传动系振动的阻尼.pdf

上传人:t**** 文档编号:1313986 上传时间:2018-04-15 格式:PDF 页数:19 大小:1.76MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201280007146.8

申请日:

2012.02.21

公开号:

CN103339008A

公开日:

2013.10.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B60W 30/20申请公布日:20131002|||实质审查的生效IPC(主分类):B60W 30/20申请日:20120221|||公开

IPC分类号:

B60W30/20; F02D45/00; B60W10/04; B60W50/00

主分类号:

B60W30/20

申请人:

斯堪尼亚商用车有限公司

发明人:

N·勒尔德; H·弗莱默

地址:

瑞典南泰利耶

优先权:

2011.02.23 SE 1150149-1

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

王琼先;王永建

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明涉及一种用于对设有原动机的车辆中的传动系振动进行阻尼的方法,所述原动机传递与转矩请求M相关的转矩并且以速度ω旋转。根据本发明,确定了所述原动机转速ω周期性变化S。随后通过使用所述周期性变化的改变S来给予所述转矩请求M振动-阻尼特性,以使得可有效地阻尼掉所述传动系振动。

权利要求书

1.   一种用于对设有原动机(101)的车辆(100)中的传动系振动进行阻尼的方法,所述原动机(101)施加与转矩请求M有关的转矩并且以速度ω旋转,该方法的特征在于
‑确定所述原动机(101)转速ω的周期性变化的改变S,
‑其中所述周期性变化S用于给予所述转矩请求M振动‑阻尼特性。

2.
   如权利要求1所述的方法,其中所述振动‑阻尼特性通过将乘以了至少一个放大系数A1的所述周期性变化的改变S加入原始转矩请求M0来获得。

3.
   如权利要求2所述的方法,其中所述原始转矩请求M0源自
‑加速踏板和/或
‑巡航控制。

4.
   如权利要求1‑3中任意一项所述的方法,其中所述振动‑阻尼转矩请求M仅当传动系振动已被检测到时才被确定。

5.
   如权利要求1‑4中任意一项所述的方法,其中所述传动系振动的检测基于所述周期性变化的改变S来完成。

6.
   如权利要求5所述的方法,其中如果所述周期性变化的改变S的幅度交替地在正阈值Th1之上和在负阈值Th2之下预定的次数并且如果所有连续的所述正阈值Th1的向上交叉和所述负阈值Th2的向下交叉由不超过预定周期T的时间分隔开,则所述检测认定为示出存在传动系振动。

7.
   如权利要求1‑6中任意一项所述的方法,其中所述周期性变化的改变S基于所述原动机(101)的所述转速ω。

8.
   如权利要求7所述的方法,其中所述转速ω包括期望的转速ωd和叠加的周期性变化。

9.
   如权利要求8所述的方法,其中所述期望的转速ωd通过所述转速ω的滤波来确定。

10.
   如权利要求8和9中任意一项所述的方法,其中所述叠加的周期性变化的反相型式ωs通过从所述期望的转速ωd中减去所述转速ω来确定。

11.
   如权利要求8和9中任意一项所述的方法,其中所述叠加的周期性变化的反相型式ωs通过所述叠加的周期性变化的所述反相型式ωs的模型来确定。

12.
   如权利要求10和11中任意一项所述的方法,其中所述周期性变化的改变S通过所述叠加的周期性变化的所述反相型式ωs对时间的求导来确定。

13.
   如权利要求1‑12中任意一项所述的方法,其中所述转速ω通过如下来确定:
‑适于检测所述转速ω的传感器(116),和/或
‑用于所述转速ω的模型。

14.
   一种计算机程序,该计算机程序包括程序代码并且当所述程序代码在计算机中执行时驱使所述计算机应用如权利要求1‑13中任意一项所述的方法。

15.
   一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机可读介质和包含在所述计算机可读介质中的如权利要求14所述的计算机程序。

16.
   一种用于对设有原动机(101)的车辆(100)中传动系振动进行阻尼的系统,所述原动机(101)施加与转矩请求M有关的转矩并且以速度ω旋转,该系统的特征在于
‑适于确定所述原动机(101)转速ω周期性变化的改变S的确定单元,以及
‑适于使用所述周期性变化的改变S来给予所述转矩请求M振动‑阻尼特性的转矩单元。

17.
   如权利要求16所述的系统,其中所述转矩单元适于将乘以了至少一个放大系数A1的所述周期性变化的改变S加入原始转矩请求M0,从而获得所述振动‑阻尼特性。

