適配于基于相對(duì)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)控制離合器扭矩的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)變速器控制領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及基于轉(zhuǎn)速信號(hào)估算變速器輸出扭矩。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)變速器通過(guò)選擇性地接合和分離多個(gè)換擋元件而建立具有不同傳動(dòng)比的多個(gè)功率流(power flow)路徑。換擋元件包括摩擦離合器?；趤?lái)自變速器控制器的信號(hào)確定每個(gè)摩擦離合器的扭矩容量。例如，控制器可以發(fā)送調(diào)制的脈沖寬度信號(hào)至螺線管使得螺線管施加的電磁力與脈沖寬度成比例。電磁閥可以連接至閥體上的滑閥使得閥體的特定通道中的液壓壓力與電磁力成比例。來(lái)自通道的流體可以引導(dǎo)至離合器的活塞應(yīng)用室使得活塞施加相對(duì)于流體壓力的力。該活塞力可以擠壓分離盤之間的摩擦盤以建立離合器的扭矩容量?？商娲?，該信號(hào)可以通過(guò)其它機(jī)構(gòu)(比如使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu))影響扭矩容量，從而使活塞施加力至離合器包。由于信號(hào)和離合器扭矩容量之間的非直接因果鏈，多個(gè)不可預(yù)測(cè)的噪聲因素可能影響其關(guān)系。
[0003]當(dāng)控制器確定需要改變傳動(dòng)比時(shí)，控制器可以通過(guò)釋放稱為即將分離的元件的一個(gè)換擋元件并接合稱為即將接合的元件的另一個(gè)換擋元件而執(zhí)行換擋。為了讓車輛乘客覺得換擋平順，彼此以及相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩協(xié)調(diào)即將接合的元件的扭矩容量和即將分離的元件的扭矩容量很重要。例如，如果過(guò)早地釋放即將分離的離合器，那么驅(qū)動(dòng)軸扭矩將過(guò)度地下降并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將上升。這種現(xiàn)象稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速驟升(engine flare)。另一方面，如果過(guò)晚釋放即將分離的元件，那么兩個(gè)換擋元件將對(duì)抗并且輸出扭矩將過(guò)度地下降。這種現(xiàn)象稱為鎖死(tie-up)。
[0004]為了調(diào)節(jié)控制信號(hào)使得在存在未知噪聲因素時(shí)扭矩容量是適當(dāng)?shù)?，控制器可以利用反饋信?hào)。例如，控制器可以利用來(lái)自輸入轉(zhuǎn)速傳感器和輸出轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)以計(jì)算變速器的當(dāng)前傳動(dòng)比。輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的比例意外的或過(guò)度地較大增加可以指示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速驟升。響應(yīng)于該信息，控制器可以增加即將接合的換擋元件的扭矩容量。然而，一些誤差(比如鎖死)不一定反映在傳動(dòng)比中。此外，由于傳動(dòng)比的變化，換擋元件扭矩容量的誤差需要時(shí)間來(lái)顯現(xiàn)。所以，希望通過(guò)變速器輸出扭矩的測(cè)量來(lái)補(bǔ)償該信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種車輛包括具有輸出軸、通過(guò)傳動(dòng)比(gear rat1)可驅(qū)動(dòng)地連接至輸出軸的左橋(axle)和右橋的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以及處理器。處理器接收指示輸出軸轉(zhuǎn)速的第一信號(hào)以及指示橋轉(zhuǎn)速的第二信號(hào)。第二信號(hào)可以指示左橋和右橋的平均轉(zhuǎn)速或者可以指示這兩個(gè)轉(zhuǎn)速。處理器發(fā)送第三信號(hào)以改變通過(guò)輸出軸傳輸?shù)呐ぞ?。例如，第三信?hào)可以調(diào)節(jié)摩擦離合器的扭矩容量。處理器被配置為用于基于輸出軸轉(zhuǎn)速以及乘以傳動(dòng)比的橋轉(zhuǎn)速之間的差異而調(diào)節(jié)第三信號(hào)?？梢詮囊胍恍┭舆t的通信總線接收第二信號(hào)。為了補(bǔ)償該延遲，處理器可以使用移位寄存器(shift register)將延遲引入第一信號(hào)。在一些實(shí)施例中，處理器可以對(duì)針對(duì)主減速比調(diào)節(jié)的相對(duì)轉(zhuǎn)速積分并且使用高通濾波器以從結(jié)果中過(guò)濾低頻內(nèi)容。
