[發明專利]一種針對發動機-電機耦合系統扭轉振動的主動減振方法

在審

• 申請號: 201811593612.0
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109677396A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 楊福源;杜磊;胡耀東;姚昌晟
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60W20/15
• 分類號: B60W20/15
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明提出一種針對發動機?電機耦合系統扭轉振動的主動減振方法，屬于發動機控制領域。該方法首先安裝應用于混合動力發動機的轉矩傳感器總成；任意時刻，根據油門開度信號，整車控制器計算動力系統綜合輸出轉矩、發動機期望轉矩和ISG電動機期望轉矩；根據發動機期望轉矩與實際輸出轉矩的差值得到ISG電機的減振轉矩，然后與ISG電動機期望轉矩疊加得到動力系統綜合輸出轉矩；對綜合輸出轉矩進行閉環控制，得到ISG電機的控制量，實現主動減震。本發明可減少動力系統轉矩波動，降低傳動系統的扭轉振動，降低傳動系統軸系因為振動導致斷裂的風險。

技術領域

本發明屬于發動機控制領域，特別提出一種針對發動機-電機耦合系統扭轉振動的主動減振方法。

背景技術

活塞式發動機做功具有間歇性，輸出轉矩具有脈沖屬性，波動的輸出轉矩導致動力系統軸系產生扭轉振動。混合動力系統中，發動機和電動機產生連接，一起對外輸出動力。電動機的轉矩響應速度快，能夠快速響應控制策略給予的轉矩命令。這就給解決扭轉振動的問題提供了可能。

現有技術通常通過兩種方法來實現減震。一種是在發動機與ISG電機之間增加扭轉減振器，是通過物理的方式減小振動。此種方法的問題在于扭轉減振器減小動力系統剛度，降低系統響應性，可能在某個頻率下引起共振。另一種方法是降低ISG電機的轉矩變化率，通過降低系統響應的方式減小振動，然而系統響應變慢，會削弱動力性能。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種針對發動機-電機耦合系統扭轉振動的主動減振方法。本發明可減少動力系統轉矩波動，降低傳動系統的扭轉振動，降低傳動系統軸系因為振動導致斷裂的風險。

本發明提出一種針對發動機-電機耦合系統扭轉振動的主動減振方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)安裝應用于混合動力發動機的轉矩傳感器總成；所述轉矩傳感器總成包括同軸連接的發動機和ISG電機，所述ISG電機的輸出端連接負載；在所述發動機與ISG電機之間的第一連接軸上設置有第一轉矩-轉角采集單元，用于采集所述發動機實時輸出的轉矩值和轉速值并將所述轉矩值傳輸至所述ISG電機；在ISG電機與負載之間的第二連接軸上設置有第二轉矩-轉角采集單元，用于采集本轉矩傳感器總成輸出的轉矩值與轉速值；所述ISG電機作為一儲能部件且通過電能驅動以主動提高ISG電機自身轉速、轉矩的方式對發動機實時輸出的轉矩值的波動進行補償；

其中，所述每個轉矩-轉角采集單元包括一個轉矩采集裝置和一個轉角采集裝置；

所述每個轉角采集裝置套設在對應的連接軸上，且隨對應連接軸轉動；第一轉角采集裝置用于采集發動機輸出端的轉角信號，以及利用此轉角信號得到所述發動機的實時轉速信號；第二轉角采集裝置用于采集所述ISG電機輸出端的轉角信號，以及利用此轉角信號得到所述ISG電機輸出端的實時轉速信號；

所述每個轉矩采集裝置包括套設在對應連接軸上且相對設置的轉矩旋轉采集件和轉矩固定接收件，所述轉矩旋轉采集件隨對應連接軸轉動，所述轉矩固定接收件固定不動；其中，所述轉矩旋轉采集件上設置有形變傳感器，用于檢測對應連接軸的轉矩，并將該轉矩轉化為轉矩電信號輸出；所述轉矩固定接收件包括固定件電路板，所述轉矩旋轉采集件包括旋轉件電路板，所述固定件電路板和所述旋轉件電路板上具有用于接收并處理所述轉矩電信號的處理單元；

2)任意時刻，駕駛員踩踏油門踏板，輸出油門開度信號α；整車控制器根據油門開度信號計算得到由發動機和電動機組成的動力系統綜合輸出轉矩T_sys，并分別計算發動機期望轉矩T_eng和ISG電動機期望轉矩T_ISG,1；

3)在發動機端，發動機控制器根據發動機期望轉矩T_eng，控制發動機實際輸出轉矩為T_eng,real，并發送給第一轉矩采集裝置；