说明书

传动系振动的阻尼
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于对车辆中传动系振动进行阻尼的方法,涉及根据权利要求14前序部分的用于实施该方法的计算机程序,以及涉及根据权利要求16前序部分的用于对传动系振动进行阻尼的系统。
背景技术
图1示意性描述了重型车辆100的示例,例如卡车、公交车等。图1中示意性描述的车辆100具有一对前轮111、112和一对动力后轮113、114。所述车辆100进一步具有传动系,该传动系具有可为例如内燃机、电动机或者两者的组合,即所谓的混合动力的原动机101。所述原动机101可以例如以传统方式通过从其引出的输出轴102,或许通过离合器106连接至齿轮箱103。来自齿轮箱103的输出轴107通过末齿轮108(例如传统的差速器)以及连接至所述末齿轮108的驱动轴104、105来驱动所述动力轮113、114。如果例如所述原动机101采用电动机的形式,其还可直接连接至输出轴107或者驱动轴104、105。
所述车辆的驾驶员例如通过输入装置的输入,例如通过压下加速踏板将转矩请求增加至所述原动机101可引起传动系中相当迅速的转矩改变。这个转矩由动力轮113、114通过其与地面的摩擦以及车辆的滚动阻力来抵抗。所述驱动轴104、105因而经受了相当大的扭矩。
尤其因为成本和重量的缘故,所述驱动轴的尺寸通常不会设成不受影响地应付这种大应力。所述驱动轴104、105由于其相对的弱性反而充当了动力轮103、104与末齿轮108之间的扭力弹簧。
当车辆100的滚动阻力不再足以抵抗来自传动系的转矩时,所述车辆100开始行驶,于是所述驱动轴103、104中扭力弹簧般的力被释放。当所述车辆起程时,这个被释放的力可引起传动系振动,导致所述车辆沿纵向,即沿其运动方向摇动。所述车辆的驾驶员可能发觉这种摇动令人非常不愉快。他/她将会更喜欢和缓的并且令人愉快的驾驶体验以至于还会产生所述车辆是精制的并且精心开发的产品的印象。因此能够快速地检测并且有效地阻尼掉此传动系振动是有必要的。
先前已知的针对传动系振动的阻尼的解决方案在技术上是复杂的,促成了增加的计算复杂度和实施成本。所述先前已知的复杂的解决方案还导致这些振动的无效的阻尼,在阻尼掉传动系振动方面具有不满意的结果。
发明内容
本发明的目的是提出用于对传动系振动进行阻尼的方法。这个目的通过根据权利要求1特征部分的上述方法来实现。该目的也通过根据权利要求14特征部分的上述计算机程序来实现。该目的还通过根据权利要求16特征部分的上述用于对传动系振动进行阻尼的系统来实现。
根据本发明,这些振动因此通过使用原动机转速的周期性变化的改变S来阻尼。发送至车辆原动机的转矩请求M此处通过对传动系振动具有阻尼作用的转矩请求贡献Mc来修正。修正后的转矩请求M的图样依据周期性变化的改变S来确定这个事实意味着所述传动系振动可以被快速地阻尼掉。
根据本发明的实施例,所述周期性变化的改变S通过对原动机转速ω叠加的变化的反相型式ωs的求导来获得。所述求导导致了当所述叠加的变化的反相型式ωs改变最多时所述修正后的转矩请求M的幅度最大。所述转矩请求的周期性变化实质上还沿时间从原动机转速的叠加的变化反相(invert)并移位。总体结果是所述传动系振动被快速地阻尼掉。
根据本发明,所述传动系振动的阻尼仅使用已在当今机动车的调节系统中使用的原动机相关的信号。更具体地说,本发明使用所述原动机的转速ω。这意味着根据本发明的解决方案能以极少的额外复杂度来实施,不论该额外复杂度是在计算方面或者在实际实施方面。
所述传动系振动的阻尼基于原动机的转速ω周期性变化的改变S,这意味着能够充分产生可靠的阻尼而没有延迟。这较先前已知的导致不可靠的并且迟的阻尼的系统而言是极大的优势。
根据本发明的实施例,所述传动系振动依据周期性变化的改变S来检测,以使得如果所述周期性变化的改变S的幅度在正阈值Th1之上和负阈值Th2之下交替预定的次数并且如果每对连续的向上/向下的阈值交叉出现在预定周期T内,则传动系振动将会被检测到。
本发明的总体结果是:基于分析周期性变化的改变S的所述振动的阻尼和非常有效的检测能以极少的额外复杂度来实现。
附图说明
以下结合附图更详细地解释本发明,其中相同的附图标记用于相似的项目,并且其中:
图1描述了机动车;
图2a绘制了原动机的转速对时间的图;
图2b绘制了所述原动机转速叠加的周期性改变的反相型式对时间的图;
图2c绘制了所述原动机转速叠加的周期性改变的反相型式的导数对时间的图;
图2d绘制了所述原动机转速叠加的周期性改变的反相型式的导数对阈值和时间的图;
图3a绘制了振动‑阻尼转矩请求对时间的图;
图3b描述了测得的传动系振动的阻尼;
图4是传动系振动的检测和阻尼的流程图;
图5是传动系振动的阻尼的接线图;
图6描述了控制单元。
具体实施方式
根据本发明,传动系振动能够通过分析原动机101转速ω周期性变化的改变S来检测并阻尼。这涉及首先确定这个周期性变化的改变S并且随后分析其图样。根据本发明的传动系振动的阻尼通过使用周期性变化的改变S来将这个周期性变化的改变S的分析用于获得振动‑阻尼转矩请求M。
所述车辆100具有施加转矩的原动机101。所施加的转矩与转矩请求M有关,该转矩请求M可以是驾驶员例如通过加速踏板输入的直接结果,或者可以通过某种巡航控制或通过适于从原动机101要求转矩的其他装置来进行要求。
检测传动系振动可基于周期性变化的改变S。根据本发明,如果检测到了传动系振动,则转矩请求M被传递至所述原动机并且传动系振动的振动‑阻尼特性被抵消并且阻尼掉。所述振动‑阻尼特性此处通过使用周期性变化的改变S来获得。仅以原动机转速ω作为传动系振动的阻尼的基础具有就实施复杂度和阻尼有效性而言非常实质的优势。
根据本发明的实施例,乘以了至少一个放大系数A1的这个周期性变化的改变S加入原始转矩请求M0以产生发送至所述原动机101的所述转矩请求M。所述原始转矩请求M0此处基于如上所述的来自例如加速踏板和/或巡航控制的信号。所述至少一个放大系数A1可被给予任何合适的值,该值如下详述可以是常量或变量。
根据本发明的实施例,根据本发明的振动的阻尼仅当已检测到传动系振动时起作用。这减少了根据本发明的系统的复杂度。
根据本发明的实施例,如果所述周期性变化的改变的幅度,即与所述周期性变化的改变S有关的信号的幅度在正阈值Th1之上和在负阈值Th2之下交替预定的次数并且每对连续的向上和向下的阈值交叉(即分别在该正阈值Th1之上和在该负阈值Th2之下)出现在预定周期T内,则认定存在传动系振动。两个连续的向上和向下的阈值交叉此处因而由不超过预定周期T的时间分隔开。
换句话说,如果在从阈值Th1、Th2的向上/向下交叉时间开始的预定周期T内,所述周期性变化的改变的幅度在另一具有不同符号的阈值Th1、Th2之下/之上某一次数,则认定存在传动系振动。对于因而在此处交替某一次数的所述周期性变化的改变S的幅度,该幅度将具有在正阈值Th1之上的量值和在负阈值Th2之下的量值并且使得两个连续的阈值交叉在预定周期T内。
采用本发明的这个实施例能够仅基于原动机转速ω来检测传动系振动是非常有利的,因为这个速度ω在车辆的任何情况下一般都是可得到的。先前已知的用于检测传动系振动的方法也已基于进一步的信号,例如与轮速有关的信号,导致涉及进一步的传感器和更大复杂度的检测。所述传动系振动的阻尼还可仅基于原动机转速ω,从而简化阻尼系统。在检测时间获得的周期性变化的改变S还可用于所述阻尼,所以计算复杂度通过本发明降至最低。
以下结合图2a‑2d例示根据本发明的传动系振动的检测,使用信号的示意性和非限制示例来解释本发明。
根据本发明的实施例,所述检测基于原动机101转速ω周期性变化的改变S。这个转速ω可通过使用传感器116来确定,该传感器116可设成接近离合器106以使其能够检测由原动机101施加的转速ω。所述转速ω也可通过使用模型来确定,该模型配置成使其易于获得原动机的转速ω。
