann der Antrieb des Fahrzeugantriebsmotors 61 unter den Frequenzantwort-Messbedingungen TFcnd beendet ist, wird die Messung der Motordrehzahl Mn beendet (Schritt S111).
Es wird dann eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) an der im Schritt S111 gemessenen Motordrehzahl Mn angewendet, und die in 5 gezeigte Frequenzantwort erlangt (Schritt 112). Das FFT-Verfahren ist ein allgemeines Fahren, dessen detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
Basierend auf der im Schritt S112 erlangten Frequenzantwort wird dann eine Frequenzantwort wird dann eine Frequenz extrahiert, die die höchste Steuerverstärkung bereitstellt, als eine Torsionsresonanzfrequenz Fres, und eine Motordrehzahl Mn an das Rohr Res, welche die Torsionsresonanz erzeugt, wird erfasst (Schritt 113). Unter Verwendung der Anzahl von Magnetpolpaaren des Motors und der Torsionsresonanzfrequenz Fres, und die Verarbeitung gemäß 4 wird beendet.
Bezugnehmend auf ein Flussdiagramm gemäß 6 wird im Folgenden eine Verarbeitung zum Anpassen der Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung in dem Anpassungsunterstützungssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Gemäß 6 wird zuerst zur Anpassung der Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung die Motorsteuereinheit 20 und die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 über das Kommunikationskabel 300 miteinander verbunden (Schritt S201).
Es wird dann bestimmt, ob oder ob nicht die Motordrehzahl Mn gleich 0 ist (Schritt S202).
Wenn im Schritt S202 bestimmt wird, dass die Motordrehzahl Mn nicht 0 ist (und zwar, Nein), wird Schritt S202 wiederholt, bis die Motordrehzahl Mn 0 erreicht. Es wird vermerkt, dass die Verarbeitung in ein Time-out bzw. eine Auszeit geht, nachdem Schritt S202 für eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder für eine vorbestimmte Zeitperiode wiederholt ist.
Wenn andererseits im Schritt S202 bestimmt ist, dass die Motordrehzahl Mn gleich 0 ist (und zwar, Ja), ist die Motordrehzahl Mn geringer als die Motordrehzahl Mn_res, welche die Torsionsresonanz erzeugt, und es wird somit bestimmt, dass die Amplitudenmessung der Motordrehzahl Mn ausgeführt werden kann.
Basierend auf der Motordrehzahl Mn, die durch das Motordrehzahl-Erfassungsmodul 27 erfasst wird, startet dann die Messung durch das Motordrehzahl-Variationsberechnungsmodul 224 der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 (Schritt S203).
Um zu bewirken, dass die Motordrehzahl Mn die Motordrehzahl Mn_res, die die Torsionsresonanz erzeugt, übersteigt, wird dann das Gaspedal bzw. Beschleunigerpedal betätigt, um das elektrische Fahrzeug 100 zu beschleunigen (Schritt S204).
Es wird dann bestimmt, ob oder ob nicht die Motordrehzahl Mn höher als ein vorbestimmter Wert Mn_max ist (Schritt S205). Der vorbestimmte Wert Mn_max ist in diesem Zusammenhang ein Wert, der ausreichend größer als eine Drehzahl entsprechend der Torsionsresonanzfrequenz Fres ist (Motordrehzahl Mn_res, die die Torsionsresonanz erzeugt, die auf Grundlage der Frequenzantwort erfasst wird).
Wenn im Schritt S205 bestimmt wird, dass die Motordrehzahl Mn der vorbestimmte Wert Mn_max oder geringer ist (und zwar, Nein), wird bestimmt, ob oder ob nicht eine Messzeit Tacc seit dem Auftreten der Änderung in der Motordrehzahl Mn durch die Betätigung des Gaspedals eine vorbestimmte Zeitperiode Tout (Time-out) übersteigt (Schritt S206).
