專利名稱：：用于消減發(fā)動機引起的噪音和振動的開環(huán)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及一種用于控制車輛中發(fā)動機的振動的系統(tǒng)和方法，更具體地涉及一種基于發(fā)動機曲軸脈沖提供對主動發(fā)動機懸架的開環(huán)控制的系統(tǒng)和方法，以防止發(fā)動機振動傳遞到車輛車身結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：主動噪音控制和主動振動控制通常用于降低車輛內(nèi)發(fā)動機引起的噪音和振動。通常，主動噪音控制使用揚聲器來消減發(fā)動機噪音，所述發(fā)動機噪音的頻率和相位與發(fā)動機的曲軸速度和角度同步。主動振動控制通常利用主動致動器例如主動發(fā)動機懸架來消減發(fā)動機引起的振動，所述振動的頻率和相位也與曲軸速度同步。發(fā)動機引起的噪音和振動的幅度與發(fā)動機的扭矩變化成比例，而發(fā)動機的扭矩變化與瞬時曲軸速度變化成比例。因此，通過測量瞬時曲軸速度變化，可因此產(chǎn)生驅(qū)動揚聲器或主動致動器的適當控制信號。僅依賴于曲軸速度和角度信息的控制方案通常被稱為是開環(huán)控制，這是因為沒有使用其他的振動傳感器，例如麥克風、加速度計或力傳感器。開環(huán)控制相對于閉環(huán)控制而言是節(jié)省成本的解決方案，但卻需要更復(fù)雜的控制算法?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出通過在半數(shù)氣缸足以使車輛在當前條件下工作的時候關(guān)停某些車輛中八個氣缸或六個氣缸的半數(shù)來提高車輛燃料經(jīng)濟性。因為發(fā)動機懸架和其他結(jié)構(gòu)元件被設(shè)計成用于所有氣缸都工作時的高頻振動，所以由發(fā)動機在半數(shù)氣缸關(guān)閉時引起的頻率通常導(dǎo)致發(fā)動機振動得更加厲害，這可能傳遞到車輛的車身結(jié)構(gòu)。進一步，當半數(shù)氣缸被關(guān)閉時，可能需要其他氣缸產(chǎn)生更多扭矩以滿足對功率的需求，這需要更多燃料以使活塞以更大的力來推送。這也給發(fā)動機增加了可能被傳遞到車輛車身結(jié)構(gòu)的更多振動。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明實施例的教導(dǎo)，公開了一種開環(huán)控制系統(tǒng)，其向主動發(fā)動機懸架提供控制信號以減少或消除發(fā)動機振動向車輛車身結(jié)構(gòu)的傳遞，其中，所述系統(tǒng)僅使用來自發(fā)動機的曲軸信號作為輸入。所述控制系統(tǒng)包括從發(fā)動機接收曲軸信號的瞬時曲軸速度變化感測處理器，其中，所述曲軸信號是包括了缺失脈沖的脈沖信號，所述缺失脈沖是由于車輛曲軸輪上缺失的齒引起的。曲軸速度變化感測處理器提供對曲軸信號的瞬時曲軸速度變化的測量并且最小化由于缺失脈沖引起的測量中的誤差。曲軸速度變化感測處理器以正弦波輸出曲軸速度感測變化信號，所述曲軸速度感測變化信號標識曲軸信號中的階次內(nèi)容。控制信號還包括階次參考產(chǎn)生處理器，所述階次參考產(chǎn)生處理器接收曲軸信號并且輸出瞬時發(fā)動機速度信號、階次參考諧波余弦向量信號和階次參考諧波正弦向量信號。所述控制系統(tǒng)還包括開環(huán)查找表，所述開環(huán)查找表接收來自階次參考產(chǎn)生處理器的瞬時發(fā)動機速度信號并且輸出多個頻率響應(yīng)向量，所述多個頻率響應(yīng)向量標識發(fā)動機速度信號中的階次內(nèi)容。所述控制系統(tǒng)還包括階次分解處理器，所述階次分解處理器接收來自感測處理器的感測變化信號和來自階次參考產(chǎn)生處理器的向量信號、并且將所述感測變化信號組成為感興趣的階次內(nèi)容，以提供向量信號的傅立葉系數(shù)。所述控制信號還包括命令實現(xiàn)處理器，所述命令實現(xiàn)處理器接收來自開環(huán)查找表的多個響應(yīng)向量、來自階次分解處理器的傅立葉系數(shù)和來自階次參考產(chǎn)生處理器的向量信號。