当传动系振动出现时,原动机101的转速ω可能包括叠加的周期性变化。图2a示意性绘制了期望的原动机转速ωd(虚线)对时间的示例。这个转速ωd在这个示例中始于初始速度,例如500转/min,然后随时间线性增加。图2a还描述了当由传感器116测得或者以某些其他方式例如借助用于转速ω的模型来确定时的转速ω的实际图样(实线)的示例。
图2a示出包括期望的转速ωd和叠加的周期性变化的原动机转速ω。所述车辆100沿纵向的摇动与这个叠加的周期性变化有关。
在检测传动系振动时通常无法获得所述期望的转速ωd而仅能获得对应转速ω的信号。根据本发明的实施例,所述期望的转速ωd可通过使转速ω的信号经过滤波器,更具体地说是低通(LP)滤波器来获得。当选择所述LP滤波器以使得所述转速ω叠加的周期性变化在其通频带之上时,所述期望的转速ωd的图样因此可通过这个LP滤波作用来确定。
根据本发明的实施例,转速ω叠加的周期性变化的反相型式ωs随后可通过从所述期望的转速ωd中减去所述转速ω来获得。从该减法得到的所述叠加的周期性变化的反相型式ωs在图2b中示意性示出。由于已从所述期望的转速ωd中减去所述转速ω,所述叠加的周期性变化的反相型式ωs围绕0转/min的速度,即在图2b中围绕X轴。由于已从所述期望的转速ωd中减去所述转速ω,所述叠加的周期性变化的反相型式ωs还具有这样的图样:借以所述叠加的周期性变化的反相型式ωs的波形实质上相对于转速ω的周期性变化的波形反相。
相关领域技术人员将领会的是上述减法也可通过例如首先反相,即改变转速ω信号幅度的符号并且随后加上所述期望的转速ωd的信号来完成。该减法还可例如通过从转速ω的信号中减去所述期望的转速ωd的信号并且随后反相,即改变该减法结果信号的符号来完成。
根据本发明另一实施例,所述叠加的周期性变化的反相型式ωs代之以由用于该叠加的周期性变化的反相型式ωs的模型来确定。根据实施例,这个用于确定所述叠加的周期性变化的反相型式ωs的模型采用包括两个振荡质量且在两个振荡质量之间具有弱性的“双质量模型”的形式。两个振荡质量因而被模型化,即第一个代表原动机101并且第二个代表车轮111、112、113、114以及车辆周围的事物。第一和第二振荡质量的每个都根据所述模型具有各自的重量并且以各自的速度旋转。所述第一和第二振荡质量分别被第一和第二转矩所作用,第一转矩是由传动装置补偿的所施加的原动机转矩,并且第二转矩是这样的转矩:所述周围的事物通过该转矩对所述车辆进行作用。这些振荡质量之间的弱性模型化为阻尼弹簧。
这个模型总共具有三种状态,即代表原动机转速ω的第一状态、代表车轮转速的第二状态和代表其间的角度差,即驱动轴转角的第三状态。通过这个模型随后可获得转速ω和回弹角并且可由这些来确定所述叠加的周期性变化的反相型式ωs
如上所述,传动系振动可通过分析原动机101转速ω的周期性变化的改变S来检测。为了从所述叠加的周期性变化的反相型式ωs中获得转速ω的周期性变化的改变S,根据本发明的实施例,叠加的周期性变化的反相型式ωs对时间求导。所述叠加的周期性变化的反相型式ωs(实线)和其导数,即转速ω的周期性变化的改变S(虚线)在图2c中示意性描述。当周期性变化的改变S采用所述叠加的周期性变化的反相型式ωs的导数形式时,其代表所述叠加的周期性变化的反相型式ωs随时间的改变。
分析周期性变化的改变S涉及使用与其幅度有关的至少两个阈值。根据本发明,如果所述周期性变化的改变的幅度交替地在两个相应正和负阈值Th1、Th2之上/之下(即交叉)预定的次数并且如果两个连续的向上/向下的阈值交叉的每个都在预定周期T内从彼此起出现该预定的次数,则认定存在传动系振动。所有连续的交叉因而可由不超过认定检测到了传动系振动的这个预定周期T的时间来分隔开。
合适的阈值Th1、Th2可凭借经验,即通过试验或被模拟来获得。所述预定周期T的合适长度也可凭借经验,即通过试验或被模拟来获得。所述预定周期T的长度和/或所述阈值Th1、Th2取决于反相的叠加的周期性变化ωs的频率和/或所述系统中传感器的噪声级。一般来说,选定的阈值Th1、Th2和/或周期T应当避免由于不稳定信号等导致的传动系振动的错误检测。
图2d绘制了周期性变化的改变S(虚线)对时间的图,以及两个阈值Th1、Th2,即具有正值的第一阈值Th1和具有负值的第二阈值Th2。根据本发明,如果具有交变符号的周期性变化的改变S在这些阈值Th1、Th2之上/之下预定的次数并且如果所有连续的向上/向下的阈值交叉211/212、212/213和213/214在从各自最近的向上/向下的交叉211、212和213起的预定周期T内出现,则认定检测到了传动系振动。
图2d的示例中可看到,所述周期性变化的改变S起初在时间211处具有大于第一周期t1开始处的第一阈值Th1的正幅度。在使得所述第一周期t1小于预定周期T即t1<T的第二时间212处,所述周期性变化的改变S具有小于第二阈值Th2的幅度。在出现于周期t2内的第三时间213处,所述周期性变化的改变S具有再次大于所述第一阈值Th1的正幅度,其中所述周期t2从之前在212处的向下的交叉延伸并且小于预定周期T,即t2<T。
有关图2d的上述示例中,用于检测的向上/向下的阈值交叉的数量设为三个,并且当在第三时间213处的幅度在阈值Th1、Th2(所述周期性变化的改变S的幅度已在该阈值Th1、Th2之上/之下)之上/之下,并且当具有交变符号的阈值,即已分别在正的第一阈值Th1和负的第二阈值Th2之上和之下时,并且已在所有连续的向上/向下的阈值交叉之间经过的所述周期t1、t2在预定周期T内,则根据本发明认定检测到了传动系振动。
如上所述与图2a‑2d有关的检测自然可在独立权利要求的范围内被修改。例如,阈值Th1、Th2向上/向下的交叉数量可以是任何合适的数量。检测因此可发生在阈值Th1、Th2的一个或多个向上/向下的交叉处。如上所述在图2d中,检测可例如发生在具有交变符号的三个向上/向下的交叉处。然而,用于传动系振动检测的阈值Th1、Th2的向上/向下的交叉的数量也可设为例如四个,这样的情况下第三时间213处的向上的交叉与和负的第二阈值Th2再次交叉的第四时间214处的向下的交叉之间的周期也可能不大于发生检测的预定周期T。
向上/向下的阈值交叉顺序也可改为阈值的第一交叉向下发生,即所述周期性变化的改变S的幅度降至负的第二阈值Th2之下。
通常,检测的可靠性通过增加向上/向下的阈值交叉的预定数量来提高。然而,增加它们意味着检测稍微被延迟。所述系统因此可针对不同应用来差异化地校准并且满足对于检测的可靠性和延迟的不同要求。
以下例示根据本发明的基于周期性变化的改变S的传动系振动的阻尼,使用信号的示意性和非限制示例来解释本发明。
图3a示意性绘制了期望的原动机转速ωd(虚线)对时间的示例和原动机转速ω(实线)的示例。它还绘制了所述叠加的周期性变化的反相型式ωs(实线)和通过对所述叠加的周期性变化的反相型式ωs求导而获得的周期性变化的改变S(虚线)。
如图3a中清楚表明的,所述周期性变化的改变S从反相的叠加的周期性变化ωs在时间上被移位。周期性变化的改变S通过对反相的叠加的周期性变化ωs求导来获得的这个事实也意味着当转速ω分别增加和减少最多时周期性变化的改变S最大,即具有最大的正和负幅度。所述周期性变化的改变S因而当转速ω改变最多时达到最大的幅度。
换句话说,用于反相的叠加的周期性变化ωs的周期性变化的改变S实质上将会是相应的转速ω周期性变化的改变的反相,即这个速度的对应导数的反相。这也可表示为用于反相的叠加的周期性变化ωs的周期性变化的改变S实质上相对于相应的转速ω周期性变化的改变进行了反相。此处该周期性变化的改变S相对于相应的转速ω周期性变化的改变(时间导数)实质上反相,即实质上颠倒,是因为根据本发明的转速ω从期望的转速ωd中被减去来获得周期性变化的改变S。
当周期性变化的改变S随后用于产生向车辆100原动机101的振动‑阻尼转矩请求M时,这个效果在于所述振动‑阻尼转矩请求M当转速ω增加最多时呈现为相对最小值。这意味着传动系振动可通过应用本发明来很有效地阻尼掉。