[0006]變速器控制器包括移位寄存器和處理器。移位寄存器延遲指示變速器輸出的旋轉(zhuǎn)的第一信號(hào)以與指示橋的旋轉(zhuǎn)的延遲的第二信號(hào)暫時(shí)一致。變速器控制器可以改變延遲的持續(xù)時(shí)間。第二信號(hào)可以指示橋的轉(zhuǎn)速而不指示橋的位置。處理器被配置為用于基于延遲的第一信號(hào)以及傳動(dòng)比和延遲的第二信號(hào)的乘積之間的差異調(diào)節(jié)離合器的扭矩容量。
[0007]一種控制變速器的方法包括基于指示變速器輸出軸轉(zhuǎn)速的第一信號(hào)以及傳動(dòng)比與指示橋轉(zhuǎn)速的第二信號(hào)的乘積之間的差異而調(diào)節(jié)變速器離合器的扭矩容量?？梢詮耐ㄐ趴偩€接收第二信號(hào)。方法還可以包括在第一信號(hào)中引入時(shí)間延遲以補(bǔ)償經(jīng)由通信總線接收第二信號(hào)的時(shí)間延遲。方法可以包括對(duì)以傳動(dòng)比作為因子的轉(zhuǎn)速差異進(jìn)行積分并且隨后過(guò)濾掉低頻內(nèi)容。方法還可以包括組合產(chǎn)生的扭矩估算與提供低頻內(nèi)容的獨(dú)立估算。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第二信號(hào)指示橋的轉(zhuǎn)速而不指示橋的旋轉(zhuǎn)位置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包含在第一信號(hào)中引入時(shí)間延遲以補(bǔ)償經(jīng)由通信總線接收第二信號(hào)的時(shí)間延遲。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包含基于用于第二信號(hào)的延遲的持續(xù)時(shí)間的變化而調(diào)節(jié)用于第一信號(hào)的時(shí)間延遲的持續(xù)時(shí)間。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包含對(duì)第一信號(hào)以及傳動(dòng)比和第二信號(hào)的乘積之間的差異積分。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包含從第一信號(hào)以及傳動(dòng)比和第二信號(hào)的乘積之間的差異的積分過(guò)濾低頻內(nèi)容。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包含從變速器輸出的獨(dú)立估算過(guò)濾高頻內(nèi)容并對(duì)這兩個(gè)過(guò)濾的估算求和。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是車輛的示意圖；
[0015]圖2是說(shuō)明基于輸出扭矩的變化速率的估算而控制變速器離合器扭矩容量的方法的流程圖；
[0016]圖3是包括移位寄存器的控制器的示意圖；
[0017]圖4是說(shuō)明組合圖2中估算的輸出扭矩的變化速率與獨(dú)立的輸出扭矩估算以產(chǎn)生更精確的輸出扭矩估算的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本說(shuō)明書描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解公開的實(shí)施例僅為示例，其可以多種替代形式實(shí)施。附圖無(wú)需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任一【附圖說(shuō)明】和描述的多個(gè)特征可以與一個(gè)或多個(gè)其它附圖中說(shuō)明的特征組合以形成未明確說(shuō)明或描述的實(shí)施例。說(shuō)明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實(shí)施例。然而，與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可以根據(jù)需要用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0019]圖1說(shuō)明適配用于基于從多個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器得出的扭矩估算而調(diào)節(jié)變速器離合器的扭矩容量的車輛。機(jī)械連接說(shuō)明為實(shí)線而虛線代表傳遞信息的信號(hào)。