控制器(20)根據發動機(1)的操作狀態推算發動機(1)的氣缸內部壓力,根據推算出來的氣缸內部壓力計算發動機(1)中的扭矩變動,以及計算發動機(1)中的扭矩變動的反向扭矩作為扭矩校正量??刂破鳎ǎ玻埃┤缓笸ㄟ^將扭矩校正量與用于驅動電動發電機(2)使之轉動的基本扭矩值相加來計算電動發電機(2)的扭矩指令值,以及進行扭矩控制使得電動發電機(2)的扭矩等于扭矩指令值。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種消除發動機振動的裝置,而更為具體地涉及一種消除橫搖振動的裝置。
技術介紹
在其中車輛由發動機和電動機的組合予以驅動的復合車輛中,為降低油耗,執行發動機暫時停止而車輛靜止不動的怠速停止。當車輛在執行怠速停止之后再次起動時,發動機由電動機起動并從而重新起動。不過,當發動機重新起動時,當進入空氣被壓縮和膨脹時會產生扭矩變動,導致發動機安裝系統中的共振并造成強烈振動。如果此時由電動機產生與此扭矩變動反相的扭矩變動,則此扭矩變動可以消去,使振動能夠減小,并因此在JP11-336581A中,發動機中的扭矩振動由與曲軸轉角相關的第三階正弦波予以近似,且與之相反相位的扭矩變動由電動機施加。不過,在發動機起動時的扭矩變動是隨發動機的操作狀態而變化的,而且不能單從曲軸轉角進行精確地計算。比如,在穩態操作期間,發動機進氣沖程期間吸入的空氣繼進氣門關閉之后在壓縮/膨脹沖程中被壓縮和膨脹,致使氣缸內部壓力上升和下降,結果,周期性地發生扭矩變動。不過,在發動機起動期間,如果當車輛停止時氣缸之一處在壓縮沖程的中間,則起動時的壓縮在此氣缸中始自停駐點開始而不在進氣門關閉時開始,并因此此氣缸的內部壓力較通常為小,導致扭矩變動減小。其次,當進入空氣由節流閥予以節流時,進入空氣壓力緊接著起動之后大約是1個大氣壓,但隨著轉動增大,負壓逐漸形成,導致進入空氣壓力降低,并因而扭矩變動相應減小。再者,當進氣門的開啟和關閉兩項正時作成可變的并利用減壓機構通過推后進氣門關閉正時來減小實際壓縮比從而減小扭矩變動時,扭矩變動隨進氣門關閉正時而變化。由于扭矩變動隨操作狀態變化,且特別是在發動機起動期間,所以不可能用JP11-336581A中所述的方法精確地計算扭矩變動,在此方法中,扭矩變動唯獨基于曲軸轉角進行計算,并因此,不能完全防止與發動機安裝系統的共振相伴隨的車體振動加大。
技術實現思路
本專利技術考慮到現有技術中的這類技術問題進行設計,而其目的是更有效地消除由扭矩變動造成的發動機橫搖振動,并因而消除由扭矩變動造成的車體振動。根據本專利技術一個方面,提供了一種發動機消振裝置,用于旋轉電機連接于輸出軸的發動機。所述裝置包括連接于旋轉電機的控制器,其根據發動機的操作狀態推算發動機的氣缸內部壓力;根據推算的氣缸內部壓力計算發動機中的扭矩變動;計算發動機中的扭矩變動的反相扭矩將其作為扭矩校正量;通過將扭矩校正量與用于驅動旋轉電機使之轉動的基本扭矩值相加來計算旋轉電機的扭矩指令值;以及對旋轉電機進行扭矩控制使得旋轉電機的扭矩等于扭矩指令值。按照本專利技術一個方面,還提供了一種發動機消振方法,用于旋轉電機連接于發動機輸出軸的發動機。此方法包括根據發動機的操作狀態推算發動機的氣缸內部壓力;根據推算的氣缸內部壓力計算發動機的扭矩變動;計算發動機中的扭矩變動的反相扭矩將其作為扭矩校正量;通過將扭矩校正量與用于驅動旋轉電機使之轉動的基本扭矩值相加來計算旋轉電機的扭矩指令值;以及對旋轉電機進行扭矩控制使得旋轉電機的扭矩等于扭矩指令值。附圖說明本專利技術的細節以及其他特點和優點闡述于說明書的其余部分并圖示于附圖之中。圖1是符合第一實施例的復合車輛的示意圖;圖2是表明曲軸轉角與發動機的氣缸內部壓力之間關系的曲線圖;圖3是發動機扭矩變動的實測值與計算值的對比曲線圖;圖4是表明第一實施例中由控制器執行的橫搖振動消除控制的內容的流程圖;圖5是圖示第一實施例作用與效果的時間圖;圖6是表明發動機起動期間發動機轉速變化方式的曲線圖;圖7是表明發動機起動期間發動機橫搖角度變化方式的曲線圖;圖8是表明發動機停轉期間發動機轉速變化方式的曲線圖;圖9是表明發動機停轉期間發動機橫搖角度變化方式的曲線圖;圖10是符合第二實施例的復合車輛的示意圖;圖11是表明第二實施例證由控制器執行的橫搖振動消除控制的內容的流程圖;圖12是表明橫搖振動消除控制期間電動發電機2產生的扭矩的實例的曲線圖;圖13是圖示第二實施例作用和效果的時間圖;圖14是表明發動機起動期間發動機轉速變化方式的曲線圖;圖15是表明發動機起動期間發動機橫搖角度變化的曲線圖;圖16是表明扭矩變動波形與其他波形之間關系的曲線圖;圖17是表明第三實施例中由控制器執行的橫搖振動消除控制的內容的流程圖;圖18是圖示第三實施例作用和效果的時間圖;圖19是表明發動機起動期間發動機轉速變化方式的曲線圖;圖20是表明發動機起動期間發動機橫搖角度變化方式的曲線圖。