引擎减振控制装置与方法制造方法及图纸

一种引擎减振控制装置与方法，所述引擎减振控制装置连接于引擎与马达，包括频域滤波器、处理器、转换器及控制器。频域滤波器接收引擎所产生的振动信号并将振动信号转换为频率域信号，其中频率域信号包括有振动位置信息。处理器连接于频域滤波器且接收频率域信号并依据振动位置信息计算出减振控制信号。转换器连接于处理器且接收减振控制信号并将减振控制信号转换为时域信号。控制器连接于转换器且接收时域信号并依据时域信号控制马达对引擎输出反向力矩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制装置与方法，特别涉及一种引擎减振控制装置与方法。
技术介绍
一般引擎在运转时通常会伴随着强烈的振动，而目前减振的方式大多都是通过附加被动元件于引擎来达成，例如：加装减振框架、减振杆或减振橡皮块等，但上述作法除了会导致制造成本与车体重量的增加之外，被动元件也会有损耗的问题而必须维修汰换，造成车主的不便与负担。近年来，随着环保意识的抬头，混合动力车(或称复合动力车)的发展逐渐获得重视。所述混合动力车是使用超过一种动力来源，而在推动系统上能够有不同的输出功率而达到更高的效率。目前所指的混合动力车大多为油电混合车(HEV)，是指同时装备热动力源(由传统的内燃机引擎产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车，电池及电动机(或称马达，如皮带式启动马达或集成式启动马达)，其中电动机是与内燃机引擎连接而可直接驱动内燃机引擎运作。所以，是目前相关业界亟待研究的课题。
技术实现思路
有鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种引如何在原有的架构下，通过较佳的方式控制电动机来消除引擎的振动擎减振控制装置与方法。本专利技术提供一种引擎减振控制装置连接于引擎与马达，包括频域滤波器、处理器、转换器及控制器。频域滤波器接收引擎所产生的振动信号并将振动信号转换为频率域信号，其中频率域信号包括有振动位置信息。处理器连接于频域滤波器且接收频率域信号并依据振动位置信息计算出减振控制信号。转换器连接于处理器且接收减振控制信号并将减振控制信号转换为时域信号。控制器连接于转换器且接收时域信号并依据时域信号控制马达对引擎输出反向力矩。其中马达可连接于引擎的输出轴，以直接对输出轴输出反向力矩。藉此，本专利技术通过频域滤波器将引擎的振动信号转换为频率域信号，能够将振动信号的时间域与位置域分离，因此可不受时间的影响而能够直接取得引擎振动的位置(即振动位置信息)。再藉由处理器依据引擎振动的位置去计算出减振控制信号(也就是针对发生振动的位置算出需要控制的参数)，之后转换器再将减振控制信号转换为时域信号以符合原有车辆的控制架构，控制器即可直接依据时域信号控制马达对引擎输出反向力矩，而产生主动阻尼的效果，以对引擎扭力振动进行缓和与消除，达到改善或消除引擎振动的功能与目的而增加行车舒适性。且使引擎扭力能够平稳输出而提升动力输出性能的功效。除此之外，此种架构的优点在于，可适用于各种谐波所组成的振动信号，且可在不改变原有车辆控制架构下实现。于一实施例中，频域滤波器可以频域转换方程式将引擎的振动信号转换为频率域信号，所述频域转换方程式可为：ξn(k)＝Hn(z)e(K)＝N/2(αn+jβn)，其中 H n ( z ) = 1 - z - N 1 - W N n z - 1 = 1 + W N n z - 1 + . . . + W N n ( N - 1 ) z - ( N - 1 ) , ]]>N为欲重建的点数，n为设定阶数。其中n是大于或等于1，例如n可以是1、5、10或20等。而设定阶数越高(也就是n越大)，则运算数据会增加，相对振动位置信息的精确性与引擎减振效果也会提升。另外，不同的阶数之间可进行叠加组合，例如将0阶与2阶叠加，或者将0阶与两个1阶叠加组合，此部分并不局限，本专利技术允许任何阶数的叠加组合。于一实施例中，上述设定阶数n可为多个1阶所组成。也就是说，若已知振动信号的设定阶数为2(即n＝2)，则n可以由两个1阶所组成，也就是n＝1，重建点数N为4点，相较于n＝2的重建点数6点的运算量少，最后将两个1阶进行叠加，即可有相同的减震效果。若设定的阶数为4(即n＝4)则n可以由四个1阶叠加组合。