所述命令實現(xiàn)處理器輸出控制發(fā)動機懸架的控制信號。所述控制系統(tǒng)還可包括半氣缸模式探測處理器，所述半氣缸模式探測處理器接收來自階次分解處理器的傅立葉系數(shù)以便在發(fā)動機僅使用其氣缸的半數(shù)時使控制信號去激勵。本發(fā)明的額外特征將從下面的描述和所附權(quán)利要求并結(jié)合附圖變得明顯。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的開環(huán)控制系統(tǒng)的示意性方塊圖，所述開環(huán)控制系統(tǒng)用于控制發(fā)動機和車輛車身結(jié)構(gòu)之間的主動發(fā)動機懸架；圖2是以時間為橫軸、頻率到電壓的轉(zhuǎn)換為縱軸的圖示，示出了曲軸脈沖以及曲軸脈沖到電壓的轉(zhuǎn)換；圖3是圖1所示系統(tǒng)中瞬時曲軸速度變化感測處理器的示意性方塊圖；圖4和圖5是圖3所示瞬時曲軸速度變化感測處理器中所使用的瞬時曲軸速度探測邏輯的時序圖；圖6是圖3所示瞬時曲軸速度變化處理器中信號的一系列時序圖；圖7是圖1所示系統(tǒng)中的階次分解處理器的示意性方塊圖；圖8是圖1所示系統(tǒng)中使用的開環(huán)表(open-looptable)的方塊圖；以及圖9是圖1所示系統(tǒng)中的命令實現(xiàn)處理器的示意性方塊圖。具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例的討論涉及僅利用曲軸脈沖對主動發(fā)動機懸架進行開環(huán)控制以減少傳遞到車輛車身結(jié)構(gòu)的發(fā)動機振動的系統(tǒng)和方法，這些討論本質(zhì)上僅是示例性的，而且絕無意于限制本發(fā)明或其應(yīng)用或用途。圖1是控制系統(tǒng)10的示意性方塊圖，所述控制系統(tǒng)10減少或消除了從車輛發(fā)動機12到車輛車身結(jié)構(gòu)14的發(fā)動機振動傳遞。發(fā)動機12旨在代表會將振動傳遞到車輛車身結(jié)構(gòu)的任何發(fā)動機，例如四缸發(fā)動機、六缸發(fā)動機、八缸發(fā)動機、柴油發(fā)動機等。在這個非限制性實施例中，發(fā)動機12通過兩個主動發(fā)動機懸架16和18安裝到車身結(jié)構(gòu)14。發(fā)動機懸架16和18是主動的，因為能夠?qū)λ鼈冞M行控制以在與發(fā)動機12的運動的相對方向提供運動，使得發(fā)動機的運動不會被傳遞到車身結(jié)構(gòu)14。特別地，主動懸架16和18可被縮短或延長，使得當它們被適當控制時，它們響應(yīng)于進入懸架的力而會被縮短并且響應(yīng)于離開懸架的力而被延長。以這種方式工作的各種類型的發(fā)動機懸架對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。因此，可以想到，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下也可采用其他的懸架構(gòu)造。當車輛發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機曲軸的瞬時速度隨發(fā)動機循環(huán)而變化。曲軸由于氣缸的點火而加速并且由于摩擦和負荷而減速。加速和減速事件重復(fù)發(fā)生，導(dǎo)致曲軸速度的周期性變化。因為曲軸速度變化是由于發(fā)動機點火引起的，所以相對于曲軸角度的曲軸速度變化的幅度和脈沖就成為扭矩脈沖的幅度和相位的指標，所述扭矩脈沖產(chǎn)生發(fā)動機引起的振動。因此，基于瞬時曲軸速度變化和發(fā)動機RPM，可設(shè)計出對發(fā)動機振動建模的開環(huán)控制表，然后可利用所述開環(huán)控制表來有效地控制發(fā)動機懸架16和18。在一種車輛設(shè)計中，每六度的曲軸角度產(chǎn)生曲軸脈沖。從原理上看，可通過測量每一脈沖的周期并對其取倒數(shù)來得到曲軸的瞬時速度。如果曲軸脈沖在角度上規(guī)則地分隔開，則可使用簡單的頻率到電壓轉(zhuǎn)換來探測瞬時曲軸速度變化。然而，實際的曲軸信號在每一轉(zhuǎn)中都具有兩個缺失的脈沖，這是因為在曲軸輪上通常缺失兩個齒以標識曲軸輪的位置。