DE102016224855A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verringern von Schwingungen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Verringern von Schwingungen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs Download PDF

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Jeong Soo Eo
Youngkwan Ko
Mu Shin Kwak
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Abstract

Eine Vorrichtung zum Verringern von Vibrationen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug umfasst eine Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines ersten Referenzsignals und einer ersten Referenzphase, eine Drehzahlberechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Drehzahl des E-Motors auf der Grundlage der Position des E-Motors, eine Schwingungsextraktionsvorrichtung zum Extrahieren eines ersten Schwingungssignals auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors, einen variablen Filter, eine Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung, eine Phasenberechnungsvorrichtung, eine Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung, eine Synchronisationssignal-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines ersten Synchronisationssignals, das mit dem ersten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage einer von der Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung übertragenen ersten Referenzphase, der von der Phasenberechnungsvorrichtung übertragenen zweiten Phasendifferenz und des von der Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung übertragenen ersten Kompensationswertes, eine Erzeugungsvorrichtung für ein Signal mit inverser Phase und eine Drehmomenterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines endgültigen Befehlsdrehmoments auf der Grundlage des ersten inversen Signals mit inverser Phase.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern von Schwingungen/Vibrationen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs.
  • HINTERGRUND
  • Ein Hybrid-Elektrofahrzeug verwendet sowohl einen Verbrennungsmotor als auch eine elektrische Energieversorgung. Das heißt, das Hybrid-Elektrofahrzeug und verwendet die Leistung des Verbrennungsmotors und die Leistung eines E-Motors. Das Hybrid-Elektrofahrzeug verwendet sowohl mechanische Energie einer Brennkraftmaschine als auch elektrische Energie einer Batterie und nutzt optimale Betriebs- bzw. Arbeitsbereiche oder Drehzahlbereiche der Brennkraftmaschine und des E-Motors, und gewinnt beim Bremsen Energie zurück. Als ein Ergebnis kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden und Energie kann effizient genutzt werden.
  • Das Hybrid-Elektrofahrzeug stellt Antriebsmodi bereit, umfassend einen Elektrofahrzeug- (electric vehicle - EV) Modus, wobei nur das Drehmoment des E-Motors verwendet wird, indem eine Motorkupplung verbunden oder gelöst wird, ein Hybrid-Elektrofahrzeug- (HEV) Modus, wobei das Drehmoment des E-Motors als Hilfsdrehmoment verwendet wird, während das Drehmoment der Brennkraftmaschine als ein Hauptdrehmoment verwendet wird, ein Nutzbremsungsmodus (Modus für regeneratives Bremsen) zum Laden der Batterie durch Rückgewinnung von Brems-und Trägheitsenergie durch Erzeugung des E-Motors beim Bremsen oder Fahren durch die Trägheit des Hybrid-Elektrofahrzeugs und dergleichen.
  • In den letzten Jahren ist als ein Verfahren zum wirksamen Erhöhen der Kraftstoffeffizienz des Hybrid-Elektrofahrzeugs eine Forschung zum Anwenden eines Zweizylindermotors durchgeführt worden. Da jedoch der Zweizylindermotor ein Problem aufweist, bei dem Vibrationen/Schwingungen in hohem Maße auftreten, ist ein Verfahren zum Verringern der Vibrationen/Schwingungen erforderlich.
  • Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart werden, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und sie können demzufolge Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist im Bestreben gemacht worden, um eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs mit den Vorteilen zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen eines Zweizylindermotors auf der Grundlage der Position eines E-Motors bereitzustellen.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung stellen eine Vorrichtung zum Verringern von Vibrationen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug bereit, umfassend: eine Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung (Referenzsignalgenerator), der ein erstes Referenzsignal und eine erste Referenzphase auf der Grundlage einer Position eines E-Motors erzeugt; eine Drehzahlberechnungsvorrichtung (Drehzahlrechner), die eine Drehzahl des E-Motors auf der Grundlage der Position des E-Motors berechnet; eine Schwingungsextraktionsvorrichtung (Schwingungsextraktor), die ein erstes Schwingungssignal/Vibrationssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors extrahiert; einen variablen Filter, der ein zweites Referenzsignal durch Filtern des ersten Referenzsignals erzeugt; eine Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung, die einen ersten Filterkoeffizienten des variablen Filters aktualisiert, bis eine erste Phasendifferenz zwischen dem ersten Schwingungssignal und dem zweiten Referenzsignal einen ersten Schwellenwert oder weniger erreicht; eine Phasenberechnungsvorrichtung (Phasenrechner), die eine zweite Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenzsignal und dem ersten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und dem ersten Filterkoeffizienten berechnet; eine Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung (Phasenverschiebungkompensator), die einen ersten Kompensationswert zum Kompensieren einer Verzögerung des durch die Schwingungsextraktionsvorrichtung erzeugten ersten Schwingungssignal erzeugt; eine Synchronisationssignal-Erzeugungsvorrichtung (Synchronisationssignalgenerator), die ein erstes Synchronisationssignal erzeugt, das mit dem ersten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage einer von der Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung übertragenen ersten Referenzphase, der von der Phasenberechnungsvorrichtung übertragenen zweiten Phasendifferenz und des von der Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung übertragenen ersten Kompensationswertes; eine Erzeugungsvorrichtung für ein Signal mit inverser Phase (Generator für ein Signal mit inverser Phase), die ein erstes Signal mit inverser/entgegengesetzter Phase des ersten Synchronisationssignals erzeugt; und eine Drehmomenterzeugungsvorrichtung (Drehmomentgenerator), die ein endgültiges Befehlsdrehmoment/Solldrehmoment auf der Grundlage des Signals mit inverser Phase erzeugt.
  • Die Schwingungsextraktionsvorrichtung kann ein Bandpassfilter sein und Grenzfrequenzen des Bandpassfilters können gemäß der Drehzahl einer Brennkraftmaschine bestimmt werden.
  • Die Vorrichtung kann ferner eine Abweichungsrechenvorrichtung (Abweichungrechner) umfassen, die die erste Phasendifferenz zwischen dem von der Schwingungsextraktionsvorrichtung übertragenen ersten Schwingungssignal und dem von dem variablen Filter übertragenen zweiten Referenzsignal berechnet und die erste Phasendifferenz an die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung überträgt.
  • Die Vorrichtung kann ferner eine Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung umfassen, die eine erste Drehmomentamplitude auf der Grundlage einer Größe (Größenwert) des ersten Schwingungssignals bestimmt.