通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力。動(dòng)力通過(guò)變速器12調(diào)整以滿足車輛需要并且傳輸至驅(qū)動(dòng)軸14。特別地，當(dāng)車輛處于低速時(shí)，變速器12減小該速度并相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力放大扭矩。當(dāng)車輛處于高速時(shí)，變速器12使驅(qū)動(dòng)軸14旋轉(zhuǎn)得比發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸快。差速器16在分別驅(qū)動(dòng)左后輪和右后輪22和24的左橋和右橋18和20之間分配來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸14的動(dòng)力。差速器16允許在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)兩個(gè)橋彼此以略微不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。差速器16還通過(guò)稱為主減速比(final drive rat1)的固定比例放大驅(qū)動(dòng)軸扭矩并且使旋轉(zhuǎn)軸線改變90度。左前輪和右前輪26和28各自沒有被驅(qū)動(dòng)。盡管圖1說(shuō)明的是后驅(qū)車輛，本發(fā)明也可以應(yīng)用到前驅(qū)配置。
[0020]變速器12通過(guò)選擇性地接合和分離多個(gè)換擋元件而建立具有不同傳動(dòng)比的多個(gè)功率流路徑?？刂破?0在換擋事件期間調(diào)節(jié)每個(gè)摩擦離合器的扭矩容量。對(duì)于一些類型的變速器(比如雙離合器變速器)，控制器30還連續(xù)地調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)離合器的扭矩容量以從靜止位置啟動(dòng)車輛?？刂破?0可以利用來(lái)自輸入轉(zhuǎn)速傳感器32和輸出轉(zhuǎn)速傳感器34的信號(hào)。
[0021]一種估算變速器輸出軸扭矩的方法是基于測(cè)量車輛加速度。車輛加速度與牽引力減去阻力(drag force)除以車輛質(zhì)量成比例?？梢允褂媚Ｐ透鶕?jù)車速估算阻力。牽引力與變速器輸出扭矩成比例?？梢酝ㄟ^(guò)加速度計(jì)測(cè)量或者通過(guò)對(duì)速度測(cè)量值求微分來(lái)計(jì)算車輛加速度。但是，該方法不能精確地捕獲輸出扭矩的短期變化。緊隨變速器輸出扭矩的變化，多個(gè)傳動(dòng)系部件的扭曲量增加。車輛加速度不會(huì)變化直到傳動(dòng)系扭曲已經(jīng)變化之后。此夕卜，車輛加速度受與變速器輸出扭矩不關(guān)聯(lián)的瞬時(shí)狀況(比如道路上的較小凸起)的影響。出于這些原因，該方法不足以作為在變速器換擋期間用于控制離合器的反饋信號(hào)。
[0022]可以通過(guò)多種方式估算變速器輸入扭矩。例如，可以使用模型以基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門設(shè)置、火花正時(shí)等估算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。可替代地，當(dāng)變速器配備有變矩器并且旁通離合器打開時(shí)，可以基于渦輪轉(zhuǎn)速和泵輪轉(zhuǎn)速估算渦輪扭矩。當(dāng)傳動(dòng)裝置的變速箱處于穩(wěn)定狀態(tài)狀況時(shí)，這些變速器輸入扭矩的估算可以作為基礎(chǔ)通過(guò)乘以已知的扭矩比例(torque rat1)而估算變速器輸出扭矩。然而，在換擋期間不能精確地知道扭矩比例。
[0023]當(dāng)軸傳輸扭矩時(shí)，軸扭曲或扭轉(zhuǎn)(wind up) ο S卩，軸一端的旋轉(zhuǎn)位置與軸其它端的旋轉(zhuǎn)位置相差的量與傳輸?shù)呐ぞ爻杀壤y(cè)量該旋轉(zhuǎn)位置的差異提供了傳輸?shù)呐ぞ氐墓浪?。如下文描述的，可以使用輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器34和橋轉(zhuǎn)速傳感器36和38估算該差異。橋轉(zhuǎn)速傳感器36和38被防抱死制動(dòng)(ABS)控制器40使用以感應(yīng)車輪滑動(dòng)并相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動(dòng)力。ABS控制器40和變速器控制器30經(jīng)由控制器局域網(wǎng)(CAN)42通信。
[0024]變速器輸出扭矩與傳感器34處的位置與針對(duì)主減速比修正的傳感器36和38的平均