由于這兩個缺失的脈沖，簡單的頻率到電壓轉(zhuǎn)換在每一轉(zhuǎn)中都會產(chǎn)生一次大的誤差。這可通過圖2所示的曲線示出，在所述圖中縱軸表示頻率到電壓的轉(zhuǎn)換而橫軸表示時間。曲線頂部所示的曲軸信號示出了兩個缺失的齒，而不同的分隔開的脈沖代表曲軸速度，如上所述。每轉(zhuǎn)一次的誤差需要被最小化以確保對瞬時曲軸速度變化的精確測量。為了最小化所述誤差，來自發(fā)動機12的曲軸信號被送至瞬時曲軸速度變化(ICSV)感測處理器20，以提供對瞬時曲軸速度變化的精確測量，從而最小化由于曲軸信號的缺失脈沖引起的每轉(zhuǎn)一次的誤差。處理器20首先測量曲軸脈沖從一個下降沿到下一個下降沿的周期。這可使用具有快速時鐘的計數(shù)器來完成。由于典型的發(fā)動機速度的范圍在500和10000RPM之間，所以基于每轉(zhuǎn)60個脈沖的典型的脈沖周期TP的范圍在100微秒和2000微秒之間。這需要至少lMhz或更快的時鐘速度。圖3是ICSV感測處理器20的示意性方塊圖，圖4是遠離缺失的曲軸齒的ICSV處理器20邏輯的時序圖，而圖5是缺失的曲軸齒周圍的ICSV感測處理器20邏輯的時序圖。對時鐘脈沖的計數(shù)開始于曲軸脈沖下降沿之后5ms處并且結(jié)束于下一個下降沿。在完成計數(shù)之后，對應(yīng)于時間周期T/的最終計數(shù)應(yīng)當被存儲起來以便進行進一步處理，并且計數(shù)器應(yīng)當在5ms內(nèi)被重置以開始對下一個脈沖周期的計數(shù)。數(shù)據(jù)存儲和計數(shù)器重置的過程需要若干時序控制信號，包括LOAD、LATCH、RESET和HOLD。曲軸信號被施加到施密特觸發(fā)器30，然后施加到串行到并行移位寄存器32。時鐘信號也從時鐘發(fā)生器34被施加到移位寄存器32。來自移位寄存器32的輸出信號包括Qa、Qb、Qc>Qd、Qe、QjPQe，如時序圖所示。這些信號被施加到一系列與門36和一個或門38，其提供了時序圖中所示的LOAD、LATCH、RESET、HOLD和PULSE信號。為了產(chǎn)生時序控制信號，利用移位寄存器32使CRANK信號延遲若干時鐘周期以產(chǎn)生延遲的曲軸信號Qa、Qb、…、Qf。通過利用組合邏輯從延遲的曲軸信號產(chǎn)生時序控制信號。還通過組合HOLD信號和CLOCK信號來產(chǎn)生PULSE信號。用于數(shù)據(jù)載入和重置的步驟如下。在信號Qa的下降沿，緊接著CRANK信號的下降沿之后，HOLD信號被激勵并且計數(shù)器40保持該值以便于數(shù)據(jù)傳遞。在下一個時鐘脈沖時，LOAD脈沖被激勵以將計數(shù)器值載入寄存器。在下一個時鐘脈沖時，LOAD脈沖被去激勵。在下一個時鐘脈沖時，LATCH脈沖被激勵以存儲將用于探測缺失齒的計數(shù)器值。在下一個時鐘脈沖時，LATCH脈沖被去激勵。在下一個時鐘脈沖時，HOLD脈沖被去激勵以允許計數(shù)。同時，RESET信號被激勵以重置計數(shù)器40內(nèi)的計數(shù)器值。在下一個時鐘脈沖時，RESET信號被去激勵以開始新的計數(shù)。理想情況下，計數(shù)器40應(yīng)當從曲軸信號的一個下降沿到曲軸信號的下一個下降沿對時鐘周期數(shù)進行計數(shù)，以獲得脈沖周期TP。然而，時序控制信號需要六個時鐘循環(huán)，這對于1MHz的時鐘信號而言是6ms。因此，計數(shù)器40實際上測量的脈沖周期T/比脈沖TP短六個時鐘周期。由于固定了六個時鐘周期的誤差，所以其可在后面得到補償。盡管每個規(guī)則的曲軸脈沖的下降沿到下降沿時間略微不同于另一脈沖，而且整個步驟的目的是對變化進行探測，但是兩個相繼脈沖之間的脈沖周期差異是非常小的。當兩個脈沖缺失時，沿到沿時間約是緊隨缺失齒的齒的規(guī)則脈沖的沿到沿時間的三倍。這意味著具有缺失齒的沿到沿時間是先前的沿到沿時間的至少兩倍。因此，可通過比較兩個相鄰沿到沿時間來探測缺失的齒。基本想法是檢查臨時計數(shù)器值是否是存儲器周期內(nèi)所存儲的先前的沿到沿時間兩倍或更多。如果是，則處理器20設(shè)置SYNC標記直到計數(shù)器重置，如圖5所示。最終的計數(shù)器值被載入寄存器42以便通過數(shù)據(jù)寄存器56數(shù)據(jù)傳遞到基于時間的采樣系統(tǒng)50內(nèi)的微控制器60，并且還被載入寄存器44以探測缺失的脈沖。