专利名称：车辆振动主动控制方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆减振技术，特别涉及一种车辆振动的主动控制方法。
背景技术：
电动车和具有电动模式的油电混合车辆，当由电机单独驱动时，一般只通过一个固定变速比的变速箱输出动力到车辆。如图1所示，是油电混合动力车辆的示意图，该油电混合动力车辆100包括驱动源10、动力传动系统20、驱动轮51、从动轮53、车辆控制器 (简称V⑶)30及车辆稳定性控制装置(简称ESP) 40。驱动源10包括发动机11和电机13 ； 动力传动系统20包括(依机械传动连接顺序)自动变速箱21、差速器23及驱动轴25。自动变速箱21可以是具有固定变速比和有级变速比的变速箱。如图2A至图2C所示，分别是车辆动力源到车轮的动力传递示意图、动力传动的刚性连接示意图及动力传递的刚度示意图。油电混合动力车辆100或电动车辆，当电机13单独驱动车辆时，通过自动变速箱21以固定变速比输出动力到车轮51，且没有机械减振装置，动力源10到车辆驱动轮51是刚性连接(如图2B所示)，当动力源10力矩变化与动力传动系统20特征频率接近部分的能量较大时，将激励车辆振动。另外，动力传动系统20中存在各种各样的间隙，比如变速箱齿轮间隙，由于间隙的存在，当动力源10的力矩方向发生变化时(例如从驱动到制动)，也将激励车辆振动。
发明内容
有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种车辆振动主动控制方法，所要解决的技术问题是使制动力矩直接作用在车辆驱动轮上，以提高减振效果。为了实现上述目的，本发明提出的1、一种车辆振动主动控制方法，其特征在于车辆振动主动控制方法包括以下步骤基频产生步骤车辆控制器接受车速信号以确定振动基频；带通滤波步骤依据所述振动基频，对接受的车速信号进行滤波，保留在振动基频附近的车速信号频率成分；振动判断步骤滤波后的车速信号在基频附近的振幅超过预定幅值时判定为车辆振动，并确定车辆振动的频率和幅值；制动力矩确定步骤依据车辆振动的频率和幅值，确定抑制车辆振动的制动力矩； 以及制动力矩请求步骤车辆控制器向车辆稳定性控制装置请求作用于车辆驱动轮的制动力矩。本发明还可采用以下技术措施进一步实现。前述的车辆振动主动控制方法，其中所述的确定制动力矩包括，根据基频附近的车速确定的车辆振动的频率和幅值来确定车辆制动力矩的频率和幅值。前述的车辆振动主动控制方法，其中所述的该制动力矩是单方向的制动力矩，并与车辆振动的相位相反。前述的车辆振动主动控制方法，其中所述的车辆为电动车或有纯电动模式的油电混合动力车。前述的车辆振动主动控制方法，其中所述的车辆包括车辆稳定性控制装置及车辆控制器，所述的车辆控制器确定主动振动控制的制动力矩，并向车辆稳定性控制装置请求车辆驱动轮的制动力矩；所述车辆稳定性控制装置是主动振动控制的从控制器，实时调节车辆驱动轮的制动以实现车辆控制器对实现车辆驱动轮的制动力矩的请求。综上所述，本发明的车辆振动主动控制系统包括车辆稳定性控制装置及车辆控制器。本发明的车辆振动主动控制方法，包括诊断步骤，根据所述车辆的车速信号判断车辆是否振动；以及控制步骤，接收所述诊断步骤的判断信号，在判断为车辆振动时，发出作用于车辆驱动轮的抑制车辆振动的制动指令。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的车辆振动主动控制方法，由于制动力矩直接作用在车辆驱动轮上，减振效果非常明显，提高车辆的舒适性和平顺性，增加动力传动系统的寿命。
图1是油电混合动力车辆的示意图。图2A是车辆的动力源到车轮的动力传递示意图。图2B是车辆的动力源到车轮的刚性连接示意图。图2C是车辆的动力源到车轮的动力传递的刚度特性示意图。图3是本发明车辆振动主动控制方法较佳实施例的流程示意图。图4A是车辆速度示意图。图4B是车辆振动示意图。图4C是制动力矩示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有ESP车辆的主动减振控制方法其具体实施方式
、步骤、结构、特征及其功效详细说明。请参阅图1、图3及图4A至图4C所示，图3是本发明车辆振动主动控制方法较佳实施例的流程示意图，图4A是车辆速度示意图，图4B是车辆振动示意图，图4C是制动力矩示意图。本发明较佳实施例的车辆振动主动控制方法，适用于机动车辆，例如两轮机动车辆、三轮机动车辆、四轮机动车辆；优选适用于电动车辆或具有纯电动模式的油电混合动力车辆。所述车辆包括车辆控制器30和车辆稳定性控制装置40。所述车辆控制器30是车辆主动振动控制的主控制器，确定主动振动控制的制动力矩，并向车辆稳定性控制装置40请求制动力矩；车辆稳定性控制装置40是主动振动控制的从控制器，根据车辆控制器30的制动力矩的请求，实时调节车辆驱动轮的制动力矩。本发明较佳实施例的车辆振动主动控制方法，包括控制车辆控制器30根据车速诊断车辆的振动及振动频率和幅值，当判断为车辆振动时，向车辆稳定性控制装置(简称 ESP)40请求相应频率的制动力矩增加车辆的阻尼。