  • Die Drehmomenterzeugungsvorrichtung kann umfassen einen Multiplikator, der ein erstes Drehmoment mit inverser/entgegengesetzter Phase durch Multiplizieren des ersten Signals mit inverser Phase mit der ersten Drehmomentamplitude erzeugt, und eine Addiervorrichtung (Addierer), die das endgültige Befehlsdrehmoment durch Addieren des ersten Drehmoments mit inverser Phase und eines Befehlsdrehmoments erzeugt.
  • Die Synchronisationssignals-Erzeugungsvorrichtung kann das erste Synchronisationssignal mit einer Phase erzeugen, die einem Wert entspricht, der durch Addieren des ersten Kompensationswertes, der von der Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung übertragen wird, zu einem Wert, der durch Subtrahieren der zweiten Phasendifferenz, die von der Phasenberechnungsvorrichtung übertragen wird, von der ersten Referenzphase, die von der Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung übertragen wird, erlangt wird.
  • Die Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung kann ein drittes Referenzsignal und eine zweite Referenzphase, die einer harmonischen Komponente des ersten Schwingungssignals entspricht, auf der Grundlage der Position des Motors erzeugen, die Schwingungsextraktionsvorrichtung kann ein zweites Schwingungssignal, dass der harmonischen Komponente entspricht, auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors extrahieren, der variable Filter kann ein viertes Referenzsignal durch Filtern des dritten Referenzsignals erzeugen, die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung kann einen zweiten Filterkoeffizienten des variablen Filters aktualisieren, bis eine dritte Phasendifferenz zwischen dem zweiten Schwingungssignal und dem vierten Referenzsignal einen zweiten Schwellenwert oder weniger erreicht, die Phasenberechnungsvorrichtung kann eine vierte Phasendifferenz zwischen dem dritten Referenzsignal und dem zweiten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und des zweiten Filterkoeffizienten berechnen, die Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung kann einen zweiten Kompensationswert zum Kompensieren der Verzögerung des zweiten Schwingungssignals erzeugen, die Synchronisationssignal-Erzeugungsvorrichtung kann ein zweites Synchronisationssignal erzeugen, das mit dem zweiten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage der zweiten Referenzphase, der vierten Phasendifferenz und des zweiten Kompensationswertes, die Erzeugungsvorrichtung für Signale mit inverser Phase kann ein zweites Signal mit inverser Phase des zweiten Synchronisationssignals erzeugen und die Drehmomenterzeugungsvorrichtung kann das endgültige Befehlsdrehmoment, auf das die harmonische Komponente reflektiert wird, auf der Grundlage des zweiten Signals mit inverser Phase erzeugen.
  • Der E-Motor kann wahlweise mit dem Zweizylindermotors durch eine Motorkupplung, die zwischen dem Zweizylindermotors und dem E-Motor angeordnet ist, verbunden werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug bereit, umfassend: Erzeugen eines ersten Referenzsignals und einer ersten Referenzphase auf der Grundlage einer Position eines E-Motors und Berechnen einer Drehzahl des E-Motor; Extrahieren eines ersten Schwingungssignals auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors; Erzeugen eines zweiten Referenzsignals durch Filtern des ersten Referenzsignals; Aktualisieren des ersten Filterkoeffizienten an/in einem variablen Filter, bis eine erste Phasendifferenz zwischen dem ersten Schwingungssignal und dem zweiten Referenzsignal einen ersten Schwellenwert oder weniger erreicht; Berechnen einer zweiten Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenzsignal und dem ersten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und dem ersten Filterkoeffizienten; Erzeugen eines ersten Kompensationswertes zum Kompensieren einer Verzögerung des ersten Schwingungssignals; Erzeugen eines ersten Synchronisationssignals, das mit dem ersten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage der ersten Referenzphase, der zweiten Phasendifferenz und des ersten Kompensationswertes; Erzeugen eines ersten Signals mit inverser Phase des ersten Synchronisationssignals; und Erzeugen eines endgültigen Befehlsdrehmoments auf der Grundlage des ersten Signals mit inverser Phase.
  • Das Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments kann umfassen ein Bestimmen einer ersten Drehmomentamplitude auf der Grundlage einer Größe (Größenwert) des ersten Schwingungssignals, Erzeugen eines ersten Drehmoments mit inverser Phase durch Multiplizieren des ersten Signals mit inverser Phase mit der ersten Drehmomentamplitude und Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments durch Addieren des ersten Drehmoments mit inverser Phase und eines Befehlsdrehmoments.
  • Das erste Synchronisationssignal kann eine Phase aufweisen, die einem Wert entspricht, der erlangt wird durch Addieren des ersten Kompensationswertes zu einem Wert, der durch Subtrahieren der zweiten Phasendifferenz von der ersten Referenzphase erlangt wird.
  • Das Verfahren kann ferner umfassen: Erzeugen eines dritten Referenzsignals und einer zweiten Referenzphase, die einer harmonischen Komponente des ersten Schwingungssignals entsprechen, auf der Grundlage der Position des E-Motors; Extrahieren eines zweiten Schwingungssignals, das der harmonischen Komponente entspricht, auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors; Erzeugen eines vierten Referenzsignals durch Filtern des dritten Referenzsignals; Aktualisieren eines zweiten Filterkoeffizienten des variablen Filters, bis eine dritte Phasendifferenz zwischen dem zweiten Schwingungssignal und dem vierten Referenzsignal einen zweite Schwellenwert oder weniger erreicht; Berechnen einer vierten Phasendifferenz zwischen dem dritten Referenzsignal und dem zweiten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und des zweiten Filterkoeffizienten; Erzeugen eines zweiten Kompensationswertes zum Kompensieren der Verzögerung des zweiten Schwingungssignals; Erzeugen eines zweiten Synchronisationssignals, das mit dem zweiten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage der zweiten Referenzphase, der vierten Phasendifferenz und des zweiten Kompensationswertes; Erzeugen eines zweiten inversen Phasensignals des zweiten Synchronisationssignals; und Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments, auf das die harmonische Komponente reflektiert wird, auf der Grundlage des zweiten Signals mit inverser Phase.
  • Das Verfahren zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug kann durchgeführt werden, während der Zweizylindermotors und der E-Motor durch eine Motorkupplung miteinander verbunden sind.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung können Vibrationen/Schwingungen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug reduziert werden. Ferner werden eine Amplitude und eine Phase eines Referenzsignals entsprechend jeder der harmonischen Komponenten eines Schwingungssignals gesteuert, um die harmonische Komponente zu reduzieren.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Offenbarung gezeigt sind, ausführlicher beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in einer anderen Form realisiert werden.