僅將來自計數(shù)器40的計數(shù)器值的八個最低有效位載入寄存器42，并且僅將計數(shù)器值的八個最高有效位載入寄存器44。因為粗略的沿到沿時間已經(jīng)足以比較缺失的脈沖，所以僅加入計數(shù)器值的七個最高有效位。寄存器44存儲了先前最終計數(shù)器值周期的八個最高有效位。所存儲的來自一個字的位被送至幅度比較器46。同時，臨時計數(shù)器值的七個最高有效位被存儲以形成八個位的字，其中最高有效位是零。這個動作等效于將計數(shù)器值除以二。幅度比較器46將臨時計數(shù)器值與所存儲的值進行比較，后者是前者計數(shù)的兩倍。對于規(guī)則脈沖，臨時計數(shù)器值從來不會超過先前最終計數(shù)的兩倍。因此，結(jié)果A<B的比較是零，其中A是所存儲在寄存器42中的計數(shù)器值，而B是所存儲在寄存器44中的計數(shù)器值。僅在計數(shù)器40正在對缺失齒的沿到沿時間進行計數(shù)時，臨時計數(shù)器值可超過先前計數(shù)的兩倍。當計數(shù)器40重置時，結(jié)果A<B返回零。然后，A<B被送至1位的D觸發(fā)器48以避免數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變誤差。圖6示出了缺失齒探測邏輯的時序圖。然后，SYNC信號與PULSE組合以保持計數(shù)器值直到下一次重置，從而防止可能的溢出?，F(xiàn)在所確保的是，緊接著缺失齒的LOAD信號僅在SYNC信號活動時被激勵。因此，SYNC信號被用于阻止寄存器42對值進行更新。使用中斷處理器58將寄存器42內(nèi)的數(shù)據(jù)提取到微控制器60，所述中斷處理器58采用了由曲軸脈沖的上升沿觸發(fā)的中斷服務(wù)例程，其中，所述數(shù)據(jù)在被送至微控制器60之前存儲在數(shù)據(jù)寄存器56內(nèi)。該方案通過確保寄存器42內(nèi)的數(shù)據(jù)總是在曲軸脈沖的上升沿時已準備好來防止異步數(shù)據(jù)傳遞。一旦提取出數(shù)據(jù)，則微控制器60內(nèi)的基于時間的采樣算法計算瞬時當前速度變化。由于數(shù)據(jù)僅包含脈沖周期計數(shù)的八個最低有效位以減少位連接數(shù)，所以ICSV感測算法需要對其進行恢復(fù)以獲取以微秒為單位的脈沖周期。曲軸脈沖的脈沖寬度Tp可由下式給出Tp=256.n+c+A(1)其中n是未知整數(shù)，c是八位脈沖周期計數(shù)，而A是用于時序控制的時間，例如6ms0現(xiàn)在，所述算法需要在給定c和A的值的情況下找出n和T的值。從上述的參考正弦的產(chǎn)生，可得知曲軸頻率以及因此得知曲軸脈沖的平均脈沖周期。平均脈沖周期(TavCTage)從下式計算。TaveraRe(us)=106/ERPM(2)從公式(1)減去公式⑵得到由于公式(3)的左側(cè)非常小，所以值η的最佳估計是(round表示取整)因此，實際的時間周期T是T=256·round{(106/ERPM_c-Δ)/256}+c+Δ(5)脈沖周期Tp通過倒數(shù)器62(inverter)取倒數(shù)而得到脈沖頻率。然后，通過低通濾波器(LPF)64對信號進行低通濾波以使分離臺階平滑，然后，通過高通濾波器(HPF)66進行高通濾波以去除DC分量。圖6中的時序圖示出了在系統(tǒng)50內(nèi)被處理的信號。來自ICSV感測處理器20的ICSV輸出信號是正弦波，其標識曲軸信號的階次內(nèi)容。ICSV信號包括關(guān)于何時對懸架16和18進行控制以及基于發(fā)動機轉(zhuǎn)動對懸架16和18控制到何種程度的信息。通過下面討論的階次分解處理器80從所述正弦波提取該信息。曲軸信號也被送至階次參考產(chǎn)生處理器70。所述處理器70輸出瞬時發(fā)動機速度(EPRM)信號和階次諧波余弦和正弦的參考向量信號，階次諧波余弦和正弦的參考向量信號分別被稱為值C0S_RAF_VECT0R和SIN_RAF_VECT0R。C0S_RAF_VECT0R值是當前時間步驟處階次參考余弦的陣列(array)，如下所示=COS(i=l,2".”8)v‘(6)其中，θ(k)是當前時間步驟處的曲軸角。