[发明专利]用于减少皮带打滑的装置

权利要求书

1.一种用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，车辆包括作为振动源的发动机和通过皮带连接至发动机以传递发动机转矩的电动机，该装置包括：

信号发生器，其被配置为产生具有与造成皮带打滑的发动机振动相对应的频率的参考信号；

自适应滤波器，其被配置为：

计算滤波器系数以消除发动机的转速和电动机的转速之间的误差值；并且

将计算的滤波器系数应用于所述参考信号以产生参考转矩信号以驱动电动机；和

转矩补偿器，其被配置为：

通过基于发动机的转矩改变所述参考转矩信号的振幅来产生皮带打滑补偿转矩信号；并且

应用皮带打滑补偿转矩信号以确定电动机的最终转矩指令。

2.根据权利要求1所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述信号发生器考虑到在所述发动机的一个旋转周期内发生的动力冲程数以及使用接合发动机的皮带联接至发动机的旋转轴的皮带轮和联接至电动机的旋转轴的皮带轮之间的皮带轮比率，从而确定所述参考信号。

3.根据权利要求2所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述信号发生器使用以下等式产生参考信号：

[x(k)＝sin r₁r₂θ₁]，

其中θ₁是发动机的旋转角度，r₁是发动机的每一个旋转周期的动力冲程数，并且r₂是皮带轮比率。

4.根据权利要求1所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述自适应滤波器被进一步配置为：

计算滤波器系数以最小化发动机的实际速度和电动机的实际速度之间的误差值；并且

通过应用所述滤波器系数对所述参考信号进行滤波，从而通过反映至电动机的发动机的动力冲程产生具有振动发生频率的电动机的参考转矩信号。

5.根据权利要求4所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述自适应滤波器使用递归最小二乘算法计算滤波器系数以最小化误差值。

6.根据权利要求4所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述自适应滤波器具有有限脉冲响应格式或无限脉冲响应格式。

7.根据权利要求1所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述转矩补偿器被进一步配置为：

通过将大小为1的参考转矩信号乘以与发动机转矩大小相对应的转矩值来改变所述参考转矩信号的大小，从而产生皮带打滑补偿转矩信号；并且

将所述皮带打滑补偿转矩信号与从单独的控制器接收的电动机的转矩指令相加以产生电动机的最终转矩指令。

8.根据权利要求7所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，与发动机输出转矩大小相对应的转矩值是发动机的实际输出转矩，通过将实际输出转矩乘以预定的比例系数而获得的值，或者通过将预定的固定发动机转矩乘以预定的比例系数而获得的值。

9.根据权利要求1所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，进一步包括：

相位补偿器，其被配置为补偿发动机的实际速度和参考信号之间的相位差。

10.根据权利要求9所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，所述相位补偿器：

对通过将在所述发动机的一个旋转周期内发生的动力冲程数以及使用接合发动机的皮带联接至发动机的旋转轴的皮带轮和联接至电动机的旋转轴的皮带轮之间的皮带轮比率应用至发动机的旋转角度而确定的电动机的旋转角度进行微分从而计算电动机的速度；并且

基于所述自适应滤波器的滤波器系数和计算的电动机速度计算相位差，从而为电动机的旋转角度补偿相位差。

11.根据权利要求10所述的用于减少车辆皮带打滑的装置，其中，通过如下等式计算电动机的旋转角度(θ₂)：

θ₂＝r₁r₂θ₁，

其中r₁是发动机的每一个旋转周期的动力冲程数，并且r₂是皮带轮比率，

其中如同如下等式那样通过对等式θ₂＝r₁r₂θ₁进行微分而确定电动机的速度(ω₂)：

ω₂＝r₁r₂ω₁，

其中ω₁是发动机的速度，并且

其中通过如下等式确定相位差(α)

其中b₀、b₁是自适应滤波器的滤波器系数，并且T_s是数据采集时间间隔。