  • Demzufolge sind die Zeichnungen und die Beschreibungen als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente überall in der Beschreibung.
  • Darüber hinaus kann jede in den Zeichnungen dargestellte Konfiguration/Anordnung für das Verständnis und die Einfachheit der Beschreibung willkürlich dargestellt werden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst das Hybrid-Elektrofahrzeug gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung eine Brennkraftmaschine 10, einen E-Motor 20, eine Motorkupplung 30, ein Getriebe 40, eine Batterie 50 einen Hybrid-Starter-und-Generator (HSG) 60, eine Differentialgetriebevorrichtung 70, ein Rad 80, einen Datendetektor 90 und eine Steuerung 100.
  • Die Brennkraftmaschine 10, die Kraftstoff verbrennt, um die Leistung zu erzeugen, kann verschiedene Brennkraftmaschinen einschließlich eines Benzinmotors, eines Dieselmotors und dergleichen einnehmen. Die Brennkraftmaschine 10 kann ein Zweizylindermotor sein. In dem Fall des Zweizylindermotors ist die Größe der Brennkraftmaschine 10 verringert, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, aber es kann ein Problem dahingehend bestehen, dass die Motorvibrationen übermäßig sind. Somit wird ein Verfahren zum Verringern von Vibrationen/Schwingungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung vorgeschlagen, die nachfolgend beschrieben werden.
  • Der E-Motor 20 ist zwischen dem Getriebe 40 und der Batterie 50 angeordnet und erzeugt die Leistung unter Verwendung von Elektrizität der Batterie 50.
  • Die Motorkupplung 30 ist zwischen der Brennkraftmaschine 10 und dem E-Motor 20 angeordnet und verbindet wahlweise die Brennkraftmaschine 10 und den E-Motor 20.
  • Das Hybrid-Elektrofahrzeug stellt Funktionsweisen/Operationen in Fahrmodi/Antriebsmodi bereit, umfassend einen Elektrofahrzeug-(EV) Modus, der nur ein Drehmoment des E-Motors 20 verwendet, in dem die Motorkupplung 30 verbunden oder gelöst wird, einen Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV) Modus, der das Drehmoment des E-Motors 20 als Hilfsdrehmoment verwendet, während das Drehmoment der Brennkraftmaschine 10 als Hauptdrehmoment verwendet wird, ein Nutzbremsungsmodus, um die Batterie 50 durch Rückgewinnen von Brems-und Trägheitsenergie durch Erzeugung des E-Motors beim Bremsen oder Fahren durch Trägheit des Hybrid-Elektrofahrzeug zu laden, und dergleichen.
  • Im Falle eines Übertragens der Leistung des Hybrid-Elektrofahrzeug wird die von der Brennkraftmaschine 10 und dem E-Motor 20 erzeugte Leistung wahlweise an Eingangswellen des Getriebes 40 übertragen und eine von einer Ausgangswelle des Getriebes 40 abgegebene Leistung wird an eine Fahrzeugwelle über die Differentialgetriebevorrichtung 70 übertragen. Die Fahrzeugwelle dreht das Rad 80, und als ein Ergebnis wird das Hybrid-Elektrofahrzeug durch die von der Brennkraftmaschine 10 und/oder dem E-Motor 20 erzeugten Leistungen betrieben.
  • Die Batterie 50 kann die Elektrizität an den E-Motor 20 in dem Elektrofahrzeug- (EV) Modus und dem Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV) Modus zuführen und durch die Elektrizität, die durch den E-Motor 20 in dem Nutzbremsungsmodus zurückgewonnen wird, geladen werden.
  • Der HSG 60 kann die Brennkraftmaschine 10 in Bewegung setzen oder durch die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 10 erzeugt werden.
  • Der Datendetektor 90 kann einen Gaspedal-Positionsdetektor 92, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 94 und einen Brennkraftmaschinen-Drehzahldetektor 96 umfassen. Der Datendetektor 90 kann ferner Detektoren/Erfassungsvorrichtungen (z.B. einen Bremspedal-Positionsdetektor und dergleichen) zum Steuern/Regeln des Hybrid-Elektrofahrzeugs umfassen.
  • Der Gaspedal-Positionsdetektor 92 erfasst einen Positionswert (einen gedrückten Grad eines Gaspedals) des Gaspedals und überträgt ein dazu entsprechendes Signal an die Steuerung 100. Wenn das Gaspedal vollständig gedrückt ist, beträgt der Positionswert des Gaspedals 100%, und wenn das Gaspedal nicht gedrückt ist, beträgt der Positionswert des Gaspedals 0%.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 94 erfasst/detektiert eine Geschwindigkeit des Hybrid-Elektrofahrzeugs und überträgt ein dazu entsprechendes Signal an die Steuerung 100.
  • Der Brennkraftmaschinen-Drehzahldetektor erfasst/detektiert die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 und überträgt ein dazu entsprechendes Signal an die Steuerung 100.
  • Die Steuerung 100 kann durch einen oder mehrere Prozessoren implementiert/realisiert werden, die durch ein vorgegebenes Programm arbeiten, und das vorgegebene Programm kann umfassen eine Reihe von Befehlen zum Durchführen eines jeden Schritts, der in einem Verfahren zum Verringern von Vibrationen eines Hybrid-Elektrofahrzeug gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung umfasst ist, die unten beschrieben werden.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Reduzieren von Vibrationen/Schwingungen des Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
  • Wie in 2 dargestellt, kann die Vorrichtung zum Verringern von Vibrationen des Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung umfassen den E-Motor 20, einen Positionsmesser 112, einen Referenzsignalgenerator 120, einen Drehzahlrechner 114, einen Schwingungsextraktor 130, einen Abweichungrechner 142, eine Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144, einen variablen Filter 146, einen Phasenrechner 150, einen Phasenverschiebungkompensator 160, einen Synchronisationssignalgenerator 172, einen Generator 174 für ein Signal mit inverser Phase, eine Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung 180 und einen Drehmomentgenerator 190. Der Referenzsignalgenerator 120, der Drehzahlrechner 114, der Schwingungsextraktor 130, der Abweichungrechner 142, die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144, der variable Filter 146, der Phasenrechner 150, der Phasenverschiebungkompensator 160, der Synchronisationssignalgenerator 172, der Generator 174 für Signal mit inverser Phase, die Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung 180 und der Drehmomentgenerator 190 können Komponenten der Steuerung 100 sein.