因此，例如，處理器70輸出從半階直到第四階的八個階次參考余弦值。SIN_RAF_VECT0R值除了其是階次參考正弦以外類似于C0S_RAF_VECT0R值，如下所示SIN_REFVECTORS)=sin(一幻)(i=1,2,…,8)(，)可在2006年9月27日提交的名稱為"MethodandApparatusforGeneratingcrankshaftSynchronizedSineWave”的美國專利申請11/535，525中找到階次參考產(chǎn)生處理器70的一個合適示例的細節(jié)，所述專利申請受讓給本申請的受讓人，并且以引用的方式并入本文中。ICSV信號通常包含若干階次和噪聲。例如，V6AFM模式包含第1.5階和第3階ICSV。類似地，V8AFM模式包含第2階和第4階ICSV。因此，ICSV信號需要被分解為所感興趣的階次內(nèi)容。因為參考余弦和正弦值是可用的，所以問題在于找到每個階次的傅立葉系數(shù)。理論上，這可通過使用快速傅立葉變換(FFT)來完成。然而，F(xiàn)FT需要快速數(shù)字信號處理器。而且，由于階次未必在時間上是同步的，所以常規(guī)FFT并不適合于實時的階次追蹤(ordertracking)。分解處理器80使用在計算上更簡單且更快速的分解方法，如圖7所示。來自階次參考產(chǎn)生處理器70的C0S_RAF_VECT0R和SIN_RAF_VECT0R值被送至階次分解處理器80。階次分解處理器80將ICSV正弦波信號分解為階次譜，并且輸出階次諧波余弦和正弦的傅立葉系數(shù)，階次諧波余弦和正弦的傅立葉系數(shù)分別表示為ALPHA_X_VECT0R和VETA_X_VECT0R。設(shè)ICSV信號為x(k)。ICSV信號包含對應(yīng)于平均曲軸速度和多個階次正弦的常數(shù)，9例如，以半階為步進的從半階到第四階(其得到八個不同的階次)。如果ICSV信號是x(k)，則考慮有限傅立葉級數(shù)的周期性信號x(k)，其具有如下形式(8)其中，角9是時間的任意但單調(diào)增函數(shù)，意味著所述周期不是常數(shù)。問題是估計ICSV信號x(k)的傅立葉系數(shù)。所估計的信號i(幻表示為(9)參數(shù)式⑷、a.ik).....dn{kn\\p{k).....咸⑷可通過使用投影算法進行遞歸地估計。為了方便，下面示出了一個合適的投影算法，其中公式(10)是信號x(k)，公式(11)是信號估計對幻，公式(12)是參數(shù)估計，而公式(13)給出了收斂條件。x(k)=(tT(k)8e>0,0<Y<2(13)為了應(yīng)用投影算法，信號和參數(shù)需要重新調(diào)整為小(k)={lcos(pe(k))...cos(npe(k))sin(pe(k))sin(npe(k))}T(14)公式(9)中的信號估計可被重寫為注意到小T(k)小(k)=1+n公式(12)中的參數(shù)估計可被簡化為其中，將公式(14)和(15)代入公式(18)即給出了最終的階次分解算法，為來自階次參考產(chǎn)生處理器70的發(fā)動機速度信號ERPM被送至開環(huán)表90。所述開環(huán)表90輸出頻率響應(yīng)向量GR_VECT0R_CH_1、GI_VECT0R_CH_1、GR_VECT0R_CH_2和GI_VECT0R_CH_2。圖8是對開環(huán)表90的詳細描述，僅示出了通道1的輸出。如果僅對第1.5階和第3階感興趣，則需要用于每個輸出向量的兩個查找表，其中GR_VECT0R_CH_1的第0.5階、第1.0階、第2.0階、第2.5階、第3.5階和第4.0階元素(element)被設(shè)為零。第1.5階和第3.0階元素被填充上通過查找表GR_1P5_TBL_CH_1和GR_3P0_TBL_CH_1所獲得的值。GR_VECT0R_CH_1以與查找表GR_1P5_TBL_CH_1和GR_3P0_TBL_CH_1相同的方式構(gòu)建。控制輸入的傅立葉級數(shù)表達式是參考余弦和正弦的線性組合，具有如下形式⑷其中，Up(k)是當前時間步驟處的第p個控制輸入。由于控制輸入up是瞬時曲軸速度變化x相對于傳遞函數(shù)^^VW)的頻率響應(yīng)，所以控制輸入up的第i/2階頻率響應(yīng)可寫成如下復(fù)數(shù)形式其中(25)(26)(27)(28)通過將公式(26)-(28)代入公式(25)，得到下面的公式。