车辆振动主动控制方法，更详细为包括以下步骤基频产生步骤Sl 车辆控制器30接受车速信号(如图4A所示)并分析车速的频率成分，把能量集中且与车辆动力传动系统的特征频率接近的频率成分作为动力传动系统的可能的振动基频。车辆动力传动系统的特征频率会随车辆载荷，车辆传动系统刚度，车速，车辆阻尼特性等变化，因此车辆动力传动系统的特征频率在本发明被认为是在一定范围内的特征频率；带通滤波步骤S2 依据基频产生步骤产生的基频，对接受的车速信号再进行滤波，滤除车速信号不在基频附近的频率成分，只保留在基频附近的频率成分；振动判断步骤S3 根据滤波后的车速判断车辆(或者说车辆动力传动系统)是否振动。如果滤波后的车速信号在基频附近的振幅超过预定幅值即判定为车辆振动，同时确定车辆振动的频率和幅值(如图4B所示)；制动力矩确定步骤S4 依据车辆振动的频率和幅值，可有二种方式确定抑制车辆振动的制动力矩。第一种方法是通过主动控制车辆动力传动系统的阻尼确定制动力矩，根据车辆的车速和振动的频率和幅值，确定抑制车辆所需的阻尼系数，制动力矩由所需的阻尼决定(制动力矩=车速*所需的阻尼系数)。第二种方法是直接根据车辆振动的频率和幅值确定制动力矩，制动力矩频率与车辆振动频率相同，制动力矩幅值与车辆振动的幅值成比例(制动力矩幅值=车辆振动的幅值*控制系数，控制系数可在线标定且可随振动频率变化)，制动力矩的相位与车辆振动的相位相反。由以上两种方法确定的该制动力矩是单方向的，并与车辆振动方向相反(如图4C所示)；最后，车辆控制器30向车辆稳定性控制装置40请求制动力矩，车辆稳定性控制装置40通过控制车辆驱动轮制动系统实现制动力矩。实际使用时，车辆振动主动控制方法可以软件方式安装于车辆控制器(VCU) 30，车辆控制器(VCU) 30的输入端与车辆的车速传感器通信连接，车辆控制(VCU) 30的输出端与车辆的车辆稳定性控制装置40通信连接。车辆控制器30根据车速诊断车辆的振动和振动频率，当车辆振动时，通过向ESP40请求驱动轮相应频率的制动力矩增加车辆的阻尼。在车辆主动减振时，车辆控制器30是主控制器，ESP40是副控制器。本发明的车辆振动控制系统只提供单方向的制动力矩，但由于直接作用在车辆驱动轮上，减振效果非常明显。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种车辆振动主动控制方法，其特征在于车辆振动主动控制方法包括以下步骤 基频产生步骤车辆控制器接受车速信号以确定振动基频；带通滤波步骤依据所述振动基频，对接受的车速信号进行滤波，保留在振动基频附近的车速信号频率成分；振动判断步骤滤波后的车速信号在基频附近的振幅超过预定幅值时判定为车辆振动，并确定车辆振动的频率和幅值；制动力矩确定步骤依据车辆振动的频率和幅值，确定抑制车辆振动的制动力矩；以及制动力矩请求步骤车辆控制器向车辆稳定性控制装置请求作用于车辆驱动轮的制动力矩。
2.根据权利要求1所述的车辆振动主动控制方法，其特征在于其中所述的确定制动力矩包括，根据基频附近的车速确定的车辆振动的频率和幅值来确定车辆制动力矩的频率和幅值。
3.根据权利要求1所述的车辆振动主动控制方法，其特征在于其中所述的该制动力矩是单方向的制动力矩，并与车辆振动的相位相反。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的车辆振动主动控制方法，其特征在于其中所述的车辆为电动车或有纯电动模式的油电混合动力车。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的车辆振动主动控制方法，其特征在于其中所述的车辆包括车辆稳定性控制装置及车辆控制器，所述的车辆控制器确定主动振动控制的制动力矩，并向车辆稳定性控制装置请求车辆驱动轮的制动力矩；所述车辆稳定性控制装置是主动振动控制的从控制器，实时调节车辆驱动轮的制动以实现车辆控制器对实现车辆驱动轮的制动力矩的请求。
全文摘要
本发明是有关一种车辆振动的主动控制方法。车辆振动主动控制系统包括车辆稳定性控制装置及车辆控制器。车辆振动主动控制方法包括步骤S1，车辆控制器接受车速信号以确定振动基频；步骤S2，依据所述振动基频，对接受的车速信号进行滤波，保留在振动基频附近的车速信号频率成分；步骤S3，滤波后的车速信号在基频附近的振幅超过预定幅值时判定为车辆振动，并确定车辆振动的频率和幅值；步骤S4，依据车辆振动的频率和幅值，确定抑制车辆振动的制动力矩；以及步骤S5，车辆控制器向车辆稳定性控制装置请求作用在车辆驱动轮的制动力矩。本发明减振效果明显，能够提高车辆的舒适性和平顺性，增加动力传动系统的寿命。
文档编号B60T8/1755GK102463988SQ20111010952
公开日2012年5月23日 申请日期2011年4月29日 优先权日2010年11月8日
发明者申水文, 胡建华, 蒋奕 申请人:申水文, 胡建华, 蒋奕