图3b描述当根据本发明的传动系振动的阻尼方法起作用时从车辆测得的数据。此处实线代表来自本发明的转矩贡献Mc,即下面图5中的信号513。虚线代表原动机转速ω。所述测得的数据清楚地示出了当传动系振动被检测到时,即当周期性变化的改变S已与具有交变符号的阈值交叉了某一次数并且连续的阈值交叉由不超过预定周期T的时间分隔开时,根据本发明的所述振动的阻尼起作用。该图形清楚地示出了来自根据本发明的方法的转矩贡献Mc基于叠加的周期性变化ωs的导数并且因此在时间上朝向转速ω以这样的方式移位:转矩贡献Mc的波形实质上关于转速ω的周期性变化的改变(导数)被反相并且被强化,于是所述振动能够被有效地阻尼掉。
图4是根据本发明的方法的流程图。随着第一步骤401,所述方法开始。随着第二步骤402,确定原动机101转速ω周期性变化的改变S。
随着所述方法的第三步骤403,产生振动‑阻尼转矩请求M。通过使用在所述方法第二步骤402中确定的周期性变化的改变S来给予这个转矩请求M振动‑阻尼特性。
根据本发明的实施例,所述方法还包括在第二步骤402之后且在第三步骤403之前的进一步的步骤。在这个进一步的步骤中,传动系振动依据周期性变化的改变S来检测。根据本发明的实施例,如果所述周期性变化的改变S的幅度交替地在正阈值Th1之上和在负阈值Th2之下预定的次数并且每对连续的向上/向下的阈值交叉出现在预定周期T内,则认定检测到了传动系振动。
本发明还涉及用于对车辆100中传动系振动进行阻尼的系统,所述车辆100设有以速度ω旋转的原动机101,所述速度ω也称作转速ω或原动机转速ω。所述系统包括确定单元和转矩单元。所述确定单元适于确定转速ω周期性变化的改变S的图样。从原动机101要求转矩的转矩单元适于使用周期性变化的改变S来给予这个转矩请求M振动‑阻尼特性,如上关于根据本发明的方法所述。
根据本发明,所述系统还包括适于检测是否有传动系振动的检测单元。根据本发明的系统的实施例,所述检测单元适于如果所述周期性变化的改变S具有交替地在正阈值Th1之上和在负阈值Th2之下预定的次数的幅度并且如果所有连续的向上/向下的阈值交叉对出现在预定周期T内,则认定存在传动系振动,如上关于根据本发明的方法所述。
图5是根据本发明的阻尼可能的实施的示意性电路图500。可例如由传感器116测得的原动机转速ω以输入信号501的形式通过连接至滤波器502和减法单元503来传递至滤波器502和减法单元503。
如上所述,所述期望的转速ωd通过代表转速ω的信号被滤波器502滤波来获得。所述期望的转速ωd因而充当来自滤波器502的输出信号504并且可被视作转速ω的至少半静态成分。
减法单元503中,从期望的转速ωd中减去转速ω,并且反相的叠加的周期性变化ωs作为输出信号505从减法单元503中提取。
如上所述,传动系振动可通过分析原动机101转速ω501的周期性变化的改变S来检测。这个周期性变化的改变S作为输出信号506从求导单元507中获得,所述反相的叠加的周期性变化ωs在所述求导单元507中对时间求导。
所述周期性变化的改变S随后在乘法器509中乘以在其中充当输入信号508的放大系数A1,并且在加法器512中被加入反相的叠加的周期性变化ωs的放大版,后者已在乘法器511中使用在其中充当输入信号510的放大系数A2放大。所述放大系数A1、A2可以是常量和/或变量。
来自加法器512的输出信号513将转矩贡献Mc施加至原动机101的转矩请求M。通过本发明这个转矩贡献Mc具备了振动‑阻尼特性,该振动‑阻尼特性可用于当这个转矩贡献Mc加入例如基于来自加速踏板和/或巡航控制的信号的原始转矩请求M0时来阻尼掉传动系振动,如上所述。
用于这些放大系数A1、A2的一个或多个的常量值可凭借经验来获得并且在车辆中通过实验来校准。
根据实施例,这些放大系数A1、A2的一个或多个采用标准化值的形式,所述标准化值具有适于避免输出信号513的,即用于转矩贡献Mc的太大的值的量值。这可例如通过借助用于输出信号513的最大允许值X来标准化放大系数A1、A2来完成。
如果由加法505×510+506×508得到的输出信号513具有比最大允许值X大的值,则这个标准化过程可例如以如下方式来完成:
508'=508×(X/(505×510+506×508))
510'=510×(X/(505×510+506×508))
其中508'和510'分别是与标准化的放大系数A1'和A2'有关的标准化的输入信号。由于所述输出信号505、506在检测时已经可用,所述标准化的输入信号508'和510'的值可在传动系振动的检测期间或之后确定。如果所述标准化的输入信号508'和510'在检测阶段期间,即在提取输出信号513之前确定,则它们可朝向如果传动系振动的阻尼起作用则输出信号513将具有的最大可能值被标准化。
如果所述输出信号513不具有比最大允许值X大的值,则使用分别具有未标准化的放大系数A1和A2的未标准化的输入信号508和510。
如上所述,相关领域技术人员将领会的是从期望的原动机转速ωd中减去原动机转速ω以获得反相的叠加的周期性变化ωs也可凭借其他方式而不是特定地通过减法单元503来完成。例如,反相器可与加法器组合使用来完成相同的功能。此处重要的是被给予振动‑阻尼特性的转矩贡献其图样实质上相对原动机转速ω叠加的周期性变化被反相并且在时间上移位,相关领域技术人员将领会的是这能够以各种不同的方式来完成。
图6描述了根据本发明的控制单元。正如技术领域中的相关领域技术人员清楚知道的,出于简单性的缘故,图6仅示出一个控制单元600,但此处考虑的这类车辆通常具有例如用于控制原动机、齿轮箱等的相当大的数量的控制单元。
本发明因此可在控制单元600中实施,但也可完全地或部分地在车辆上或车辆外的一个或多个其他控制单元中实施。此处考虑的这类控制单元通常适于从车辆的各个部分接收传感器信号。由控制单元产生的控制信号通常也取决于来自其他控制单元的信号以及来自组件的信号。特别地,所述控制单元适于接收来自用于原动机转速的传感器116的信号,所述传感器116可例如设成接近离合器106。
此处考虑的这类控制单元通常也适于将控制信号传递至车辆的各个部分和组件,例如在本示例中传递至原动机控制单元以便要求/订立其转矩的控制。
控制通常受典型地采用计算机程序形式的程序指令支配,所述计算机程序当在计算机或控制单元中执行时驱使计算机/控制单元产生期望的控制形式,例如根据本发明的方法步骤。所述计算机程序通常采用存储于在控制单元中或连接至控制单元的数字存储介质602上的计算机程序产品603的形式,所述数字存储介质602例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦写PROM)、闪存、EEPROM(可电擦写PROM)、硬盘单元等。并且所述计算机程序由控制单元来执行。通过改变所述计算机程序的指令,因此可在特定情况下修正车辆的运行状况。
所述控制单元600进一步设有用于接收和发送输入和输出信号的各个装置604、607、605和606。这些输入和输出信号可包括波形、脉冲或者输入信号接收装置604、607能够作为信息来检测的并且能被转换为可由计算单元601处理的信号的其他属性。这些信号随后传递至计算单元601。所述输出信号发送装置605、606布置成例如通过调制来转换从计算单元601接收到的信号,以便产生能够传递至所述系统的其他部分,例如传递至原动机101的用于传动系振动的阻尼的输出信号。
连接至用于接收和发送输入和输出信号的各个装置的每个连接都可采用一个或多个从如下选择的形式:电缆、数据总线例如CAN(控制器局域网)总线、MOST(面向媒体的系统传输)总线或其他总线配置,或者无线连接。用于输入信号和输出信号的连接以及图5中描述的在滤波器502、求导单元507、减法器503、乘法器511、509和加法器512之间的连接可采用这些电缆、总线或者无线连接的一个或多个的形式。
相关领域技术人员将领会的是上述计算机可采用计算单元601的形式并且上述存储器可采用存储单元602的形式。
相关领域技术人员还将领会的是上述系统可依照根据本发明的方法的各种实施例来修正。本发明还涉及设有至少一个根据本发明的系统的机动车100,例如卡车或公交车。
本发明不受上述的其实施例的限制而是涉及并包括在附加的独立权利要求保护范围内的所有实施例。