或者上述设定阶数n也可为多个多阶所组成，例如若设定阶数为6(即n＝6)，则n可以由三个2阶或两个3阶叠加组合，以此类推。通过上述叠加组合的优点举例说明如下，概因以n＝1计算上述频域转换方程式的运算量会小于以n＝2计算上述频域转换方程式的运算量，亦可达成同样的减震效果，以达到加快运算的速度，也就所以n＝1计算上述频域转换方程式两次的速度会相较于以n＝2计算上述频域转换方程式一次快速(因n＝1的运算量远小于n＝2的运算量，即使叠加两次的运算速度也较n＝2快)。此进一步解释如下，上述重建的点数N指的是将振动信号转换为频率域信号的重建点数(点数越大代表须计算的量越多)，而N的大小是取决于n，例如：N＝2n+2，因此，n＝1时，N＝4，表示只需要使用过去3次的历史数据，而n＝3时，N＝8，表示需要使用过去7次的历史数据，故多个1阶的运算量可低于单个多阶的运算量。于一实施例中，处理器所以适应性控制方程式计算出减振控制信号(适应性控制方程式可内建于处理器中)，所述适应性控制方程式可为： X n ( i + 1 ) = X n 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引擎减振控制装置，连接于一引擎与一马达，其特征在于，该引擎减振控制装置包括：一频域滤波器，接收该引擎所产生的一振动信号并将该振动信号转换为一频率域信号，其中该频率域信号包括有一振动位置信息；一处理器，连接于该频域滤波器，该处理器接收该频率域信号并依据该振动位置信息计算出一减振控制信号；一转换器，连接于该处理器，该转换器接收该减振控制信号并将该减振控制信号转换为一时域信号；及一控制器，连接于该转换器，该控制器接收该时域信号并依据该时域信号控制该马达对该引擎输出一反向力矩。

【技术特征摘要】
1.一种引擎减振控制装置，连接于一引擎与一马达，其特征在于，该引
擎减振控制装置包括：
一频域滤波器，接收该引擎所产生的一振动信号并将该振动信号转换为一
频率域信号，其中该频率域信号包括有一振动位置信息；
一处理器，连接于该频域滤波器，该处理器接收该频率域信号并依据该振
动位置信息计算出一减振控制信号；
一转换器，连接于该处理器，该转换器接收该减振控制信号并将该减振控
制信号转换为一时域信号；及
一控制器，连接于该转换器，该控制器接收该时域信号并依据该时域信号
控制该马达对该引擎输出一反向力矩。
2.根据权利要求1所述的引擎减振控制装置，其特征在于，该频域滤波
器以一频域转换方程式将该振动信号转换为该频率域信号，该频域转换方程式
为：
ξn(k)＝Hn(z)e(k)＝N/2(αn+jβn)，
其中 H n ( z ) = 1 - z - N 1 - w N n z - 1 = 1 + W N n z - 1 + . . . + W N n ( N - 1 ) z - ( N - 1 ) , ]]>N为欲重建的一点数，n为一设定阶数。
3.根据权利要求2所述的引擎减振控制装置，其特征在于，该设定阶数
为多个1阶所组成，或者该设定阶数为多个多阶所组成。
4.根据权利要求1所述的引擎减振控制装置，其特征在于，该处理器是
以一适应性控制方程式计算出该减振控制信号，该适应性控制方程式为：
X n ( i + 1 ) = X n ( i ) - μ [ W r ( ω n ) a n + W i ( ω n ) b n ] Yn ( i + 1 ) = Y n ( i ) - μ [ - W i ( ω n ) a n + W r ( ω n ) b n ] , ]]>其中 a n = α n cos ω n t + β n sin ω n t b n = α n sin ω n t - β n cos ω n t , W r = Re ( Plant ) W i = Im ( Plant ) , ]]>ωn＝nω1。
5.根据权利要求1所述的引擎减振控制装置，其特征在于，该转换器以
一时域转换方程式将该减振控制信号转换为该时域信号，该时域转换方程式
为：
V(t)＝x0+x1cos...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建章，胡聪贤，涂凱翔，陈垣圻，
申请(专利权)人：华擎机械工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71