Wenn im Schritt S206 bestimmt wird, dass die Messzeit Tacc die vorbestimmte Zeitperiode Tout nicht überschreitet (und zwar, Nein), wird die Messung der Motordrehzahl Mn nicht unterbrochen, jedoch geht die Anpassungsverarbeitung zum Schritt S205, und die Motordrehzahl Mn wird erneut überprüft. In diesem Zusammenhang wird die vorbestimmte Zeitperiode Tout geeignet auf eine Zeitperiode eingestellt, in der die Änderung in der Motordrehzahl so langsam ist, nachdem das Gaspedal betätigt ist, dass die Zeit für die Überprüfung verzögert ist.
Wenn andererseits im Schritt S206 bestimmt wird, dass die Messzeit Tacc die vorbestimmte Zeitperiode Tout überschritten hat (und zwar, Ja), wird bestimmt, dass der Anstieg in der Motordrehzahl Mn langsam ist und der Anstieg in der Drehzahl nicht zum Messen der Variationsamplitude der Motordrehzahl Mn geeignet ist, und die Anpassungsverarbeitung geht zur Verarbeitung zum Unterbrechen der Messung der Motordrehzahl Mn.
Wenn insbesondere die Messzeit Tacc die vorbestimmte Zeitperiode Tout überschritten hat, wird ein erzwungenes Beendigungsflag gesetzt, um das Aufheben der Amplitudenmessverarbeitung vorzubereiten (Schritt S207).
Wenn andererseits im Schritt S205 bestimmt wird, dass die Motordrehzahl Mn höher als der vorbestimmte Wert Mn_max ist (und zwar, Ja), wird bestimmt, dass die Messung in dem gewünschten Motordrehzahlbereich einschließlich der Motordrehzahl Mn_res, welche die Torsionsresonanz erzeugt, beendet wurde, und die Anpassungsverarbeitung geht zum Schritt S208.
Die Messung der Motordrehzahl Mn durch das Motordrehzahl-Variationsberechnungsmodul 224 in der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 ist dann beendet (Schritt S208).
Es wird dann bestimmt, ob oder ob nicht das erzwungene Beendigungsflag durch das Messungs-Timeout gesetzt ist (Schritt S209).
Wenn im Schritt S209 bestimmt wird, dass das erzwungene Beendigungsflag gesetzt ist (und zwar, Ja), ist die Messung der Motordrehzahl Mn nicht abgeschlossen, und es wird somit bestimmt, dass die Amplitude nicht berechnet werden kann, und die Amplitude wird nicht berechnet. Die Verarbeitung gemäß 6 ist dann beendet.
Wenn andererseits im Schritt S209 bestimmt wird, dass das erzwungene Beendigungsflag nicht gesetzt ist (und zwar, Nein), wird bestimmt, dass die Amplitude durch das Motordrehzahl-Variationsberechnungsmodul 224 berechnet werden kann, und es wird bestimmt, ob oder ob nicht das elektrische Fahrzeug 100 gestoppt ist (Schritt S210). Mit anderen Worten wird bestimmt, ob oder ob nicht das elektrische Fahrzeug 100 gestoppt ist, sodass der Testfahrer das Messresultat sicher überprüfen kann.
Wenn im Schritt S210 bestimmt wird, dass das elektrische Fahrzeug 100 nicht gestoppt ist (und zwar, Nein), wird Schritt S210 wiederholt, bis das elektrische Fahrzeug 100 stoppt. Es wird vermerkt, dass die Verarbeitung in ein Time-out bzw. eine Auszeit geht, nachdem Schritt S210 für eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder für eine vorbestimmte Zeit wiederholt ist.
Es werden dann Daten bezüglich der Motordrehzahl Mn gespeichert, die die Drehzahl entsprechend der Torsionsresonanzfrequenz Fres in einer vorbestimmten Periode vor und nach der Überschreitung überschreitet (Schritt S211). Die vorbestimmte Periode ist in diesem Zusammenhang derart eingestellt, dass eine ausreichend lange Datenaufzeichnungs-Zeitperiode von einer Rotation vor dem Auftreten der Variation in der Motorrotation aufgrund der Torsionsresonanz bis zu dem Zustand der Variation der Motorrotation aufgrund der Torsionsresonanz analysiert werden kann.