传动系振动的阻尼.pdf_第1页
第1页 / 共19页
传动系振动的阻尼.pdf_第2页
第2页 / 共19页
传动系振动的阻尼.pdf_第3页
第3页 / 共19页
点击查看更多>>
资源描述

《传动系振动的阻尼.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《传动系振动的阻尼.pdf(19页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN103339008A43申请公布日20131002CN103339008ACN103339008A21申请号201280007146822申请日201202211150149120110223SEB60W30/20200601F02D45/00200601B60W10/04200601B60W50/0020060171申请人斯堪尼亚商用车有限公司地址瑞典南泰利耶72发明人N勒尔德H弗莱默74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人王琼先王永建54发明名称传动系振动的阻尼57摘要本发明涉及一种用于对设有原动机的车辆中的传动系振动进行阻尼的方法,所述原动机传递与转矩请。

2、求M相关的转矩并且以速度旋转。根据本发明,确定了所述原动机转速周期性变化S。随后通过使用所述周期性变化的改变S来给予所述转矩请求M振动阻尼特性,以使得可有效地阻尼掉所述传动系振动。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013073186PCT申请的申请数据PCT/SE2012/0501862012022187PCT申请的公布数据WO2012/115580EN2012083051INTCL权利要求书2页说明书9页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图7页10申请公布号CN103339008ACN103339008A1/2页21一种用于对设有原动。

3、机(101)的车辆(100)中的传动系振动进行阻尼的方法,所述原动机(101)施加与转矩请求M有关的转矩并且以速度旋转,该方法的特征在于确定所述原动机(101)转速的周期性变化的改变S,其中所述周期性变化S用于给予所述转矩请求M振动阻尼特性。2如权利要求1所述的方法,其中所述振动阻尼特性通过将乘以了至少一个放大系数A1的所述周期性变化的改变S加入原始转矩请求M0来获得。3如权利要求2所述的方法,其中所述原始转矩请求M0源自加速踏板和/或巡航控制。4如权利要求13中任意一项所述的方法,其中所述振动阻尼转矩请求M仅当传动系振动已被检测到时才被确定。5如权利要求14中任意一项所述的方法,其中所述传动。

4、系振动的检测基于所述周期性变化的改变S来完成。6如权利要求5所述的方法,其中如果所述周期性变化的改变S的幅度交替地在正阈值TH1之上和在负阈值TH2之下预定的次数并且如果所有连续的所述正阈值TH1的向上交叉和所述负阈值TH2的向下交叉由不超过预定周期T的时间分隔开,则所述检测认定为示出存在传动系振动。7如权利要求16中任意一项所述的方法,其中所述周期性变化的改变S基于所述原动机(101)的所述转速。8如权利要求7所述的方法,其中所述转速包括期望的转速D和叠加的周期性变化。9如权利要求8所述的方法,其中所述期望的转速D通过所述转速的滤波来确定。10如权利要求8和9中任意一项所述的方法,其中所述叠。

5、加的周期性变化的反相型式S通过从所述期望的转速D中减去所述转速来确定。11如权利要求8和9中任意一项所述的方法,其中所述叠加的周期性变化的反相型式S通过所述叠加的周期性变化的所述反相型式S的模型来确定。12如权利要求10和11中任意一项所述的方法,其中所述周期性变化的改变S通过所述叠加的周期性变化的所述反相型式S对时间的求导来确定。13如权利要求112中任意一项所述的方法,其中所述转速通过如下来确定适于检测所述转速的传感器(116),和/或用于所述转速的模型。14一种计算机程序,该计算机程序包括程序代码并且当所述程序代码在计算机中执行时驱使所述计算机应用如权利要求113中任意一项所述的方法。1。

6、5一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机可读介质和包含在所述计算机可读介质中的如权利要求14所述的计算机程序。16一种用于对设有原动机(101)的车辆(100)中传动系振动进行阻尼的系统,所述原动机(101)施加与转矩请求M有关的转矩并且以速度旋转,该系统的特征在于适于确定所述原动机(101)转速周期性变化的改变S的确定单元,以及适于使用所述周期性变化的改变S来给予所述转矩请求M振动阻尼特性的转矩单权利要求书CN103339008A2/2页3元。17如权利要求16所述的系统,其中所述转矩单元适于将乘以了至少一个放大系数A1的所述周期性变化的改变S加入原始转矩请求M0,从而获得所述振动阻。

7、尼特性。权利要求书CN103339008A1/9页4传动系振动的阻尼技术领域0001本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于对车辆中传动系振动进行阻尼的方法,涉及根据权利要求14前序部分的用于实施该方法的计算机程序,以及涉及根据权利要求16前序部分的用于对传动系振动进行阻尼的系统。背景技术0002图1示意性描述了重型车辆100的示例,例如卡车、公交车等。图1中示意性描述的车辆100具有一对前轮111、112和一对动力后轮113、114。所述车辆100进一步具有传动系,该传动系具有可为例如内燃机、电动机或者两者的组合,即所谓的混合动力的原动机101。所述原动机101可以例如以传统方式通过从其引出的。

8、输出轴102,或许通过离合器106连接至齿轮箱103。来自齿轮箱103的输出轴107通过末齿轮108(例如传统的差速器)以及连接至所述末齿轮108的驱动轴104、105来驱动所述动力轮113、114。如果例如所述原动机101采用电动机的形式,其还可直接连接至输出轴107或者驱动轴104、105。0003所述车辆的驾驶员例如通过输入装置的输入,例如通过压下加速踏板将转矩请求增加至所述原动机101可引起传动系中相当迅速的转矩改变。这个转矩由动力轮113、114通过其与地面的摩擦以及车辆的滚动阻力来抵抗。所述驱动轴104、105因而经受了相当大的扭矩。0004尤其因为成本和重量的缘故,所述驱动轴的尺。

9、寸通常不会设成不受影响地应付这种大应力。所述驱动轴104、105由于其相对的弱性反而充当了动力轮103、104与末齿轮108之间的扭力弹簧。0005当车辆100的滚动阻力不再足以抵抗来自传动系的转矩时,所述车辆100开始行驶,于是所述驱动轴103、104中扭力弹簧般的力被释放。当所述车辆起程时,这个被释放的力可引起传动系振动,导致所述车辆沿纵向,即沿其运动方向摇动。所述车辆的驾驶员可能发觉这种摇动令人非常不愉快。他/她将会更喜欢和缓的并且令人愉快的驾驶体验以至于还会产生所述车辆是精制的并且精心开发的产品的印象。因此能够快速地检测并且有效地阻尼掉此传动系振动是有必要的。0006先前已知的针对传动。

10、系振动的阻尼的解决方案在技术上是复杂的,促成了增加的计算复杂度和实施成本。所述先前已知的复杂的解决方案还导致这些振动的无效的阻尼,在阻尼掉传动系振动方面具有不满意的结果。发明内容0007本发明的目的是提出用于对传动系振动进行阻尼的方法。这个目的通过根据权利要求1特征部分的上述方法来实现。该目的也通过根据权利要求14特征部分的上述计算机程序来实现。该目的还通过根据权利要求16特征部分的上述用于对传动系振动进行阻尼的系统来实现。0008根据本发明,这些振动因此通过使用原动机转速的周期性变化的改变S来阻尼。说明书CN103339008A2/9页5发送至车辆原动机的转矩请求M此处通过对传动系振动具有阻。

11、尼作用的转矩请求贡献MC来修正。修正后的转矩请求M的图样依据周期性变化的改变S来确定这个事实意味着所述传动系振动可以被快速地阻尼掉。0009根据本发明的实施例,所述周期性变化的改变S通过对原动机转速叠加的变化的反相型式S的求导来获得。所述求导导致了当所述叠加的变化的反相型式S改变最多时所述修正后的转矩请求M的幅度最大。所述转矩请求的周期性变化实质上还沿时间从原动机转速的叠加的变化反相(INVERT)并移位。总体结果是所述传动系振动被快速地阻尼掉。0010根据本发明,所述传动系振动的阻尼仅使用已在当今机动车的调节系统中使用的原动机相关的信号。更具体地说,本发明使用所述原动机的转速。这意味着根据本。