  • Der Positionsmesser 112 misst eine Position θm des E-Motors 20. Der Positionsmesser 112 kann ein Aufnehmer (Resolver) sein, der einen Drehwinkel eines Rotors des E-Motors 20 detektiert.
  • Der Referenzsignalgenerator 120 empfängt die Position θm des E-Motors 20 von dem Positionsmesser 112 und erzeugt ein Referenzsignal Wx auf der Grundlage der Position θm des E-Motors 20. Der Referenzsignalgenerator 120 kann eine Einheitssinuswelle (Wx = sin(θm)) mit einer Größe von 1 erzeugen. Ferner kann der Referenzsignalgenerator 120 eine Referenzphase Θm auf der Grundlage der Position θm des E-Motors 20 erzeugen. Im Falle des Zweizylindermotors, ist die Referenzphase Θm die gleiche wie die Position θm des E-Motors 20. Das Referenzsignal Wx wird an den variablen Filter 146 übertragen und die Referenzphase Θm wird an den Synchronisationssignalgenerator 172 übertragen.
  • Der Drehzahlrechner 114 berechnet eine Drehzahl Wm des E-Motors 20 auf der Grundlage der Position θm des E-Motors 20. Der Drehzahlrechner 114 empfängt die Position θm des E-Motors 20, die durch den Positionsmesser 112 gemessen wird, und unterscheidet die Position θm des E-Motors 20, um die Drehzahl Wm des E-Motors 20 zu berechnen.
  • Der Schwingungsextraktor 130 kann die Drehzahl Wm des E-Motors 20, die durch den Drehzahlrechner 114 berechnet wird, empfangen und ein Schwingungssignal Wd auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 extrahieren. Der Schwingungsextraktor 130 kann ein Bandpassfilter sein und der Bandpassfilter kann durch direktes Koppeln eines Hochpassfilters und eines Tiefpassfilters mit einer Butterworth-Charakteristik implementiert sein. Die Grenzfrequenzen des Bandpassfilters können gemäß der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 variabel sein. Im Falle des Zweizylindermotors, da Explosionen einmal auftreten, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 einmal dreht, weist das Schwingungssignal eine Grundschwingungskomponente (normalerweise im Stand der Technik als" C1" bezeichnet) auf, bei der eine Grundfrequenz einmal so hoch wird wie eine Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 10. Ferner kann das Schwingungssignal harmonische Komponenten (C0,5, C2 und c4) umfassen.
  • Der Abweichungrechner 142 berechnet eine Phasendifferenz E zwischen dem von dem Schwingungsextraktor 130 übertragenen Schwingungssignal Wd und dem von dem variablen Filter 146 übertragenen Referenzsignal Wy. Die Phasendifferenz E wird an die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 übertragen.
  • Die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 kann Filterkoeffizienten (b0 und b1) bestimmen, in denen die Phasendifferenz E minimal wird. Die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 kann z.B. die Filterkoeffizienten (b0 und b1) aktualisieren, bis die Phasendifferenz E gleich oder kleiner als ein Schwellenwert V ist. Der Schwellenwert V kann als ein Wert eingestellt sein, den ein Fachmann durch Berücksichtigen des Leistungsvermögens des variablen Filters 146 als bevorzugt bestimmt.
  • Der variable Filter 146 filtert das Referenzsignal Wx, das durch den Referenzsignalgenerator 120 erzeugt wird, auf der Grundlage der durch die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 aktualisierten Filterkoeffizienten. Der variable Filter 146 kann derart ausgelegt sein, um Gleichung 1 zu erfüllen, die nachfolgend dargestellt ist. H ( z ) = b 1 z − 1 + b 0
    Figure DE102016224855A1_0001
  • In Gleichung 1 stellen b0 und b1 Filterkoeffizienten dar, die durch die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 aktualisiert werden. Der variable Filter 146 erzeugt das Referenzsignal Wy durch Filtern des Referenzsignals Wx (das heißt, (Wy = H(z)Wx). Das Referenzsignal Wy wird an den Abweichungrechner 142 übertragen.
  • Der Phasenrechner 150 empfängt die Drehzahl Wm des E-Motors 20 von dem Drehzahlrechner 114 und empfängt die Filterkoeffizienten b0 und b1 von der Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144. Der Phasenrechner 150 berechnet die Phasendifferenz Θd zwischen dem Referenzsignal Wx, das durch den Referenzsignalgenerator 120 erzeugt wird, und dem Schwingungssignal Wd, das durch den Schwingungsextraktor 120 extrahiert wird, auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 und der Filterkoeffizienten b0 und b1. Der Phasenrechner 150 kann die Phasendifferenz Θd unter Verwendung der nachfolgend angegebenen Gleichung 2 Berechnen. Θ d = ∠ H ( e j ω T s ) = tan − 1 − b 1 sin ( ω T s ) b 0 + b 1 cos ( ω T s )
    Figure DE102016224855A1_0002
  • In Gleichung 2 stellt w die Drehzahl Wm des E-Motors 20 dar und Ts stellt eine Abtastzeit dar, bei der die Vorrichtung zum Verringern von Vibrationen arbeitet.
  • Der Phasenverschiebungkompensator 160 kann einen Kompensationswert Θv erzeugen, um eine Verzögerung des durch den Schwingungsextraktor 130 (Bandpassfilter) erzeugten Schwingungssignals zu kompensieren/auszugleichen. Der Phasenverschiebungkompensator 160 kann den Kompensationswert Θv auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 erzeugen. Der Phasenverschiebungkompensator 160 multipliziert beispielsweise die Drehzahl Wm des E-Motors 20 mit einem eingestellten Wert, um den Kompensationswert Θv zu erzeugen, und der eingestellte Wert kann als ein Wert eingestellt werden, den ein Fachmann unter Berücksichtigung des Leistungsvermögens des Schwingungsextraktors 130 als bevorzugt bestimmt.
  • Der Synchronisationssignalgenerator 172 erzeugt ein Synchronisationssignal Sx, das mit dem Schwingungssignal Wd synchronisiert wird, auf der Grundlage der Referenzphase Θm, die von dem Referenzsignalgenerator 120 übertragen wird, der Phasendifferenz Θd, die von dem Phasenrechner 150 übertragen wird, und dem Kompensationswert Θv, der von dem Phasenverschiebungkompensator 160 übertragen wird. Im Detail kann der Synchronisationssignalgenerator 172 das Synchronisationssignal (Sx = sin(Θm-Θd+ Θv)) mit einer Phase erzeugen, die einem Wert entspricht, der erlangt wird durch Addieren des Kompensationswertes Θv zu einem Wert, der durch Subtrahieren der Phasendifferenz Θd von der Referenzphase Θm erlangt wird.