對函數(shù)。p(wi)和的頻率響應(yīng)是離線測得的，并且被存儲在開環(huán)表90中。系統(tǒng)10還包括如圖9所詳細示出的命令實現(xiàn)處理器96。所述處理器96接收來自開環(huán)表90的GR_VECT0R_CH_1、GI_VECT0R_CH_1、GR_VECT0R_CH_2和GI_VECT0R_CH_2、來自階次分解處理器80的ALPHA_X_VECT0R和BETA_X_VECT0R值、以及來自階次參考產(chǎn)生處理器70的C0S_REF_VECT0R和SIN_REF_VECT0R，并且根據(jù)公式(29)、(30)和(24)計算輸出命令CMD_CH1禾口CMD_CH2。來自階次分解處理器80的ALPHA_X_VECT0R和BETA_X_VECT0R值還被送至半氣缸模式探測處理器110。所述處理器110在適當時候向開關(guān)112和114輸出半氣缸信號，以指示發(fā)動機12僅使用其氣缸的半數(shù)工作。對于V6發(fā)動機，第1.5階內(nèi)容是半氣缸模式下ICSV感測信號的最占主導(dǎo)性的內(nèi)容，而第3階是全6氣缸模式下的最占主導(dǎo)性的內(nèi)容。通過在處理器110內(nèi)比較ICSV感測信號的第1.5階和第3階內(nèi)容的幅度，可確定發(fā)動機12是運行在半氣缸模式還是全氣缸模式。來自命令實現(xiàn)處理器96的CMD_CH_1信號被施加到開關(guān)114，而來自命令實現(xiàn)處理器96的CMD_CH_2信號被施加到開關(guān)112。當探測處理器110探測到發(fā)動機12是運行在其中某個特定的氣缸可能未點火的半氣缸模式下時，則其將打開開關(guān)112和114使得命令信號不通過。CMD_CH_2信號通過開關(guān)112被送至放大器116，所述放大器116在所述信號被施加到懸架18之前對其進行放大。類似地，CMD_CH_1信號通過開關(guān)114被送至放大器118，所述放大器118在所述信號被施加到懸架16之前對其進行放大。前面的討論僅僅公開并描述了本發(fā)明的示例性實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從這些討論以及從附圖和權(quán)利要求中容易地意識到，在不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可在其內(nèi)作出各種改變、修改和變化。權(quán)利要求一種用于減少從車輛發(fā)動機到車輛車身結(jié)構(gòu)的發(fā)動機振動傳遞的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機通過至少一個主動發(fā)動機懸架安裝到所述車輛結(jié)構(gòu)，所述系統(tǒng)包括響應(yīng)于來自所述發(fā)動機的曲軸信號的瞬時曲軸速度變化感測處理器，所述曲軸信號為包括了至少一個缺失脈沖的脈沖信號，所述至少一個缺失脈沖是由于曲軸輪上的缺失齒引起的，所述感測處理器提供對所述曲軸信號的瞬時曲軸速度變化的測量并且最小化由于所述至少一個缺失脈沖引起的所述測量中的誤差，所述感測處理器以正弦波輸出感測變化信號，所述感測變化信號標識所述曲軸信號中的階次內(nèi)容；響應(yīng)于所述曲軸信號的階次參考產(chǎn)生處理器，所述階次參考產(chǎn)生處理器輸出瞬時發(fā)動機速度信號、階次參考諧波余弦向量信號和階次參考諧波正弦向量信號；響應(yīng)于來自所述階次參考產(chǎn)生處理器的所述瞬時發(fā)動機速度信號的至少一個開環(huán)查找表，所述開環(huán)表輸出多個頻率響應(yīng)向量，所述多個頻率響應(yīng)向量標識所述發(fā)動機速度信號中的階次內(nèi)容；響應(yīng)于來自所述感測處理器的所述感測變化信號和來自所述階次參考產(chǎn)生處理器的所述向量信號的階次分解處理器，所述階次分解處理器將所述感測變化信號分解為感興趣的階次內(nèi)容并且輸出所述向量信號的傅立葉系數(shù)；和響應(yīng)于來自所述開環(huán)查找表的所述多個響應(yīng)向量、來自所述階次分解處理器的所述傅立葉系數(shù)和來自階次處理器的參考產(chǎn)生向量信號的命令實現(xiàn)處理器，所述命令實現(xiàn)處理器輸出控制信號，所述控制信號控制所述至少一個主動發(fā)動機懸架。