專利名稱：傳動系統(tǒng)噪聲管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自推動車輛的傳動系統(tǒng)的振動和噪聲的管理。
背景技術(shù)：
當(dāng)車輛的駕駛員壓下油門踏板時，從發(fā)動機通過傳動系統(tǒng)要求扭矩。如果傳動系統(tǒng)之前已將很少扭矩和根本沒有扭矩施加到輪系上，如車輛是在停止或是滑行時，則傳動系統(tǒng)將是松馳的。當(dāng)施加扭矩時，這種松馳或間隙就會迅速消失，導(dǎo)致在傳動齒輪之間產(chǎn)生振動并且產(chǎn)生噪音。傳動系統(tǒng)的柔度可以允許噪音之后的振動，其會使傳動系組件受力。即使在傳動系正在提供正的扭矩時，扭矩的迅速變化也會引起振動。已經(jīng)使用各種方法來對抗噪聲和振動的問題。
現(xiàn)在參考圖1，描述的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的沒有電子節(jié)流閥控制(ETC)的噪音管理系統(tǒng)的方塊圖。踏板102控制發(fā)動機106中的發(fā)動機節(jié)流閥104。踏板102的位置傳遞給扭矩比較器108和點火提前計算器110。發(fā)動機傳感器112(如RPM等)為扭矩比較器108和點火提前計算器110提供數(shù)據(jù)。該點火提前計算器110為點火線圈114提供點火提前信號。該點火線圈114在規(guī)定時間點燃火花塞(未示出)。
扭矩比較器108比較發(fā)動機106產(chǎn)生的當(dāng)前扭矩和根據(jù)踏板102的需要的扭矩。如果需要的扭矩會引起傳動系統(tǒng)產(chǎn)生噪音或振動，則扭矩比較器103命令點火提前計算器110增加點火延遲。當(dāng)消除間隙時，這種來自最佳發(fā)動機操作的偏差會減少輸出扭矩。
現(xiàn)在參考圖2，所示的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中具有電子節(jié)流閥控制(ETC)的發(fā)動機的噪音管理系統(tǒng)的方塊圖。踏板120將踏板位置輸入到電子節(jié)流閥控制系統(tǒng)122中。電子節(jié)流閥控制系統(tǒng)122將需要的節(jié)流閥位置提供到葉片速度限制器124、扭矩比較器126和點火提前計算器128。在發(fā)動機132中的發(fā)動機傳感器130(如RPM等)將信息提供給扭矩比較器126和點火提前計算器128。
該點火提前計算器128計算適當(dāng)?shù)狞c火提前，并將其傳遞到點火線圈132。該扭矩比較器126比較當(dāng)前發(fā)動機扭矩與來自電子節(jié)流閥控制122的需求的扭矩。如果需求的扭矩將引起傳動系噪音或振動，則扭矩比較器126命令葉片速率限制器124減慢發(fā)動機節(jié)流閥134的打開。這樣，將減少發(fā)動機132的輸出扭矩，同時消除了傳動系間隙。

發(fā)明內(nèi)容
一種減少具有發(fā)動機的車輛傳動系統(tǒng)的噪音的系統(tǒng)，包括產(chǎn)生扭矩需求的基于扭矩的模塊、從基于扭矩的模塊接收扭矩需求并且有選擇地修改扭矩需求以減少扭矩需求的變化率的濾波器、和接收修改后的扭矩需求并且啟動發(fā)動機以產(chǎn)生修改后的扭矩需求的發(fā)動機控制模塊。
另一方面，在大于零扭矩的上限和小于零扭矩的下限限定的范圍，濾波器減慢穿過零扭矩的扭矩增加和穿過零扭矩的扭矩減少。還有一方面，將穿過零扭矩的扭矩變化降低到一個固定速率，主動驅(qū)動鑒別器確定如何主動地驅(qū)動車輛，同時從基于主動驅(qū)動鑒別器的輸出的表中選擇固定速率。
另一方面，當(dāng)扭矩需求大于截止值時，濾波器將低通濾波器用于扭矩需求，并從基于車輛當(dāng)前所選擇的檔位和主動驅(qū)動鑒別器的表中選擇低通濾波器的系數(shù)。還有一方面，基于扭矩的模塊基于駕駛員輸入、巡航控制、牽引控制和穩(wěn)定性控制中的至少一個生成扭矩需求。
從下文的詳細(xì)描述中，本發(fā)明所能使用的其它領(lǐng)域會很清晰。很明顯，對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述只是說明而已，而不是對本發(fā)明范圍的限制。


從下面的詳細(xì)描述以及附圖可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的沒有電子節(jié)流閥控制(ETC)發(fā)動機的噪聲管理系統(tǒng)的塊圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有ETC的發(fā)動機的噪聲管理系統(tǒng)的方塊圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理的示范性噪聲管理系統(tǒng)的方塊圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的原理的傳動系噪聲管理系統(tǒng)的示范性流程的方塊圖。