  • Der Generator 174 für ein Signal mit inverser Phase erzeugt ein Signal mit inverser Phase (Sy = -sin(Θm-Θd+Θv) ) des von dem Synchronisationssignalgenerator 172 übertragenen Synchronisationssignals Sx.
  • Die Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung 180 bestimmt eine Drehmomentamplitude A auf der Grundlage einer Größe des Schwingungssignals Wd.
  • Der Drehmomentgenerator 190 umfasst einen Multiplikator 194 und eine Addiervorrichtung 196. Der Drehmomentgenerator 190 kann ein endgültiges Befehlsdrehmoment Tf auf der Grundlage des inversen Phasensignal Sy erzeugen.
  • Der Multiplikator 194 erzeugt ein Drehmoment mit inverser Phase (Ty = -Asin(Θm-Θd+Θv)) durch Multiplizieren des Signals mit inverser Phase Sy mit der Drehmomentamplitude A.
  • Die Addiervorrichtung 196 erzeugt das endgültige Befehlsdrehmoment Tf durch Addieren des Drehmoments mit inverser Phase Ty und eines Befehlsdrehmoments Tx. Das Befehlsdrehmoment Tx kann auf der Grundlage des Positionswertes des Gaspedals und der Geschwindigkeit des Hybrid-Elektrofahrzeugs bestimmt werden. Die Vibrationen/Schwingungen des Zweizylindermotors 10 können verringert werden, indem der E-Motor 20 gesteuert wird, um so dass endgültige Befehlsdrehmoments Tf zu erzeugen.
  • Unterdessen, um die Vibrationen der Brennkraftmaschine 10 mit den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 des Schwingungssignals Wd zu reduzieren, kann der Referenzsignalgenerator 120 das jeder harmonischen Komponente entsprechende Referenzsignal erzeugen. Das Drehmoment mit inverser Phase wird durch Steuern der Amplitude der Phase des jeder harmonischen Komponente entsprechenden Referenzsignals erzeugt, um die Vibrationen der Brennkraftmaschine 10, die die harmonische Komponente aufweist, zu reduzieren. Unterdessen wird in der vorliegenden Offenbarung beschrieben, dass die harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 berücksichtigt werden, um die Schwingungen/Vibrationen der Brennkraftmaschine 10 zu verringern, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. D.h. um die Schwingungen/Vibrationen der Brennkraftmaschine 10 zu reduzieren, können andere/weitere harmonische Komponenten C1,5, C2,5, C3 und C3,5 weiter berücksichtigt werden.
  • Der Referenzsignalgenerator 120 kann den harmonischen Komponenten C0, 5, C2 und C4 entsprechende Referenzsignale Wx(C0,5), Wx(C2) und Wx(C4) auf der Grundlage der Position des E-Motors 20 erzeugen. Z.B. kann der Referenzsignalgenerator 120 Einheitssinuswellen (Wx(C0.5) = sin(0.5θm), Wx(C2) = sin (2θm), and Wx(C4) = sin(4θm)) mit einer Größe von 1 erzeugen. Ferner kann der Referenzsignalgenerator 120 den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 entsprechende Referenzphasen Θm(C0.5), (Θm(C2), und Θm(C4) auf der Grundlage der Position θm des E-Motors 20 erzeugen. Die der harmonischen Komponente C0,5 entsprechende Referenzphase Θm(C0.5) ist 0,5 mal größer als die Position θm des E-Motors 20, die der harmonischen Komponente C2 entsprechende Referenzphase Θm(C2) ist zweimal größer als die Position θm des E-Motors 20 und die der harmonischen Komponente C4 entsprechende Referenzphase Θm(C4) ist viermal größer als die Position θm des E-Motors 20. Die den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 entsprechenden Referenzsignale Wx(C0.5), Wx(C2) und Wx(C4) werden an den variablen Filter 146 übertragen und die den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 entsprechenden Referenzphasen Θm(C0.5), Θm(C2) und Θm(C4) werden an den Synchronisationssignalgenerator 172 übertragen.
  • Der Schwingungsextraktor 130 kann die Drehzahl Wm des E-Motors 20, die durch den Drehzahlrechner 114 berechnet wird, empfangen und die den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 entsprechenden Schwingungssignale Wd(C0.5), Wd(C2) und Wd(C4) auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 extrahieren. Der Schwingungsextraktor 130 kann drei Bandpassfilter umfassen, die in der Lage sind, die Schwingungssignale Wd(C0.5), Wd(C2) und Wd(C4) zu extrahieren.
  • Der Abweichungrechner 142 berechnet Phasendifferenzen (E(C0.5) = Wd(C0.5) - Wy(C0.5), E(C2) = Wd(C2) - Wy(C2) Und E(C4) = Wd(C4) - Wy(C4)) zwischen den Schwingungssignalen Wd(C0.5), Wd(C2) und Wd(C4), die von dem Schwingungsextraktor 130 übertragen werden, und den Referenzsignalen Wy(C0.5), Wy(C2) und Wy(C4), die von dem variablen Filter 146 übertragen werden. Die Phasendifferenzen E(C0.5), E(C2) und E(C4) werden an die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 übertragen.
  • Die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 kann die Filterkoeffizienten b0(C0,5) und b1(C0.5), in denen die Phasendifferenz E(C0,5) minimal wird, die Filterkoeffizienten b0(C2) und b1(C2), in denen die Phasendifferenz E(C2) minimal wird, und die Filterkoeffizienten b0(C4) und b1(C4), in denen die Phasendifferenz E(C4) minimal wird, bestimmen. Das heißt, die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 kann die Filterkoeffizienten b0(C0.5) und b1(C0,5) aktualisieren, bis die Phasendifferenz E(C0.5) einen Schwellenwert V(C0.5) oder weniger erreicht, die Filterkoeffizienten b0(C2) und b1(C2) aktualisieren, bis die Phasendifferenz E (C2) einen Schwellenwert V(C2) oder weniger erreicht, und die Filterkoeffizienten b0(C4) und b1(C4) aktualisieren, bis die Phasendifferenz E(C4) einen Schwellenwert V(C4) oder weniger erreicht. Die Schwellenwerte V(C0,5), V(C2) und V(C4) können als Werte eingestellt werden, die ein Fachmann unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit des variablen Filters 146 als bevorzugt bestimmt.