Für die gemessenen Motordrehzahldaten Mn_long werden dann Koeffizienten einer polynomialen Approximation mittels des Verfahrens kleinster Quadrate berechnet (Schritt S212). Die Motordrehzahl ist bei Start der Datenmessung 0, und der y-Achsenabschnitt der polynomialen Approximation wird als 0 definiert. Das Verfahren der kleinsten Quadrate ist ein allgemeines Verfahren, dessen Beschreibung weggelassen wird.
Unter Verwendung der Koeffizienten der polynomialen Approximation, die im Schritt S212 erlangt werden, wird dann eine virtuelle Motordrehzahl ohne die Rotationsvariation an der gemessenen Motordrehzahl erzeugt (Schritt S213). Eine Beziehung zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl Mn und der virtuellen Motordrehzahl, ist z.B. in den 7A und 7B gezeigt. Es wird vermerkt, dass in den 7A und 7B die Beziehung zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl Mn und der virtuellen Motordrehzahl für zwei Betriebsmuster gezeigt ist (Betriebsmuster der 7A und 7B.
Eine Differenz zwischen den gemessenen tatsächlichen Motordrehzahldaten und den erzeugten virtuellen Motordrehzahldaten wird dann berechnet, um die Drehzahlvariationsamplitude zu erlangen (Schritt S214).
Um die Datenerkennung zu erhöhen, wird dann die Drehzahlvariationsamplitude, die im Schritt S214 erlangt wird, zusammen mit dem Maximalwert der Drehzahlvariationsamplitude, erfasst im Schritt S214, an einem Kleincomputer oder dergleichen angezeigt (Schritt S215).
Die Drehzahlvariationsamplitude zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl Mn und der virtuellen Motordrehzahl wird in diesem Zusammenhang z.B. wie in den 8A und 8B dargestellt. Es wird vermerkt, dass in den 8A und 8B die Drehzahlvariationsamplitude und der Maximalwert davon für zwei Betriebsmuster gezeigt ist (Betriebsmuster der 8A und 8B).
Basierend auf dem Wert der Drehzahlvariationsamplitude, erlangt in den Schritten S213 und S214, führt der Betreiber dann eine Anpassung der Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung durch (Schritt 216), und die Verarbeitung gemäß 6 wird beendet.
Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst das Anpassungsunterstützungssystem, wie oben erläutert, die Motorsteuereinheit zum Steuern des Antriebsdrehmoments des Motors des elektrischen Fahrzeugs basierend auf dem Drehmomentanweisungswert entsprechend dem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs, und dem Drehmomentanweisungswert zum Unterdrücken der Schwingung, die durch die Torsionsresonanz der Antriebsachse verursacht wird, verursacht durch die Drehmomentwelligkeit des Motors, und die Signalverarbeitungsvorrichtung, die von der Außenseite mit der Motorsteuereinheit zu verbinden ist, zum Messen einer Steuerinformation an dem Motor, und zum Ändern der Steuerkonstanten, die für Motorsteuereinheit während des Betriebs der Motorsteuereinheit eingestellt ist. Die Signalverarbeitungseinheit misst die Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebsachse des elektrischen Fahrzeugs basierend auf der Variation in der Drehzahl des Motors in dem Zustand, in dem das elektrische Fahrzeug geerdet ist.
Die Schwingungsunterdrückungs-Steuerverstärkung, die optimal für eine Schwingungsunterdrückungssteuerung zum Unterdrücken der Schwingung bzw. Vibration eines Fahrzeugkörpers ist, kann relativ leicht und effizient angepasst werden, was zu einer exzellenten Schwingungsunterdrückungssteuerung führt.