具體實施例方式下面將參照附圖說明本專利技術的各項實施例。第一實施例圖1表明應用本專利技術的復合車輛的示意性結構。車輛是一種復合車輛,其中車輪由兩種形式的動力源驅動,即柴油發動機1和電動發電機(旋轉電機(rotating electrical machine))2、3。電動發電機2主要進行發電和起動發動機1,而電動發電機3為發動機1提供輔助動力并在減速期間執行再生。發動機1是一種六缸四沖程發動機,而其輸出軸連接于電動發電機2的轉子。電動發電機2轉子的輸出軸連接于離合器4的輸入軸。離合器4的輸出軸連接于電動發電機3的轉子,電動發電機3的輸出軸連接于變速器5的輸入軸,而變速器5的輸出軸經由差速器6連接于驅動軸7。各車輪8連接于驅動軸7。在此應當指出,電動發電機2的轉子直接連接于發動機1的輸出軸,但也可以經由動力傳動件,諸如齒輪或皮帶,進行連接。其次,離合器4是盤式摩擦離合器或電磁離合器,其接合和脫開由離合作動器9控制。發動機1、電動發電機2、3和變速器5結合于其中的動力裝置經由發動機架彈性支承在車體上。電池13連接于逆變器11、12,逆變器11、12分別連接于電動發電機2、3。電動發電機2、3的三相繞組經由逆變器11、12被供以驅動電流用于獲得隨時所需的扭矩。用作車輛控制中心的控制器20執行發動機1、離合作動器9、逆變器11和12以及在發動機1中執行燃料噴射的燃料噴射裝置14的全面控制。用于檢測發動機1的曲軸轉角(輸出軸轉角)θ的曲軸轉角傳感器21、用于檢測發動機1轉速Ne的轉速傳感器22、以及用于檢測發動機1的冷卻水溫度Tw的水溫傳感器23裝接于發動機1而作為用于檢測發動機1操作狀態的傳感器。來自每一傳感器的檢測信號都在需要時輸入控制器20。此外,來自檢測電池13的充電狀態C的充電狀態傳感器24和來自用于檢測司機造成的油門踏板位置的油門傳感器25的檢測信號輸入控制器20。用于檢測油門操作的油門開關裝設在油門傳感器25中。根據來自上述每一傳感器的檢測信號,控制器20向對于發動機1執行燃料噴射的燃料噴射裝置14輸出燃料噴射量控制信號??刂破?0還向逆變器11、12輸出用于控制電動發電機2、3的輸出扭矩的場電流控制信號給。這里,橫搖共振-發動機主體以支承發動機1的發動機架作為彈簧圍繞輸出軸以轉動方式振動-出現在發動機1之中。當轉動基階組分(rotationbasic order component)(在6缸情況下為轉動三階)—表述為(缸數/2)階扭矩變動—基本上與橫搖共振頻率相吻合時,產生大的橫搖振動,而當此橫搖振動經由發動機架傳遞給車體時,則出現大的車體振動。一般,為了從發動機的正常驅動區域排除橫搖共振頻率,發動機架的彈簧常數如此設定,使得橫搖共振頻率低于怠速轉速的轉動基階。不過,在發動機1的起動或停轉期間,本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種發動機振動消除裝置,用于旋轉電機連接于發動機輸出軸的發動機,所述發動機振動消除裝置包括:用于根據所述發動機的操作狀態推算所述發動機的氣缸內部壓力的裝置;用于根據推算出的所述氣缸內部壓力計算所述發動機中的扭矩變動的裝置; 用于計算所述發動機中的所述扭矩變動的反相扭矩的裝置,所述反相扭矩用作扭矩校正量;用于通過將所述扭矩校正量與用于驅動所述旋轉電機使之轉動的基本扭矩值相加來計算所述旋轉電機的扭矩指令值的裝置;以及用于對所述旋轉電機進行扭矩 控制使得所述旋轉電機的扭矩等于所述旋轉扭矩指令值的裝置。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員:淺原康之,藤兼和弘,
申請(專利權)人:日產自動車株式會社,
類型:發明
國別省市:JP[日本]
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