  • Der variable Filter 146 filtert die Referenzsignale Wx(C0,5), Wx(C2) und Wx(C4), die den harmonischen Komponenten C0, 5, C2 und C4 entsprechen, die durch den Referenzsignalgenerator 120 erzeugt werden, auf der Grundlage der Filterkoeffizienten b0(C0,5), b1(C0,5), b0(C2), b1(C2), b0(C4) und b1(C4), die durch die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 aktualisiert werden.
  • Der Phasenrechner 150 empfängt die Geschwindigkeit Wm des E-Motors 20 von dem Drehzahlrechner 114 und empfängt die Filterkoeffizienten b0(C0,5), b1(C0,5), b0(C2), b1(C2), b0(C4) und b1(C4) von der Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144. Der Phasenrechner 150 berechnet die Phasendifferenzen Θd(C0,5), Θd(C2) und Θd(C4) zwischen den Referenzsignalen Wx(C0,5), Wx(C2) und Wx(C4) und die Schwingungssignale Wd(C0,5), Wd(C2) und Wd(C4) auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 und der Filterkoeffizienten b0(C0.5), b1(C0,5), b0(C2), b1(C2), b0(C4) und b1(C4).
  • Der Phasenverschiebungskompensator 160 kann Kompensationswerte Θv(C0,5), Θv(C2) und Θv(C4) erzeugen, um Verzögerungen der Schwingungssignale Wd(C0,5), Wd(C2) und Wd(C4), die durch den Schwingungsextraktor 130 erzeugt werden, zu kompensieren.
  • Der Synchronisationssignalgenerator 172 erzeugt Synchronisationssignale Sx(C0,5), Sx(C2) und Sx(C4), die mit den Schwingungssignalen Wd(C0,5), Wd(C2) und Wd(C4) synchronisiert werden, auf der Grundlage der Referenzphasen Θm(C0,5), Θm(C2) und Θm(C4), die von dem Referenzsignalgenerator 120 übertragen werden, der Phasendifferenzen Θd(C0,5), Θd(C2) und Θd(C4), die von dem Phasenrechner 150 übertragen werden, und der Kompensationswerte Θv(C0,5), Θv(C2) und Θv(C4), die von dem Phasenverschiebungskompensator 160 übertragen werden. Im Einzelnen kann der Synchronisationssignalgenerator 172 das Synchronisationssignal (Sx(C0.5) = sin(Θd(C0.5) - Θd(C0.5) + Θ v(C0.5))) mit einer Phase erzeugen, die einem Wert entspricht, der erlangt wird durch Addieren des Kompensationswertes Θv(C0,5) zu einem Wert, der durch Subtrahieren der Phasendifferenz Θd(C0.5) von der Referenzphase Θm(C0.5) erlangt wird, das Synchronisationssignal (Sx(C2) = sin(Θm(C2) - Θd(C2) + Θv(C2))) mit einer Phase erzeugen, die einem Wert entspricht, der erlangt wird durch Addieren des Kompensationswerts Θv(C2) zu einem Wert, der durch Subtrahieren der Phasendifferenz Θd(C2) von der Referenzphase Θm(C2) erlangt wird, und um das Synchronisationssignal (Sx(C0.5) = sin(Θm(C4) - Θd(C4) + Θv(C4))) mit einer Phase erzeugen, die einem Wert entspricht, der erlangt wird durch Addieren des Kompensationswerts Θv(C4) zu einem Wert, der durch Subtrahieren der Phasendifferenz Θd(C4) von der Referenzphase Θm(C4) erlangt wird.
  • Der Generator 174 für ein Signal mit inverser Phase erzeugt Signale mit inverser Phase Sy(C0,5), Sy(C2) und Sy(C4) der Synchronisationssignale Sx(C0,5), Sx(C2) und Sx(C4), die von dem Synchronisationssignalgenerator 172 übertragen werden.
  • Die Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung 180 bestimmt Drehmomentamplituden A(C0.5), A(C2) und A(C4) auf der Grundlage der Größe der Schwingungssignale Wd(C0.5), Wd(C2) and Wd(C4). Die Drehmomentamplitude A(C0.5) kann dieselbe Größe wie das Schwingungssignal Wd(C0.5) aufweisen, die Drehmomentamplitude A(C2) kann dieselbe Größe wie das Schwingungssignal Wd(C2) aufweisen und die Drehmomentamplitude A(C4) kann dieselbe Größe wie das Schwingungssignal Wd(C4) aufweisen.
  • Der Drehmomentgenerator 190 kann das endgültige Befehlsdrehmoment Tf, auf das die harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 des Schwingungssignals Wd reflektiert werden, auf der Grundlage der Signale mit inverser Phase Sy(C0.5), Sy(C2) und Sy(C4) erzeugen.
  • Der Multiplikator 194 erzeugt Drehmomente mit inversen Phasen Ty(C0.5), Ty(C2) und Ty(C4) durch Multiplizieren Signale mit inversen Phasen Sy(C0.5), Sy(C2) und Sy(C4) mit den Drehmomentamplituden A(C0.5), A(C2) und A(C4).
  • Die Addiervorrichtung 196 erzeugt das endgültige Befehlsdrehmoment Tf durch Addieren des Drehmoments mit inverser Phase Ty(C1), das der Grundschwingungskomponente C1 entspricht, der Drehmomente mit inversen Phasen Ty(C0.5), Ty(C2) und Ty(C4), die den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 entsprechen, und des Befehlsdrehmoments Tx. Die Vorrichtung zum Reduzieren von Vibrationen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann Vibrationen des Zweizylindermotors 10, der die harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 sowie die Grundschwingungskomponente C1 aufweist, reduzieren, indem die Operationen/Arbeitsabläufe des E-Motors 20 gesteuert werden, um so das endgültige Befehlsdrehmoment Tf zu erzeugen.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Reduzieren von Schwingungen/Vibrationen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren zum Verringern von Vibrationen eines Hybrid-Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann durchgeführt werden, während die Brennkraftmaschine 10 und der E-Motor 20 miteinander durch eine Motorkupplung 30 verbunden sind.
  • Wie in 3 dargestellt, misst der Positionsmesser die Position θm des E-Motors 20 (S100).
  • Der Referenzsignalgenerator 120 erzeugt das Referenzsignal Wx auf der Grundlage der Position θm des E-Motors 20 und der Drehzahlrechner 114 berechnet die Drehzahl Wm des E-Motors 20 auf der Grundlage der Position θm des E-Motors 20 (S110).
  • Der Schwingungsextraktor 130 kann das Schwingungssignal Wd auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 extrahieren (S120).
