車輛振動主動控制方法
2023-04-27 13:36:41 4
專利名稱：車輛振動主動控制方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛減振技術，特別涉及一種車輛振動的主動控制方法。
背景技術：
電動車和具有電動模式的油電混合車輛，當由電機單獨驅動時，一般只通過一個固定變速比的變速箱輸出動力到車輛。如圖1所示，是油電混合動力車輛的示意圖，該油電混合動力車輛100包括驅動源10、動力傳動系統20、驅動輪51、從動輪53、車輛控制器 (簡稱V⑶)30及車輛穩定性控制裝置(簡稱ESP) 40。驅動源10包括發動機11和電機13 ； 動力傳動系統20包括(依機械傳動連接順序)自動變速箱21、差速器23及驅動軸25。自動變速箱21可以是具有固定變速比和有級變速比的變速箱。如圖2A至圖2C所示，分別是車輛動力源到車輪的動力傳遞示意圖、動力傳動的剛性連接示意圖及動力傳遞的剛度示意圖。油電混合動力車輛100或電動車輛，當電機13單獨驅動車輛時，通過自動變速箱21以固定變速比輸出動力到車輪51，且沒有機械減振裝置，動力源10到車輛驅動輪51是剛性連接(如圖2B所示)，當動力源10力矩變化與動力傳動系統20特徵頻率接近部分的能量較大時，將激勵車輛振動。另外，動力傳動系統20中存在各種各樣的間隙，比如變速箱齒輪間隙，由於間隙的存在，當動力源10的力矩方向發生變化時(例如從驅動到制動)，也將激勵車輛振動。
發明內容
有鑑於上述現有技術所存在的缺陷，本發明的目的在於，提供一種車輛振動主動控制方法，所要解決的技術問題是使制動力矩直接作用在車輛驅動輪上，以提高減振效果。為了實現上述目的，本發明提出的1、一種車輛振動主動控制方法，其特徵在於車輛振動主動控制方法包括以下步驟基頻產生步驟車輛控制器接受車速信號以確定振動基頻；帶通濾波步驟依據所述振動基頻，對接受的車速信號進行濾波，保留在振動基頻附近的車速信號頻率成分；振動判斷步驟濾波後的車速信號在基頻附近的振幅超過預定幅值時判定為車輛振動，並確定車輛振動的頻率和幅值；制動力矩確定步驟依據車輛振動的頻率和幅值，確定抑制車輛振動的制動力矩； 以及制動力矩請求步驟車輛控制器向車輛穩定性控制裝置請求作用於車輛驅動輪的制動力矩。本發明還可採用以下技術措施進一步實現。前述的車輛振動主動控制方法，其中所述的確定製動力矩包括，根據基頻附近的車速確定的車輛振動的頻率和幅值來確定車輛制動力矩的頻率和幅值。前述的車輛振動主動控制方法，其中所述的該制動力矩是單方向的制動力矩，並與車輛振動的相位相反。前述的車輛振動主動控制方法，其中所述的車輛為電動車或有純電動模式的油電混合動力車。前述的車輛振動主動控制方法，其中所述的車輛包括車輛穩定性控制裝置及車輛控制器，所述的車輛控制器確定主動振動控制的制動力矩，並向車輛穩定性控制裝置請求車輛驅動輪的制動力矩；所述車輛穩定性控制裝置是主動振動控制的從控制器，實時調節車輛驅動輪的制動以實現車輛控制器對實現車輛驅動輪的制動力矩的請求。綜上所述，本發明的車輛振動主動控制系統包括車輛穩定性控制裝置及車輛控制器。本發明的車輛振動主動控制方法，包括診斷步驟，根據所述車輛的車速信號判斷車輛是否振動；以及控制步驟，接收所述診斷步驟的判斷信號，在判斷為車輛振動時，發出作用於車輛驅動輪的抑制車輛振動的制動指令。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本發明的車輛振動主動控制方法，由於制動力矩直接作用在車輛驅動輪上，減振效果非常明顯，提高車輛的舒適性和平順性，增加動力傳動系統的壽命。
圖1是油電混合動力車輛的示意圖。圖2A是車輛的動力源到車輪的動力傳遞示意圖。圖2B是車輛的動力源到車輪的剛性連接示意圖。圖2C是車輛的動力源到車輪的動力傳遞的剛度特性示意圖。圖3是本發明車輛振動主動控制方法較佳實施例的流程示意圖。圖4A是車輛速度示意圖。圖4B是車輛振動示意圖。圖4C是制動力矩示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的具有ESP車輛的主動減振控制方法其具體實施方式
、步驟、結構、特徵及其功效詳細說明。請參閱圖1、圖3及圖4A至圖4C所示，圖3是本發明車輛振動主動控制方法較佳實施例的流程示意圖，圖4A是車輛速度示意圖，圖4B是車輛振動示意圖，圖4C是制動力矩示意圖。本發明較佳實施例的車輛振動主動控制方法，適用於機動車輛，例如兩輪機動車輛、三輪機動車輛、四輪機動車輛；優選適用於電動車輛或具有純電動模式的油電混合動力車輛。所述車輛包括車輛控制器30和車輛穩定性控制裝置40。所述車輛控制器30是車輛主動振動控制的主控制器，確定主動振動控制的制動力矩，並向車輛穩定性控制裝置40請求制動力矩；車輛穩定性控制裝置40是主動振動控制的從控制器，根據車輛控制器30的制動力矩的請求，實時調節車輛驅動輪的制動力矩。本發明較佳實施例的車輛振動主動控制方法，包括控制車輛控制器30根據車速診斷車輛的振動及振動頻率和幅值，當判斷為車輛振動時，向車輛穩定性控制裝置(簡稱 ESP)40請求相應頻率的制動力矩增加車輛的阻尼。