具體實施例方式
下面關(guān)于優(yōu)選實施例的描述只是對本質(zhì)的示范而不是對本發(fā)明的應(yīng)用或使用的限制。為清晰起見，在附圖中，同樣的附圖標(biāo)號表示相似的元件。在本文中，術(shù)語“模塊”是指特定用途集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或成組的)及存儲器、組合邏輯電路，和/或其它提供所述功能的適當(dāng)?shù)慕M件。
現(xiàn)在參考圖3，表示的是根據(jù)本發(fā)明原理的示范性噪聲管理系統(tǒng)的方塊圖。駕駛員與踏板輸入裝置150相互作用，該裝置將踏板信息提供到扭矩模塊152。將次級輸入154(如巡航控制、選擇的檔位等)提供給扭矩模塊152。該扭矩模塊152確定扭矩需求，例如，其要足夠維持巡航控制設(shè)定的速度或者足夠產(chǎn)生踏板輸入裝置150所指示的加速度。該扭矩模塊152也可以結(jié)合來自牽引控制或車身/穩(wěn)定性模塊(未示出)輸入。將扭矩需求提供給自適應(yīng)濾波器158。
該自適應(yīng)濾波器158也接收次級輸入154。該自適應(yīng)濾波器158限制接收到的扭矩需求，以減少或消除傳動系統(tǒng)噪聲和振動。例如，當(dāng)扭矩需求超過零扭矩時，自適應(yīng)濾波器158可以減少扭矩需求的變化率，和/或限制在穿過零的區(qū)域之外的扭矩需求的突變。
將改變后的扭矩需求傳遞給發(fā)動機控制模塊160，該模塊接收來自發(fā)動機傳感器162的信息并且控制發(fā)動機節(jié)流閥164和發(fā)動機點火提前166。在本方法中，發(fā)動機控制模塊160能夠優(yōu)化節(jié)流閥位置和點火提前，以使排放最小而效率最高，甚至同時限制扭矩以減少振動。相反，現(xiàn)有技術(shù)中只是獨立地減慢節(jié)流閥開度或延遲點火，迫使發(fā)動機進行低效率的工作。本發(fā)明大大簡化了標(biāo)定，允許對發(fā)動機進行最佳性能的標(biāo)定，同時單獨標(biāo)定噪聲管理。
現(xiàn)在參考圖4，描述的是根據(jù)本發(fā)明的原理的傳動系統(tǒng)噪聲管理系統(tǒng)的示范性流程的方塊圖。車輛駕駛員踩踏油門(加速)踏板200，該踏板的位置被電子踏板傳感器202感知。將電子踏板傳感器202的輸出傳遞到自適應(yīng)扭矩模塊204和主動驅(qū)動鑒別器206。該自適應(yīng)扭矩模塊204接收次級輸入208(如巡航控制、選擇的檔位等)。
主動驅(qū)動鑒別器206基于駕駛員如何主動地操作車輛確定一個信號，并且將該信號傳遞到自適應(yīng)扭矩模塊204、速率限制表210和濾波器212。該自適應(yīng)扭矩模塊204確定扭矩需求，例如，其足以維持巡航控制設(shè)定的速度或者足以產(chǎn)生油門踏板200命令的加速度。自適應(yīng)扭矩模塊204也可以結(jié)合來自牽引控制和/或車身/穩(wěn)定性控制模塊(未示出)的輸入。將可能是正也可能是負(fù)的扭矩需求傳遞給速度限制器214和范圍比較器216。
該限制模塊218包括基于扭矩容差和系統(tǒng)響應(yīng)時間標(biāo)定的扭矩的上下限。將這些扭矩上下限傳遞到范圍比較器216。如果來自自適應(yīng)扭矩模塊204的扭矩需求處于扭矩上下限之間，則范圍比較器216就將第一啟動信號傳遞到速度限制器214。如果扭矩需求大于扭矩上限，則范圍比較器216就將第二啟動信號傳遞到濾波器212。
速度限制表210從基于接收到的主動驅(qū)動信號的標(biāo)定表中選擇一個速度極限，并且將該極限傳遞到速度限制器214。當(dāng)速度限制器214接收到第一啟動信號時，其限制輸入的扭矩需求的變化率，使其不大于從速率限制表210中選擇的極限。將限制后的扭矩需求傳遞給濾波器212。如果速度限制器214沒有接收到第一啟動信號，則使該扭矩需求不做修改地通過濾波器212。
該濾波器212從基于來自變速箱220的檔位信號和主動驅(qū)動信號的表中選擇低通濾波器系數(shù)。當(dāng)濾波器212接收到第二啟動信號時，將所選擇的低通濾波器用于來自速度限制器214的扭矩需求。將濾波后的扭矩需求傳遞給發(fā)動機控制模塊222。如果沒有接收到第二啟動信號，則將未修改就通過濾波器212的扭矩需求傳遞給發(fā)動機控制模塊222。發(fā)動機控制模塊222接收來自發(fā)動機226中的發(fā)動機傳感器224(如RPM等)的數(shù)據(jù)。發(fā)動機控制模塊222控制發(fā)動機節(jié)流閥228和發(fā)動機點火提前230，以使效率最大并且排放最小。
本領(lǐng)域技術(shù)人員從上面的描述可以看出可以用不同的方式實現(xiàn)本發(fā)明的各種教導(dǎo)。因此，雖然本發(fā)明只是描述了特定的實施例，但是由于在附圖、說明書和隨后的權(quán)利要求的學(xué)習(xí)后，技術(shù)人員得出其它改變也是顯而易見的，所以本發(fā)明的真實范圍并不能局限于此。
權(quán)利要求