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述曲軸速度變化感測處理器測量從曲軸脈沖的一個下降沿到曲軸脈沖的下一個下降沿的所述曲軸脈沖的周期，并且在每次測量期間提供時鐘周期的計數(shù)。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述曲軸速度變化感測處理器采用基于時間的采樣算法來計算所述曲軸信號的瞬時當前速度變化，并且計算所述曲軸信號中每個脈沖的脈沖寬度。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述開環(huán)查找表是多個開環(huán)查找表，其中每個查找表均提供發(fā)動機速度信號內(nèi)特定階次的響應(yīng)向量。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述階次分解處理器使用投影算法來通過使用參考向量信號和投影算法對所述感測變化信號進行傅立葉估計。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述命令實現(xiàn)處理器使用復(fù)數(shù)向量乘法來產(chǎn)生所述控制信號。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于來自所述階次分解處理器的所述傅立葉系數(shù)的半氣缸模式探測處理器，所述半氣缸模式探測處理器確定所述發(fā)動機何時僅使用其氣缸的半數(shù)并且響應(yīng)于此使所述控制信號去激勵。8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述半氣缸模式探測處理器確定所述傅立葉系數(shù)中的哪個模式是最占主導(dǎo)性的以確定所述發(fā)動機是否僅使用其氣缸的半數(shù)。9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于來自所述命令實現(xiàn)處理器的所述命令信號的放大器，所述放大器在所述命令信號被施加到所述主動發(fā)動機懸架之前放大所述命令信號。10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個主動發(fā)動機懸架是兩個發(fā)動機懸架，并且其中，所述命令實現(xiàn)處理器為所述兩個發(fā)動機懸架均提供命令信號。11.一種用于減少從車輛發(fā)動機到車輛車身結(jié)構(gòu)的發(fā)動機振動傳遞的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機通過至少一個主動發(fā)動機懸架安裝到所述車輛結(jié)構(gòu)，所述系統(tǒng)包括瞬時曲軸速度變化感測處理器，所述瞬時曲軸速度變化感測處理器僅響應(yīng)于來自所述發(fā)動機的曲軸信號，所述曲軸信號為包括了至少一個缺失脈沖的脈沖信號，所述至少一個缺失脈沖是由于所述發(fā)動機內(nèi)曲軸輪上的缺失齒引起的，所述感測處理器提供對所述曲軸信號的瞬時曲軸速度變化的測量并且最小化由于所述至少一個缺失脈沖引起的所述測量中的誤差，所述感測處理器以正弦波提供感測變化信號，所述感測變化信號標識所述曲軸信號的階次內(nèi)容；和命令處理器，所述命令處理器使用所述曲軸信號中的所述階次內(nèi)容以提供控制信號，所述控制信號控制所述至少一個主動發(fā)動機懸架以減少所述振動傳遞。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于所述曲軸信號的階次參考產(chǎn)生處理器，所述階次參考產(chǎn)生處理器輸出瞬時發(fā)動機速度信號、階次參考諧波余弦向量信號和階次參考諧波正弦向量信號。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于來自所述階次參考產(chǎn)生處理器的所述瞬時發(fā)動機速度信號的至少一個開環(huán)查找表，所述開環(huán)表輸出多個頻率響應(yīng)向量，所述多個頻率響應(yīng)向量標識所述發(fā)動機速度信號中的階次內(nèi)容。