Die Messbedingung zum Messen der Frequenzantwort wird darüber hinaus in die Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben, und die Motorsteuereinheit berechnet, basierend auf der Messbedingung, die in die Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben wird, das Frequenzantwort-Messdrehmoment zum Messen der Frequenzantwort, um dadurch den Motor anzutreiben.
Durch Berechnen des Antriebsdrehmoments für den Motor an der Seite der Motorsteuereinheit kann daher die Frequenzantwort bis zu einem hohen Frequenzband synchron mit dem Motorsteuerzyklus gemessen werden, unabhängig von einer Beschränkung bezüglich der Kommunikationsgeschwindigkeit, die von dem Kommunikationskabel abhängt, das die Motorsteuereinheit und die Signalverarbeitungsvorrichtung miteinander verbindet.
Wenn darüber hinaus die Vorrichtung zum Beschränken des Fahrzeugkörperbetriebs des elektrischen Fahrzeugs freigegeben wird, und das Antriebsdrehmoment des Motors auf 0 gestellt wird, treibt die Signalverarbeitungsvorrichtung den Motor an dem Frequenzantwort-Messdrehmoment an, das um 0 schwingt, und führt eine Frequenzanalyse basierend auf der Drehzahl des Motors durch, um die Frequenzantwort zu identifizieren, um dadurch die Resonanzfrequenz zu erfassen.
Es ist daher nicht erforderlich das elektrische Fahrzeug zu bewegen, wobei ein sicherzustellender Testort in einem Bereich reduziert werden kann, und die Frequenzantwort kann ohne den Einfluss einer Änderung in der Straßenoberflächenbedingung gemessen werden. Verglichen mit dem Verfahren gemäß „Driving Force Control Method Using Suppression Control of Drivingshaft Vibration for Elektric Vehicle with On-board Motor", Hayato Sumiya und Hiroshi Fujitmoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, IIC-12-106, Seiten 19–24, ist eine Einrichtung zum Aufbocken des Fahrzeugs nicht länger notwendig, was zu reduzierten Kosten und einer reduzierten Zeit zum Sicherstellen der Vorrichtung führt.
Wenn darüber hinaus die Signalverarbeitungsvorrichtung eine Änderung in der Motorrotation erfasst, welche die Motordrehzahl entsprechend der Resonanzfrequenz passiert, zeichnet die Signalverarbeitungsvorrichtung die Motordrehzahl in der vorbestimmten Periode vor und nach der Erfassung auf, berechnet die Koeffizienten der polynomialen Approximation basierend auf der aufgezeichneten Motordrehzahl, und berechnet die Differenz zwischen der virtuellen Motordrehzahl, berechnet unter Verwendung der polynomialen Approximation, und der tatsächlich gemessenen tatsächlichen Motordrehzahl.
In dem Motordrehzahlbereich entsprechend der Torsionsresonanzfrequenz kann daher die Drehzahlvariationsamplitude des Motors gemessen werden, ohne den Einfluss einer Variation im Betrieb durch den Fahrer, und der Einfluss einer Störung bei der Anpassung der Steuerverstärkung kann somit entfernt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor“, Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24 [0004]
„Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor“, Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24 [0006]
„Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor“, Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24 [0007]
„Driving Force Control Method Using Suppression Control of Driving-shaft Vibration for Electric Vehicle with On-board Motor“, Hayato Sumiya und Hiroshi Fujimoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, ICC-12-106, Seiten 19–24 [0008]
„Driving Force Control Method Using Suppression Control of Drivingshaft Vibration for Elektric Vehicle with On-board Motor“, Hayato Sumiya und Hiroshi Fujitmoto, Industrial Instrument and Control Working Group of Institute of Electrical Engineering of Japan, 2011, IIC-12-106, Seiten 19–24 [0102]

Claims

Anpassungsunterstützungssystem, umfassend: eine Motorsteuereinheit (20) zum Steuern eines Antriebsdrehmoments eines Motors eines elektrischen Fahrzeugs (100) basierend auf einem Drehmomentanweisungswert entsprechend einem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs (100), und eines Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken einer Schwingung, die durch eine Torsionsresonanz einer Antriebsachse (70) verursacht wird, die durch eine Drehmomentwendigkeit des Motors verursacht wird; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung (200), die von Außen mit der Motorsteuereinheit (20) zu verbinden ist, zum Messen einer Steuerinformation an dem Motor, und zum Ändern einer Steuerkonstante, die für die Motorsteuereinheit (20) eingestellt ist, während eines Betriebs der Motorsteuereinheit (20), wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (200) eine Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebsachse (70) des elektrischen Fahrzeugs (100) misst, basierend auf einer Variation einer Drehzahl des Motors in einem Zustand, in dem das elektrische Fahrzeug (100) geerdet ist.
Anpassungsunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei: die Signalverarbeitungsvorrichtung (200) eine Messbedingung zum Messen der Frequenzantwort eingibt; und die Motorsteuereinheit (20), basierend auf der Messbedingung, eingegeben in Signalverarbeitungsvorrichtung (200), ein Frequenzantwort-Messdrehmoment zum Messen der Frequenzantwort berechnet, um somit den Motor anzutreiben.
Anpassungsunterstützungssystem nach Anspruch 2, wobei dann, wenn eine Vorrichtung zum Beschränken eines Fahrzeugkörperbetriebs des elektrischen Fahrzeugs (100) freigegeben wird, und der Motor auf 0 eingestellt ist, die Signalverarbeitungsvorrichtung (200) den Motor an dem Frequenzantwort-Messdrehmoment antreibt, das um 0 schwingt, und eine Frequenzanalyse basierend auf der Drehzahl des Motors ausführt, um die Frequenzantwort zu identifizieren, um somit eine Resonanzfrequenz zu erfassen.
Anpassungsunterstützungssystem nach Anspruch 3, wobei dann, wenn die Signalverarbeitungsvorrichtung (200) eine Änderung in einer Motorrotation erfasst, die eine Motordrehzahl entsprechend der Resonanzfrequenz passiert, die Signalverarbeitungsvorrichtung (200) die Motordrehzahl in einer vorbestimmten Periode vor und nach der Erfassung aufzeichnet, Koeffizienten einer polynomialen Approximation aus der aufgezeichneten Motordrehzahl berechnet, und eine Differenz zwischen einer virtuellen Motordrehzahl, berechnet unter Verwendung der polynomialen Approximation, und einer tatsächlich gemessenen tatsächlichen Motordrehzahl berechnet.
Anpassungsunterstützungsverfahren zum Ausführen in einem Anpassungsunterstützungssystem, wobei das Anpassungsunterstützungssystem umfasst: eine Motorsteuereinheit (20) zum Steuern eines Antriebsdrehmoments eines Motors von einem elektrischen Fahrzeug (100) auf Grundlage eines Drehmomentanweisungswerts entsprechend einem Gaspedal-Öffnungsgrad des elektrischen Fahrzeugs (100), und eines Drehmomentanweisungswerts zum Unterdrücken einer Schwingung, die durch eine Torsionsresonanz einer Antriebswelle (70) verursacht wird, verursacht durch eine Drehmomentwelligkeit des Motors; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung (200), die von Außerhalb mit der Motorsteuereinheit (20) verbunden werden kann, zum Messen einer Steuerinformation bezüglich des Motors, und Ändern einer Steuerkonstanten, die für die Motorsteuereinheit (20) eingestellt ist, während eines Betriebs der Motorsteuereinheit (20), wobei das Anpassungsunterstützungsverfahren umfasst: Messen einer Drehzahl des Motors; und Berechnen, auf Grundlage der gemessenen Drehzahl des Motors, einer Frequenzantwort der Torsionsresonanz der Antriebswelle des elektrischen Fahrzeugs (100) in einem Zustand, bei dem das elektrische Fahrzeug (100) geerdet ist.