12、发明的解决方案能以极少的额外复杂度来实施,不论该额外复杂度是在计算方面或者在实际实施方面。0011所述传动系振动的阻尼基于原动机的转速周期性变化的改变S,这意味着能够充分产生可靠的阻尼而没有延迟。这较先前已知的导致不可靠的并且迟的阻尼的系统而言是极大的优势。0012根据本发明的实施例,所述传动系振动依据周期性变化的改变S来检测,以使得如果所述周期性变化的改变S的幅度在正阈值TH1之上和负阈值TH2之下交替预定的次数并且如果每对连续的向上/向下的阈值交叉出现在预定周期T内,则传动系振动将会被检测到。0013本发明的总体结果是基于分析周期性变化的改变S的所述振动的阻尼和非常有效的检测能以极少的额外。

13、复杂度来实现。附图说明0014以下结合附图更详细地解释本发明,其中相同的附图标记用于相似的项目,并且其中0015图1描述了机动车;0016图2A绘制了原动机的转速对时间的图;0017图2B绘制了所述原动机转速叠加的周期性改变的反相型式对时间的图;0018图2C绘制了所述原动机转速叠加的周期性改变的反相型式的导数对时间的图;0019图2D绘制了所述原动机转速叠加的周期性改变的反相型式的导数对阈值和时间的图;0020图3A绘制了振动阻尼转矩请求对时间的图;0021图3B描述了测得的传动系振动的阻尼;0022图4是传动系振动的检测和阻尼的流程图;0023图5是传动系振动的阻尼的接线图;0024图6描。

14、述了控制单元。具体实施方式0025根据本发明,传动系振动能够通过分析原动机101转速周期性变化的改变S来说明书CN103339008A3/9页6检测并阻尼。这涉及首先确定这个周期性变化的改变S并且随后分析其图样。根据本发明的传动系振动的阻尼通过使用周期性变化的改变S来将这个周期性变化的改变S的分析用于获得振动阻尼转矩请求M。0026所述车辆100具有施加转矩的原动机101。所施加的转矩与转矩请求M有关,该转矩请求M可以是驾驶员例如通过加速踏板输入的直接结果,或者可以通过某种巡航控制或通过适于从原动机101要求转矩的其他装置来进行要求。0027检测传动系振动可基于周期性变化的改变S。根据本发明,。

15、如果检测到了传动系振动,则转矩请求M被传递至所述原动机并且传动系振动的振动阻尼特性被抵消并且阻尼掉。所述振动阻尼特性此处通过使用周期性变化的改变S来获得。仅以原动机转速作为传动系振动的阻尼的基础具有就实施复杂度和阻尼有效性而言非常实质的优势。0028根据本发明的实施例,乘以了至少一个放大系数A1的这个周期性变化的改变S加入原始转矩请求M0以产生发送至所述原动机101的所述转矩请求M。所述原始转矩请求M0此处基于如上所述的来自例如加速踏板和/或巡航控制的信号。所述至少一个放大系数A1可被给予任何合适的值,该值如下详述可以是常量或变量。0029根据本发明的实施例,根据本发明的振动的阻尼仅当已检测到。

16、传动系振动时起作用。这减少了根据本发明的系统的复杂度。0030根据本发明的实施例,如果所述周期性变化的改变的幅度,即与所述周期性变化的改变S有关的信号的幅度在正阈值TH1之上和在负阈值TH2之下交替预定的次数并且每对连续的向上和向下的阈值交叉(即分别在该正阈值TH1之上和在该负阈值TH2之下)出现在预定周期T内,则认定存在传动系振动。两个连续的向上和向下的阈值交叉此处因而由不超过预定周期T的时间分隔开。0031换句话说,如果在从阈值TH1、TH2的向上/向下交叉时间开始的预定周期T内,所述周期性变化的改变的幅度在另一具有不同符号的阈值TH1、TH2之下/之上某一次数,则认定存在传动系振动。对于。

17、因而在此处交替某一次数的所述周期性变化的改变S的幅度,该幅度将具有在正阈值TH1之上的量值和在负阈值TH2之下的量值并且使得两个连续的阈值交叉在预定周期T内。0032采用本发明的这个实施例能够仅基于原动机转速来检测传动系振动是非常有利的,因为这个速度在车辆的任何情况下一般都是可得到的。先前已知的用于检测传动系振动的方法也已基于进一步的信号,例如与轮速有关的信号,导致涉及进一步的传感器和更大复杂度的检测。所述传动系振动的阻尼还可仅基于原动机转速,从而简化阻尼系统。在检测时间获得的周期性变化的改变S还可用于所述阻尼,所以计算复杂度通过本发明降至最低。0033以下结合图2A2D例示根据本发明的传动系。

18、振动的检测,使用信号的示意性和非限制示例来解释本发明。0034根据本发明的实施例,所述检测基于原动机101转速周期性变化的改变S。这个转速可通过使用传感器116来确定,该传感器116可设成接近离合器106以使其能够检测由原动机101施加的转速。所述转速也可通过使用模型来确定,该模型配置成使其易于获得原动机的转速。0035当传动系振动出现时,原动机101的转速可能包括叠加的周期性变化。图2A说明书CN103339008A4/9页7示意性绘制了期望的原动机转速D(虚线)对时间的示例。这个转速D在这个示例中始于初始速度,例如500转/MIN,然后随时间线性增加。图2A还描述了当由传感器116测得或者。

19、以某些其他方式例如借助用于转速的模型来确定时的转速的实际图样(实线)的示例。0036图2A示出包括期望的转速D和叠加的周期性变化的原动机转速。所述车辆100沿纵向的摇动与这个叠加的周期性变化有关。0037在检测传动系振动时通常无法获得所述期望的转速D而仅能获得对应转速的信号。根据本发明的实施例,所述期望的转速D可通过使转速的信号经过滤波器,更具体地说是低通(LP)滤波器来获得。当选择所述LP滤波器以使得所述转速叠加的周期性变化在其通频带之上时,所述期望的转速D的图样因此可通过这个LP滤波作用来确定。0038根据本发明的实施例,转速叠加的周期性变化的反相型式S随后可通过从所述期望的转速D中减去所。

20、述转速来获得。从该减法得到的所述叠加的周期性变化的反相型式S在图2B中示意性示出。由于已从所述期望的转速D中减去所述转速,所述叠加的周期性变化的反相型式S围绕0转/MIN的速度,即在图2B中围绕X轴。由于已从所述期望的转速D中减去所述转速,所述叠加的周期性变化的反相型式S还具有这样的图样借以所述叠加的周期性变化的反相型式S的波形实质上相对于转速的周期性变化的波形反相。0039相关领域技术人员将领会的是上述减法也可通过例如首先反相,即改变转速信号幅度的符号并且随后加上所述期望的转速D的信号来完成。该减法还可例如通过从转速的信号中减去所述期望的转速D的信号并且随后反相,即改变该减法结果信号的符号来。

21、完成。0040根据本发明另一实施例,所述叠加的周期性变化的反相型式S代之以由用于该叠加的周期性变化的反相型式S的模型来确定。根据实施例,这个用于确定所述叠加的周期性变化的反相型式S的模型采用包括两个振荡质量且在两个振荡质量之间具有弱性的“双质量模型”的形式。两个振荡质量因而被模型化,即第一个代表原动机101并且第二个代表车轮111、112、113、114以及车辆周围的事物。第一和第二振荡质量的每个都根据所述模型具有各自的重量并且以各自的速度旋转。所述第一和第二振荡质量分别被第一和第二转矩所作用,第一转矩是由传动装置补偿的所施加的原动机转矩,并且第二转矩是这样的转矩所述周围的事物通过该转矩对所述。