14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于來自所述感測處理器的所述感測變化信號和來自所述階次參考產(chǎn)生處理器的所述向量信號的階次分解處理器，所述階次分解處理器將所述感測變化信號分解為感興趣的階次內(nèi)容并且輸出所述向量信號的傅立葉系數(shù)。15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于來自所述階次分解處理器的所述傅立葉系數(shù)的半氣缸模式探測處理器，所述半氣缸模式探測處理器確定所述發(fā)動機何時僅使用其氣缸的半數(shù)并且響應(yīng)于此使所述控制信號去激勵。16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述半氣缸模式探測處理器確定所述傅立葉系數(shù)中的哪個模式是最占主導(dǎo)性的以確定所述發(fā)動機是否僅使用其氣缸的半數(shù)。17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述曲軸速度變化感測處理器測量從曲軸脈沖的一個下降沿到曲軸脈沖的下一個下降沿的所述曲軸脈沖的周期，并且在每次測量期間提供時鐘周期的計數(shù)。18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述曲軸速度變化感測處理器采用基于時間的采樣算法來計算所述曲軸信號的瞬時當前速度變化，并且計算所述曲軸信號中每個脈沖的脈沖寬度。19.一種用于減少從車輛發(fā)動機到車輛車身結(jié)構(gòu)的發(fā)動機振動傳遞的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機通過至少一個主動發(fā)動機懸架安裝到所述車輛結(jié)構(gòu)，所述系統(tǒng)包括瞬時曲軸速度變化感測處理器，所述瞬時曲軸速度變化感測處理器僅響應(yīng)于來自所述發(fā)動機的曲軸信號，所述曲軸信號為包括了至少一個缺失脈沖的脈沖信號，所述至少一個缺失脈沖是由于所述發(fā)動機內(nèi)曲軸輪上的缺失齒引起的，所述感測處理器提供對所述曲軸信號的瞬時曲軸速度變化的測量并且最小化由于所述至少一個缺失齒引起的所述測量中的誤差，所述感測處理器以正弦波提供感測變化信號，所述感測變化信號標識所述曲軸信號的階次內(nèi)容；和響應(yīng)于發(fā)動機速度信號的至少一個開環(huán)查找表，所述開環(huán)表輸出多個頻率響應(yīng)向量，所述多個頻率響應(yīng)向量標識所述發(fā)動機速度信號中的階次內(nèi)容。20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括響應(yīng)于所述曲軸信號的階次參考產(chǎn)生處理器，所述階次參考產(chǎn)生處理器輸出所述發(fā)動機速度信號、階次參考諧波余弦向量信號和階次參考諧波正弦向量信號。全文摘要一種開環(huán)控制系統(tǒng)，其向主動發(fā)動機懸架提供控制信號以減少或消除發(fā)動機振動向車輛車身結(jié)構(gòu)的傳遞，其中，所述系統(tǒng)僅使用來自發(fā)動機的曲軸信號作為輸入。所述控制系統(tǒng)包括從發(fā)動機接收曲軸信號的瞬時曲軸速度變化感測處理器，其中，所述曲軸信號是包括了缺失脈沖的脈沖信號，所述缺失脈沖是由于車輛曲軸輪上的缺失齒引起的。所述曲軸速度變化感測處理器提供對所述曲軸信號的瞬時曲軸速度變化的測量并且最小化由于所述缺失脈沖引起的測量中的誤差。所述曲軸速度變化感測處理器以正弦波輸出曲軸速度感測變化信號，所述曲軸速度感測變化信號標識所述曲軸脈沖信號中的階次內(nèi)容。文檔編號F02D45/00GK101878360SQ200880118218公開日2010年11月3日申請日期2008年10月17日優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日發(fā)明者D·J·費爾布呂格,K-K·辛申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司