  • Der variable Filter 146 erzeugt das Referenzsignal Wy durch Filtern des Referenzsignals Wx (S130).
  • Die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 kann die Filterkoeffizienten b0 und b1 des variablen Filters 146 aktualisieren, bis eine Phasendifferenz E zwischen dem Schwingungssignal Wd, das von dem Schwingungsextraktor 130 übertragen wird, und dem Referenzsignal Wy, das von dem variablen Filter 146 übertragen wird, einen Schwellenwert V oder weniger erreicht (S140). D.h. die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung 144 kann die Filterkoeffizienten b0 und b1 bestimmen, in denen die Phasendifferenz E zwischen dem Schwingungssignal Wd, das von dem Schwingungsextraktor 130 übertragen wird, und dem Referenzsignal Wy, das von dem variablen Filter 146 übertragen wird, minimal wird. Der variable Filter 146 filtert das durch den Referenzsignalgenerator 120 erzeugte Referenzsignal Wx auf der Grundlage der Filterkoeffizienten b0 und b1.
  • Der Phasenrechner 150 berechnet die Phasendifferenz Θd zwischen dem Referenzsignal Wx und dem Schwingungssignal Wd auf der Grundlage der Drehzahl Wm des E-Motors 20 und der Filterkoeffizienten b0 und b1 (S150) .
  • Der Phasenverschiebungkompensator 160 erzeugt den Kompensationswert Θv zum Kompensieren der Verzögerung des durch den Schwingungsextraktor 130 erzeugten Schwingungssignals (S160).
  • Der Synchronisationssignalgenerator 172 erzeugt das Synchronisationssignal Sx, das mit dem Schwingungssignal Wd synchronisiert wird, auf der Grundlage der Referenzphase θm, die von dem Referenzsignalgenerator 120 übertragen wird, der Phasendifferenz Θd, die von dem Phasenrechner 150 übertragen wird, und des Kompensationswertes Θv, der von dem Phasenverschiebungkompensator 160 übertragen wird (S170).
  • Der Generator 174 für inverse Phasensignale erzeugt das Signal mit inverser Phase Sy des Synchronisationssignals (S180).
  • Der Multiplikator 194 erzeugt das Drehmoment mit inverser Phase Ty durch Multiplizieren des Signals mit inverser Phase Sy mit der Drehmomentamplitude A (S190). Die Drehmomentamplitude A kann auf der Grundlage der Größe des Schwingungssignals Wd durch die Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung 180 bestimmt werden.
  • Die Addiervorrichtung 196 erzeugt das endgültige Befehlsdrehmoments Tf durch Addieren des Drehmoments mit inverser Phase Ty und des Befehlsdrehmoments Tx (S200). Das Befehlsdrehmoment Tx kann bestimmt werden auf der Grundlage des Positionswertes des Gaspedals und der Geschwindigkeit des Hybrid-Elektrofahrzeugs. Unterdessen, um die Vibrationen der Brennkraftmaschine 10 mit den harmonischen Komponenten C0,5, C2 und C4 der Grundschwingungskomponente C1 zu reduzieren, kann der Referenzsignalgenerator 120 die Referenzsignale Wx(C0,5), Wx(C2) und Wx(C4) entsprechend den jeweiligen harmonischen Komponenten erzeugen. In diesem Fall kann die Addiervorrichtung 196 das endgültige Befehlsdrehmoment Tf durch Addieren des Drehmoments mit inverser Phase Ty (C1) entsprechend der Grundschwingungskomponente C1, der Drehmomente mit inverser Phase Ty(C0,5), Ty(C2) and Ty(C4) entsprechend den harmonischen Komponenten C 0,5, C2 und C4 und des Befehlsdrehmoments Tx erzeugen.
  • Wie oben beschrieben, können gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung die Schwingungen/Vibrationen des Zweizylindermotors für das Hybrid-Elektrofahrzeug verringert werden. Ferner kann die harmonische Komponente durch Steuern der Amplituden und der Phasen der Referenzsignale entsprechend den harmonischen Komponenten C 0,5, C2 und C4 der Grundschwingungskomponente C1 reduziert werden.
  • Während diese Offenbarung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische Ausführungsbeispiele erachtet werden, versteht es sich, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu vorgesehen ist, um verschiedene Abänderungen/Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb der Lehre und des Umfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sind.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Verringern von Vibrationen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, aufweisend: eine Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines ersten Referenzsignals und einer ersten Referenzphase auf der Grundlage einer Position eines E-Motors; eine Drehzahlberechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Drehzahl des E-Motors auf der Grundlage der Position des E-Motors; eine Schwingungsextraktionsvorrichtung zum Extrahieren eines ersten Schwingungssignals auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors; einen variablen Filter zum Erzeugen eines zweiten Referenzsignals durch Filtern des ersten Referenzsignals; eine Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung zum Aktualisieren des variablen Filters, bis eine erste Phasendifferenz zwischen dem ersten Schwingungssignal und dem zweiten Referenzsignal einen ersten Schwellenwert oder weniger erreicht; eine Phasenberechnungsvorrichtung zum Berechnen einer zweiten Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenzsignal und dem ersten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und dem ersten Filterkoeffizienten; eine Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung zum Erzeugen eines ersten Kompensationswertes zum Kompensieren einer Verzögerung des durch die Schwingungsextraktionsvorrichtung erzeugten ersten Schwingungssignals; eine Synchronisationssignal-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines ersten Synchronisationssignals, das mit dem ersten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage einer von der Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung übertragenen ersten Referenzphase, der von der Phasenberechnungsvorrichtung übertragenen zweiten Phasendifferenz und des von der Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung übertragenen ersten Kompensationswertes; eine Erzeugungsvorrichtung für ein Signal mit inverser Phase zum Erzeugen eines ersten Signals mit inverser Phase des ersten Synchronisationssignals; und eine Drehmomenterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines endgültigen Befehlsdrehmoments auf der Grundlage des ersten Signals mit inverser Phase.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schwingungsextraktionsvorrichtung ein Bandpassfilter ist und Grenzfrequenzen des Bandpassfilters gemäß einer Drehzahl einer Brennkraftmaschine bestimmt werden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Abweichungsrechenvorrichtung zum Berechnen der ersten Phasendifferenz zwischen dem von der Schwingungsextraktionsvorrichtung übertragenen ersten Schwingungssignal und dem von dem variablen Filter übertragenen zweiten Referenzsignal und Übertragen der ersten Phasendifferenz an die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Amplitudenverhältnis-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer ersten Drehmomentamplitude auf der Grundlage einer Größe des ersten Schwingungssignals.