22、车辆进行作用。这些振荡质量之间的弱性模型化为阻尼弹簧。0041这个模型总共具有三种状态,即代表原动机转速的第一状态、代表车轮转速的第二状态和代表其间的角度差,即驱动轴转角的第三状态。通过这个模型随后可获得转速和回弹角并且可由这些来确定所述叠加的周期性变化的反相型式S。0042如上所述,传动系振动可通过分析原动机101转速的周期性变化的改变S来检测。为了从所述叠加的周期性变化的反相型式S中获得转速的周期性变化的改变S,根据本发明的实施例,叠加的周期性变化的反相型式S对时间求导。所述叠加的周期性变化的反相型式S(实线)和其导数,即转速的周期性变化的改变S(虚线)在图2C中示意性描述。当周期性变化的。

23、改变S采用所述叠加的周期性变化的反相型式S的导数形说明书CN103339008A5/9页8式时,其代表所述叠加的周期性变化的反相型式S随时间的改变。0043分析周期性变化的改变S涉及使用与其幅度有关的至少两个阈值。根据本发明,如果所述周期性变化的改变的幅度交替地在两个相应正和负阈值TH1、TH2之上/之下(即交叉)预定的次数并且如果两个连续的向上/向下的阈值交叉的每个都在预定周期T内从彼此起出现该预定的次数,则认定存在传动系振动。所有连续的交叉因而可由不超过认定检测到了传动系振动的这个预定周期T的时间来分隔开。0044合适的阈值TH1、TH2可凭借经验,即通过试验或被模拟来获得。所述预定周期T。

24、的合适长度也可凭借经验,即通过试验或被模拟来获得。所述预定周期T的长度和/或所述阈值TH1、TH2取决于反相的叠加的周期性变化S的频率和/或所述系统中传感器的噪声级。一般来说,选定的阈值TH1、TH2和/或周期T应当避免由于不稳定信号等导致的传动系振动的错误检测。0045图2D绘制了周期性变化的改变S(虚线)对时间的图,以及两个阈值TH1、TH2,即具有正值的第一阈值TH1和具有负值的第二阈值TH2。根据本发明,如果具有交变符号的周期性变化的改变S在这些阈值TH1、TH2之上/之下预定的次数并且如果所有连续的向上/向下的阈值交叉211/212、212/213和213/214在从各自最近的向上/。

25、向下的交叉211、212和213起的预定周期T内出现,则认定检测到了传动系振动。0046图2D的示例中可看到,所述周期性变化的改变S起初在时间211处具有大于第一周期T1开始处的第一阈值TH1的正幅度。在使得所述第一周期T1小于预定周期T即T1T的第二时间212处,所述周期性变化的改变S具有小于第二阈值TH2的幅度。在出现于周期T2内的第三时间213处,所述周期性变化的改变S具有再次大于所述第一阈值TH1的正幅度,其中所述周期T2从之前在212处的向下的交叉延伸并且小于预定周期T,即T2T。0047有关图2D的上述示例中,用于检测的向上/向下的阈值交叉的数量设为三个,并且当在第三时间213处的。

26、幅度在阈值TH1、TH2(所述周期性变化的改变S的幅度已在该阈值TH1、TH2之上/之下)之上/之下,并且当具有交变符号的阈值,即已分别在正的第一阈值TH1和负的第二阈值TH2之上和之下时,并且已在所有连续的向上/向下的阈值交叉之间经过的所述周期T1、T2在预定周期T内,则根据本发明认定检测到了传动系振动。0048如上所述与图2A2D有关的检测自然可在独立权利要求的范围内被修改。例如,阈值TH1、TH2向上/向下的交叉数量可以是任何合适的数量。检测因此可发生在阈值TH1、TH2的一个或多个向上/向下的交叉处。如上所述在图2D中,检测可例如发生在具有交变符号的三个向上/向下的交叉处。然而,用于传。

27、动系振动检测的阈值TH1、TH2的向上/向下的交叉的数量也可设为例如四个,这样的情况下第三时间213处的向上的交叉与和负的第二阈值TH2再次交叉的第四时间214处的向下的交叉之间的周期也可能不大于发生检测的预定周期T。0049向上/向下的阈值交叉顺序也可改为阈值的第一交叉向下发生,即所述周期性变化的改变S的幅度降至负的第二阈值TH2之下。0050通常,检测的可靠性通过增加向上/向下的阈值交叉的预定数量来提高。然而,增加它们意味着检测稍微被延迟。所述系统因此可针对不同应用来差异化地校准并且满足对于检测的可靠性和延迟的不同要求。0051以下例示根据本发明的基于周期性变化的改变S的传动系振动的阻尼,。

28、使用信号说明书CN103339008A6/9页9的示意性和非限制示例来解释本发明。0052图3A示意性绘制了期望的原动机转速D(虚线)对时间的示例和原动机转速(实线)的示例。它还绘制了所述叠加的周期性变化的反相型式S(实线)和通过对所述叠加的周期性变化的反相型式S求导而获得的周期性变化的改变S(虚线)。0053如图3A中清楚表明的,所述周期性变化的改变S从反相的叠加的周期性变化S在时间上被移位。周期性变化的改变S通过对反相的叠加的周期性变化S求导来获得的这个事实也意味着当转速分别增加和减少最多时周期性变化的改变S最大,即具有最大的正和负幅度。所述周期性变化的改变S因而当转速改变最多时达到最大的。

29、幅度。0054换句话说,用于反相的叠加的周期性变化S的周期性变化的改变S实质上将会是相应的转速周期性变化的改变的反相,即这个速度的对应导数的反相。这也可表示为用于反相的叠加的周期性变化S的周期性变化的改变S实质上相对于相应的转速周期性变化的改变进行了反相。此处该周期性变化的改变S相对于相应的转速周期性变化的改变(时间导数)实质上反相,即实质上颠倒,是因为根据本发明的转速从期望的转速D中被减去来获得周期性变化的改变S。0055当周期性变化的改变S随后用于产生向车辆100原动机101的振动阻尼转矩请求M时,这个效果在于所述振动阻尼转矩请求M当转速增加最多时呈现为相对最小值。这意味着传动系振动可通过。

30、应用本发明来很有效地阻尼掉。0056图3B描述当根据本发明的传动系振动的阻尼方法起作用时从车辆测得的数据。此处实线代表来自本发明的转矩贡献MC,即下面图5中的信号513。虚线代表原动机转速。所述测得的数据清楚地示出了当传动系振动被检测到时,即当周期性变化的改变S已与具有交变符号的阈值交叉了某一次数并且连续的阈值交叉由不超过预定周期T的时间分隔开时,根据本发明的所述振动的阻尼起作用。该图形清楚地示出了来自根据本发明的方法的转矩贡献MC基于叠加的周期性变化S的导数并且因此在时间上朝向转速以这样的方式移位转矩贡献MC的波形实质上关于转速的周期性变化的改变(导数)被反相并且被强化,于是所述振动能够被有。

31、效地阻尼掉。0057图4是根据本发明的方法的流程图。随着第一步骤401,所述方法开始。随着第二步骤402,确定原动机101转速周期性变化的改变S。0058随着所述方法的第三步骤403,产生振动阻尼转矩请求M。通过使用在所述方法第二步骤402中确定的周期性变化的改变S来给予这个转矩请求M振动阻尼特性。0059根据本发明的实施例,所述方法还包括在第二步骤402之后且在第三步骤403之前的进一步的步骤。在这个进一步的步骤中,传动系振动依据周期性变化的改变S来检测。根据本发明的实施例,如果所述周期性变化的改变S的幅度交替地在正阈值TH1之上和在负阈值TH2之下预定的次数并且每对连续的向上/向下的阈值交。

