[发明专利]一种混合动力汽车扭振主动控制系统及设计方法

权利要求书

1.一种混合动力汽车扭振主动控制系统实现方法，其特征在于，包括步骤，根据双质量飞轮的相关参数，建立双质量飞轮在拉普拉斯域的传递函数H₁(s)，根据电机相关参数建立混合动力扭振主动控制在拉普拉斯域的传递函数H₂(s)，使传递函数H₂(s)同传递函数H₁(s)等效，得到电机扭矩同发动机扭矩之间在拉普拉斯域的传递函数H(s)；将拉普拉斯域的传递函数H(s)转换为z域的系统函数H(z)，得到数字滤波器的系统函数，实现主动控制混合动力汽车扭振；

所述传递函数H₁(s)描述双质量飞轮中副飞轮的角位移同发动机扭矩之间的传递关系；所述传递函数H₂(s)描述电机转子的角位移同发动机扭矩之间的传递关系；所述传递函数H(s)描述电机扭矩同发动机扭矩之间的传递关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立发动机扭矩T_in(s)与电机扭矩T_mot(s)的关系：T_mot(s)＝H(s)T_in(s)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由双质量飞轮的转动惯量、刚度、阻尼，以及负载的刚度、阻尼确定系数，建立的双质量飞轮的传递函数H₁(s)，H₁(s)为关于变量s的4阶多项式：

其中：

J₁——双质量飞轮副飞轮的转动惯量

J₂——双质量飞轮主飞轮的转动惯量

K——双质量飞轮弹簧的刚度

R——双质量飞轮的阻尼

K_x——负载的刚度

R_x——负载的阻尼

s——拉普拉斯变换的传递函数变量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由电机转子的惯量、负载的阻尼、刚度参数决定系数，建立混合动力扭振主动控制的力学模型在拉普拉斯域的传递函数H₂(s)：其中，H(s)为电机扭矩控制系统在拉普拉斯域的传递函数；

J——电机转子的转动惯量

K_x——负载的刚度

R_x——负载的阻尼

s——拉普拉斯变换的传递函数变量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，令H₁(s)＝H₂(s)，得到电机扭矩控制系统在拉普拉斯域的传递函数H(s)：

，H(s)是关于变量s的4阶多项式，其系数由双质量飞轮的惯量、

阻尼、刚度，电机转子惯量、以及负载的阻尼、刚度决定；

其中：J₁——双质量飞轮副飞轮的转动惯量

J₂——双质量飞轮主飞轮的转动惯量

J——电机转子的转动惯量

K——双质量飞轮弹簧的刚度

R——双质量飞轮的阻尼

K_x——负载的刚度

R_x——负载的阻尼

s——拉普拉斯变换的传递函数变量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述H(s)的系数利用双线性变换法或脉冲相应不变法计算得到系统函数H(z)的系数c₀,c₁,c₂,c₃,c₄和d₁,d₂,d₃,d₄，将电机扭矩控制系统在拉普拉斯域的传递函数H(s)转换为z域的系统函数H(z)：

7.一种混合动力汽车扭振主动控制系统，其特征在于，包含：发动机、电机，由z域的系统函数描述的数字系统，建立根据发动机的实时扭矩，控制电机扭矩系统的扭矩，主动控制混合动力汽车扭振，其中，系统函数H(z)的系数c₀,c₁,c₂,c₃,c₄和d₁,d₂,d₃,d₄，根据电机扭矩控制系统在拉普拉斯域的传递函数H(s)的系数利用双线性变换法或脉冲相应不变法计算得到；

电机扭矩控制系统在拉普拉斯域的传递函数H(s)是通过如下方式获得：根据双质量飞轮的相关参数，建立双质量飞轮在拉普拉斯域的传递函数H₁(s)，根据电机相关参数建立混合动力扭振主动控制在拉普拉斯域的传递函数H₂(s)，使传递函数H₂(s)同传递函数H₁(s)等效，得到电机扭矩同发动机扭矩之间在拉普拉斯域的传递函数H(s)；

所述传递函数H₁(s)描述双质量飞轮中副飞轮的角位移同发动机扭矩之间的传递关系；所述传递函数H₂(s)描述电机转子的角位移同发动机扭矩之间的传递关系。