[发明专利]用于减少皮带打滑的装置

说明书

用于减少皮带打滑的装置，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，所述装置包括：信号发生器，所述信号发生器被配置为产生具有与发动机振动相对应的频率的参考信号；自适应滤波器，所述自适应滤波器被配置为计算滤波器系数以去除发动机的转速和电动机的转速之间的误差值并将滤波器系数应用于参考信号以产生参考转矩信号；和转矩补偿器，所述转矩补偿器被配置为通过改变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。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于减少皮带打滑的装置。更具体地说，本发明涉及这样一种用于减少皮带打滑的装置，该装置能够减少由于发动机振动而发生在皮带中的打滑，所述皮带设置成在发动机和在混合动力车辆等中作为电动机的混合动力起动发电机(HSG)之间传递转矩。

背景技术

通常，使用通过化石燃料的燃烧驱动的发动机和通过电能操作的电动机产生驱动轮的旋转力的混合动力车辆考虑各种驾驶条件和车辆状况来确定是否驱动发动机。

为了驱动混合动力车辆中的发动机，需要单独的起动电动机来起动发动机，并且需要发电机在发动机运转的同时将发动机产生的旋转能量转换成电能。在混合动力车辆中设置有充当起动电动机和发电机的混合动力起动发电机(HSG)，其中HSG的旋转轴和发动机的旋转轴通过皮带彼此皮带轮联接。

为了开始驱动发动机，HSG作为起动发动机的电动机运行，并且在发动机运转时，HSG作为发电机运行，通过皮带接收发动机的旋转力并且产生电能。

在这种应用于混合动力车辆的皮带连接结构中，当由于发动机的旋转振动而对皮带施加载荷时发生皮带打滑。皮带中发生的打滑不仅可能导致转矩传递的损失，而且还可能导致皮带的耐久性变差。

以上陈述仅仅旨在帮助理解本发明的背景，而不表示本发明落入本领域技术人员公知的现有技术的范围内。

发明内容

因此，本发明已经考虑到现有技术中出现的上述问题，并且本发明旨在提出一种用于减少皮带打滑的装置，该装置能够通过控制技术减少或消除发生在皮带中的打滑而无需增加物理机构，所述皮带在混合动力车辆中通过皮带轮联接发动机和混合动力起动发电机(HSG)。

为了实现上述目的，提供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，所述装置包括：信号发生器，所述信号发生器被配置为产生参考信号，所述参考信号的频率与造成皮带打滑的发动机的振动相对应；自适应滤波器，所述自适应滤波器被配置为计算滤波器系数以去除发动机的转速和电动机的转速之间的误差值并将滤波器系数应用于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，所述转矩补偿器被配置为通过基于发动机的转矩改变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。

信号发生器可以考虑在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，来确定参考信号。

信号发生器可以如等式[x(k)＝sin r₁r₂θ₁]那样产生参考信号(θ₁：发动机的旋转角度，r₁：发动机的每一个旋转周期的动力冲程数，r₂：皮带轮比率)。

自适应滤波器还可以被配置为：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；并且通过应用滤波器系数来过滤参考信号，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。

自适应滤波器可以使用递归最小二乘(RLS)算法来计算滤波器系数以最小化误差值。