車輛振動主動控制方法，更詳細為包括以下步驟基頻產生步驟Sl 車輛控制器30接受車速信號(如圖4A所示)並分析車速的頻率成分，把能量集中且與車輛動力傳動系統的特徵頻率接近的頻率成分作為動力傳動系統的可能的振動基頻。車輛動力傳動系統的特徵頻率會隨車輛載荷，車輛傳動系統剛度，車速，車輛阻尼特性等變化，因此車輛動力傳動系統的特徵頻率在本發明被認為是在一定範圍內的特徵頻率；帶通濾波步驟S2 依據基頻產生步驟產生的基頻，對接受的車速信號再進行濾波，濾除車速信號不在基頻附近的頻率成分，只保留在基頻附近的頻率成分；振動判斷步驟S3 根據濾波後的車速判斷車輛(或者說車輛動力傳動系統)是否振動。如果濾波後的車速信號在基頻附近的振幅超過預定幅值即判定為車輛振動，同時確定車輛振動的頻率和幅值(如圖4B所示)；制動力矩確定步驟S4 依據車輛振動的頻率和幅值，可有二種方式確定抑制車輛振動的制動力矩。第一種方法是通過主動控制車輛動力傳動系統的阻尼確定製動力矩，根據車輛的車速和振動的頻率和幅值，確定抑制車輛所需的阻尼係數，制動力矩由所需的阻尼決定(制動力矩=車速*所需的阻尼係數)。第二種方法是直接根據車輛振動的頻率和幅值確定製動力矩，制動力矩頻率與車輛振動頻率相同，制動力矩幅值與車輛振動的幅值成比例(制動力矩幅值=車輛振動的幅值*控制係數，控制係數可在線標定且可隨振動頻率變化)，制動力矩的相位與車輛振動的相位相反。由以上兩種方法確定的該制動力矩是單方向的，並與車輛振動方向相反(如圖4C所示)；最後，車輛控制器30向車輛穩定性控制裝置40請求制動力矩，車輛穩定性控制裝置40通過控制車輛驅動輪制動系統實現制動力矩。實際使用時，車輛振動主動控制方法可以軟體方式安裝於車輛控制器(VCU) 30，車輛控制器(VCU) 30的輸入端與車輛的車速傳感器通信連接，車輛控制(VCU) 30的輸出端與車輛的車輛穩定性控制裝置40通信連接。車輛控制器30根據車速診斷車輛的振動和振動頻率，當車輛振動時，通過向ESP40請求驅動輪相應頻率的制動力矩增加車輛的阻尼。在車輛主動減振時，車輛控制器30是主控制器，ESP40是副控制器。本發明的車輛振動控制系統只提供單方向的制動力矩，但由於直接作用在車輛驅動輪上，減振效果非常明顯。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然並非用以限定本發明實施的範圍，依據本發明的權利要求書及說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種車輛振動主動控制方法，其特徵在於車輛振動主動控制方法包括以下步驟 基頻產生步驟車輛控制器接受車速信號以確定振動基頻；帶通濾波步驟依據所述振動基頻，對接受的車速信號進行濾波，保留在振動基頻附近的車速信號頻率成分；振動判斷步驟濾波後的車速信號在基頻附近的振幅超過預定幅值時判定為車輛振動，並確定車輛振動的頻率和幅值；制動力矩確定步驟依據車輛振動的頻率和幅值，確定抑制車輛振動的制動力矩；以及制動力矩請求步驟車輛控制器向車輛穩定性控制裝置請求作用於車輛驅動輪的制動力矩。
2.根據權利要求1所述的車輛振動主動控制方法，其特徵在於其中所述的確定製動力矩包括，根據基頻附近的車速確定的車輛振動的頻率和幅值來確定車輛制動力矩的頻率和幅值。
3.根據權利要求1所述的車輛振動主動控制方法，其特徵在於其中所述的該制動力矩是單方向的制動力矩，並與車輛振動的相位相反。
4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的車輛振動主動控制方法，其特徵在於其中所述的車輛為電動車或有純電動模式的油電混合動力車。
5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的車輛振動主動控制方法，其特徵在於其中所述的車輛包括車輛穩定性控制裝置及車輛控制器，所述的車輛控制器確定主動振動控制的制動力矩，並向車輛穩定性控制裝置請求車輛驅動輪的制動力矩；所述車輛穩定性控制裝置是主動振動控制的從控制器，實時調節車輛驅動輪的制動以實現車輛控制器對實現車輛驅動輪的制動力矩的請求。
全文摘要
本發明是有關一種車輛振動的主動控制方法。車輛振動主動控制系統包括車輛穩定性控制裝置及車輛控制器。車輛振動主動控制方法包括步驟S1，車輛控制器接受車速信號以確定振動基頻；步驟S2，依據所述振動基頻，對接受的車速信號進行濾波，保留在振動基頻附近的車速信號頻率成分；步驟S3，濾波後的車速信號在基頻附近的振幅超過預定幅值時判定為車輛振動，並確定車輛振動的頻率和幅值；步驟S4，依據車輛振動的頻率和幅值，確定抑制車輛振動的制動力矩；以及步驟S5，車輛控制器向車輛穩定性控制裝置請求作用在車輛驅動輪的制動力矩。本發明減振效果明顯，能夠提高車輛的舒適性和平順性，增加動力傳動系統的壽命。
文檔編號B60T8/1755GK102463988SQ20111010952
公開日2012年5月23日 申請日期2011年4月29日 優先權日2010年11月8日
發明者申水文, 胡建華, 蔣奕 申請人:申水文, 胡建華, 蔣奕