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Drehmomenterzeugungsvorrichtung umfasst einen Multiplikator zum Erzeugen eines ersten Drehmoments mit inverser Phase durch Multiplizieren des ersten Signals mit inverser Phase mit der ersten Drehmomentamplitude erzeugt, und eine Addiervorrichtung zum Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments durch Addieren des ersten Drehmoments mit inverser Phase und eines Befehlsdrehmoments.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Synchronisationssignal-Erzeugungsvorrichtung das erste Synchronisationssignal mit einer Phase erzeugt, die einem Wert entspricht, der durch Addieren des ersten Kompensationswertes, der von der Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung übertragen wird, zu einem Wert, der durch Subtrahieren der zweiten Phasendifferenz, die von der Phasenberechnungsvorrichtung übertragen wird, von der ersten Referenzphase, die von der Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung übertragen wird, erlangt wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Referenzsignal-Erzeugungsvorrichtung ein drittes Referenzsignal und eine zweite Referenzphase entsprechend einer harmonischen Komponente des ersten Schwingungssignals auf der Grundlage der Position des Motors erzeugt, die Schwingungsextraktionsvorrichtung ein zweites Schwingungssignal entsprechend der harmonischen Komponente auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors extrahiert, der variable Filter ein viertes Referenzsignal durch Filtern des dritten Referenzsignals erzeugt, die Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorrichtung einen zweiten Filterkoeffizienten des variablen Filters aktualisiert, bis eine dritte Phasendifferenz zwischen dem zweiten Schwingungssignal und dem vierten Referenzsignal einen zweiten Schwellenwert oder weniger erreicht, die Phasenberechnungsvorrichtung eine vierte Phasendifferenz zwischen dem dritten Referenzsignal und dem zweiten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und des zweiten Filterkoeffizienten berechnet, die Phasenverschiebung-Kompensationsvorrichtung einen zweiten Kompensationswert zum Kompensieren einer Verzögerung des zweiten Schwingungssignals erzeugt, die Synchronisationssignal-Erzeugungsvorrichtung ein zweites Synchronisationssignal erzeugt, das mit dem zweiten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage der zweiten Referenzphase, der vierten Phasendifferenz und des zweiten Kompensationswertes, die Erzeugungsvorrichtung für das Signal mit inverser Phase ein zweites Signal mit inverser Phase des zweiten Synchronisationssignals erzeugt, und die Drehmomenterzeugungsvorrichtung das endgültige Befehlsdrehmoment, auf das die harmonische Komponente reflektiert wird, auf der Grundlage des zweiten Signals mit inverser Phase erzeugt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der E-Motor wahlweise mit dem Zweizylindermotors durch eine Motorkupplung, die zwischen dem Zweizylindermotors und dem E-Motor angeordnet ist, verbunden ist.
  9. Verfahren zum Verringern von Vibrationen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, das Verfahren aufweisend: Erzeugen eines ersten Referenzsignals und einer ersten Referenzphase auf der Grundlage einer Position eines E-Motors und Berechnen einer Drehzahl des E-Motors; Extrahieren eines ersten Schwingungssignals auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors; Erzeugen eines zweiten Referenzsignals durch Filtern des ersten Referenzsignals; Aktualisieren des ersten Filterkoeffizienten in einem variablen Filter, bis eine erste Phasendifferenz zwischen dem ersten Schwingungssignal und dem zweiten Referenzsignal einen ersten Schwellenwert oder weniger erreicht; Berechnen einer zweiten Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenzsignal und dem ersten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und dem ersten Filterkoeffizienten; Erzeugen eines ersten Kompensationswertes zum Kompensieren einer Verzögerung des ersten Schwingungssignals; Erzeugen eines ersten Synchronisationssignals, das mit dem ersten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage der ersten Referenzphase, der zweiten Phasendifferenz und des ersten Kompensationswertes; Erzeugen eines ersten Signals mit inverser Phase des ersten Synchronisationssignals; und Erzeugen eines endgültigen Befehlsdrehmoments auf der Grundlage des ersten Signals mit inverser Phase.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt zum Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments umfasst, ein Bestimmen einer ersten Drehmomentamplitude auf der Grundlage einer Größe des ersten Schwingungssignals, Erzeugen eines ersten Drehmoments mit inverser Phase durch Multiplizieren des ersten Signals mit inverser Phase mit der ersten Drehmomentamplitude, und Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments durch Addieren des ersten Drehmoments mit inverser Phase und eines Befehlsdrehmoments.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste Synchronisationssignal eine Phase aufweist, die einem Wert entspricht, der erlangt wird durch Addieren des ersten Kompensationswertes zu einem Wert, der durch Subtrahieren der zweiten Phasendifferenz von der ersten Referenzphase erlangt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Erzeugen eines dritten Referenzsignals und einer zweiten Referenzphase entsprechend einer harmonischen Komponente des ersten Schwingungssignals auf der Grundlage der Position des E-Motors; Extrahieren eines zweiten Schwingungssignals entsprechend der harmonischen Komponente auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors; Erzeugen eines vierten Referenzsignals durch Filtern des dritten Referenzsignals; Aktualisieren eines zweiten Filterkoeffizienten des variablen Filters, bis eine dritte Phasendifferenz zwischen dem zweiten Schwingungssignal und dem vierten Referenzsignal einen zweiten Schwellenwert oder weniger erreicht; Berechnen einer vierten Phasendifferenz zwischen dem dritten Referenzsignal und dem zweiten Schwingungssignal auf der Grundlage der Drehzahl des E-Motors und des zweiten Filterkoeffizienten; Erzeugen eines zweiten Kompensationswertes zum Kompensieren der Verzögerung des zweiten Schwingungssignals; Erzeugen eines zweiten Synchronisationssignals, das mit dem zweiten Schwingungssignal synchronisiert wird, auf der Grundlage der zweiten Referenzphase, der vierten Phasendifferenz und des zweiten Kompensationswertes; Erzeugen eines zweiten Signals mit inverser Phase des zweiten Synchronisationssignals; und Erzeugen des endgültigen Befehlsdrehmoments, auf das die harmonische Komponente reflektiert wird, auf der Grundlage des zweiten Signals mit inverser Phase.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren zum Verringern von Vibrationen eines Zweizylindermotors für ein Hybrid-Elektrofahrzeug durchgeführt wird, während der Zweizylindermotors und der E-Motor durch eine Motorkupplung miteinander verbunden sind.
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