32、叉出现在预定周期T内,则认定检测到了传动系振动。0060本发明还涉及用于对车辆100中传动系振动进行阻尼的系统,所述车辆100设有以速度旋转的原动机101,所述速度也称作转速或原动机转速。所述系统包括确定单元和转矩单元。所述确定单元适于确定转速周期性变化的改变S的图样。从原动机101要求转矩的转矩单元适于使用周期性变化的改变S来给予这个转矩请求M振动阻尼特性,如上关于根据本发明的方法所述。说明书CN103339008A7/9页100061根据本发明,所述系统还包括适于检测是否有传动系振动的检测单元。根据本发明的系统的实施例,所述检测单元适于如果所述周期性变化的改变S具有交替地在正阈值TH1之上。

33、和在负阈值TH2之下预定的次数的幅度并且如果所有连续的向上/向下的阈值交叉对出现在预定周期T内,则认定存在传动系振动,如上关于根据本发明的方法所述。0062图5是根据本发明的阻尼可能的实施的示意性电路图500。可例如由传感器116测得的原动机转速以输入信号501的形式通过连接至滤波器502和减法单元503来传递至滤波器502和减法单元503。0063如上所述,所述期望的转速D通过代表转速的信号被滤波器502滤波来获得。所述期望的转速D因而充当来自滤波器502的输出信号504并且可被视作转速的至少半静态成分。0064减法单元503中,从期望的转速D中减去转速,并且反相的叠加的周期性变化S作为输出。

34、信号505从减法单元503中提取。0065如上所述,传动系振动可通过分析原动机101转速501的周期性变化的改变S来检测。这个周期性变化的改变S作为输出信号506从求导单元507中获得,所述反相的叠加的周期性变化S在所述求导单元507中对时间求导。0066所述周期性变化的改变S随后在乘法器509中乘以在其中充当输入信号508的放大系数A1,并且在加法器512中被加入反相的叠加的周期性变化S的放大版,后者已在乘法器511中使用在其中充当输入信号510的放大系数A2放大。所述放大系数A1、A2可以是常量和/或变量。0067来自加法器512的输出信号513将转矩贡献MC施加至原动机101的转矩请求M。

35、。通过本发明这个转矩贡献MC具备了振动阻尼特性,该振动阻尼特性可用于当这个转矩贡献MC加入例如基于来自加速踏板和/或巡航控制的信号的原始转矩请求M0时来阻尼掉传动系振动,如上所述。0068用于这些放大系数A1、A2的一个或多个的常量值可凭借经验来获得并且在车辆中通过实验来校准。0069根据实施例,这些放大系数A1、A2的一个或多个采用标准化值的形式,所述标准化值具有适于避免输出信号513的,即用于转矩贡献MC的太大的值的量值。这可例如通过借助用于输出信号513的最大允许值X来标准化放大系数A1、A2来完成。0070如果由加法505510506508得到的输出信号513具有比最大允许值X大的值,。

36、则这个标准化过程可例如以如下方式来完成0071508508(X/(505510506508)0072510510(X/(505510506508)0073其中508和510分别是与标准化的放大系数A1和A2有关的标准化的输入信号。由于所述输出信号505、506在检测时已经可用,所述标准化的输入信号508和510的值可在传动系振动的检测期间或之后确定。如果所述标准化的输入信号508和510在检测阶段期间,即在提取输出信号513之前确定,则它们可朝向如果传动系振动的阻尼起作用则输出信号513将具有的最大可能值被标准化。0074如果所述输出信号513不具有比最大允许值X大的值,则使用分别具有未标准化。

37、的放大系数A1和A2的未标准化的输入信号508和510。说明书CN103339008A108/9页110075如上所述,相关领域技术人员将领会的是从期望的原动机转速D中减去原动机转速以获得反相的叠加的周期性变化S也可凭借其他方式而不是特定地通过减法单元503来完成。例如,反相器可与加法器组合使用来完成相同的功能。此处重要的是被给予振动阻尼特性的转矩贡献其图样实质上相对原动机转速叠加的周期性变化被反相并且在时间上移位,相关领域技术人员将领会的是这能够以各种不同的方式来完成。0076图6描述了根据本发明的控制单元。正如技术领域中的相关领域技术人员清楚知道的,出于简单性的缘故,图6仅示出一个控制单元。

38、600,但此处考虑的这类车辆通常具有例如用于控制原动机、齿轮箱等的相当大的数量的控制单元。0077本发明因此可在控制单元600中实施,但也可完全地或部分地在车辆上或车辆外的一个或多个其他控制单元中实施。此处考虑的这类控制单元通常适于从车辆的各个部分接收传感器信号。由控制单元产生的控制信号通常也取决于来自其他控制单元的信号以及来自组件的信号。特别地,所述控制单元适于接收来自用于原动机转速的传感器116的信号,所述传感器116可例如设成接近离合器106。0078此处考虑的这类控制单元通常也适于将控制信号传递至车辆的各个部分和组件,例如在本示例中传递至原动机控制单元以便要求/订立其转矩的控制。007。

39、9控制通常受典型地采用计算机程序形式的程序指令支配,所述计算机程序当在计算机或控制单元中执行时驱使计算机/控制单元产生期望的控制形式,例如根据本发明的方法步骤。所述计算机程序通常采用存储于在控制单元中或连接至控制单元的数字存储介质602上的计算机程序产品603的形式,所述数字存储介质602例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦写PROM)、闪存、EEPROM(可电擦写PROM)、硬盘单元等。并且所述计算机程序由控制单元来执行。通过改变所述计算机程序的指令,因此可在特定情况下修正车辆的运行状况。0080所述控制单元600进一步设有用于接收和发送输入和输出信号的各。

40、个装置604、607、605和606。这些输入和输出信号可包括波形、脉冲或者输入信号接收装置604、607能够作为信息来检测的并且能被转换为可由计算单元601处理的信号的其他属性。这些信号随后传递至计算单元601。所述输出信号发送装置605、606布置成例如通过调制来转换从计算单元601接收到的信号,以便产生能够传递至所述系统的其他部分,例如传递至原动机101的用于传动系振动的阻尼的输出信号。0081连接至用于接收和发送输入和输出信号的各个装置的每个连接都可采用一个或多个从如下选择的形式电缆、数据总线例如CAN(控制器局域网)总线、MOST(面向媒体的系统传输)总线或其他总线配置,或者无线连接。

41、。用于输入信号和输出信号的连接以及图5中描述的在滤波器502、求导单元507、减法器503、乘法器511、509和加法器512之间的连接可采用这些电缆、总线或者无线连接的一个或多个的形式。0082相关领域技术人员将领会的是上述计算机可采用计算单元601的形式并且上述存储器可采用存储单元602的形式。0083相关领域技术人员还将领会的是上述系统可依照根据本发明的方法的各种实施例来修正。本发明还涉及设有至少一个根据本发明的系统的机动车100,例如卡车或公交车。0084本发明不受上述的其实施例的限制而是涉及并包括在附加的独立权利要求保护说明书CN103339008A119/9页12范围内的所有实施例。说明书CN103339008A121/7页13图1说明书附图CN103339008A132/7页14图2A图2B说明书附图CN103339008A143/7页15图2C图2D说明书附图CN103339008A154/7页16图3A说明书附图CN103339008A165/7页17图3B说明书附图CN103339008A176/7页18图4说明书附图CN103339008A187/7页19图5图6说明书附图CN103339008A19。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 作业;运输 > 一般车辆


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1