1.一種減少具有發(fā)動機的車輛傳動系統(tǒng)的噪聲的系統(tǒng)，包括產(chǎn)生扭矩需求的基于扭矩的模塊；從基于扭矩的模塊接收扭矩需求并且有選擇地修改扭矩需求以減少扭矩需求的變化率的濾波器；和接收修改后的扭矩需求并且啟動發(fā)動機以產(chǎn)生修改后的扭矩需求的發(fā)動機控制模塊。
2.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于所述濾波器減慢跨過零扭矩的扭矩需求的變化。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述濾波器減慢跨過零扭矩的扭矩增加和跨過零扭矩的扭矩減少。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述濾波器減慢在零扭矩附近范圍內(nèi)的扭矩需求的變化。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述范圍是由大于零扭矩的上限和小于零扭矩的下限確定的。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于將跨過零扭矩的所述扭矩需求的變化限制到固定的速率。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括主動驅(qū)動鑒別器，它確定如何主動地驅(qū)動車輛，其中所述固定的速率是基于所述主動驅(qū)動鑒別器的輸出確定的。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述固定的速率是從基于所述主動驅(qū)動鑒別器的所述輸出的表中選擇的。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述濾波器有選擇地將低通濾波器用于所述扭矩需求。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括主動驅(qū)動鑒別器，它確定如何主動地驅(qū)動車輛，所述低通濾波器的系數(shù)是從基于所述車輛當(dāng)前所選擇的檔位和所述主動驅(qū)動鑒別器的輸出確定的。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所述低通濾波器的系數(shù)是從基于所述車輛當(dāng)前所選擇的檔位和所述主動驅(qū)動鑒別器的輸出的表中選擇的。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述扭矩需求大于截止值時，所述濾波器將所述低通濾波器用于所述扭矩需求。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述基于扭矩的模塊基于駕駛員輸入、巡航控制、牽引控制和穩(wěn)定性控制中的至少一個生成扭矩需求。
14.一種減少具有發(fā)動機的車輛傳動系統(tǒng)的噪聲的系統(tǒng)，包括產(chǎn)生扭矩需求的基于扭矩的模塊；自適應(yīng)濾波器，其從基于扭矩的模塊接收扭矩需求并且修改扭矩需求以減少所述跨過零扭矩的扭矩需求的變化率，并且有選擇地將低通濾波器用于所述扭矩需求；和接收所述修改后的扭矩需求并且啟動發(fā)動機以產(chǎn)生所述修改后的扭矩需求的發(fā)動機控制模塊。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述自適應(yīng)濾波器在一個范圍內(nèi)減慢零扭矩附近的扭矩需求的變化，該范圍是由大于零扭矩的上限和小于零扭矩的下限確定的。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于將跨過零扭矩的所述扭矩需求的變化限制到固定速率。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括主動驅(qū)動鑒別器，它確定如何主動地驅(qū)動車輛，其中所述固定速率是由基于所述主動驅(qū)動鑒別器的輸出確定的。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于所述固定速率是從基于所述主動驅(qū)動鑒別器的輸出的表中選擇的。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，還包括主動驅(qū)動鑒別器，確定如何主動地驅(qū)動車輛，其中所述低通濾波器的系數(shù)是從基于所述車輛當(dāng)前所選擇的檔位和所述主動驅(qū)動鑒別器的輸出的表中選擇的。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述扭矩需求大于截止值時，所述自適應(yīng)濾波器將所述低通濾波器用于所述扭矩需求。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于所述截止值等于所述上限。
全文摘要
一種減少具有發(fā)動機的車輛傳動系統(tǒng)的噪聲的系統(tǒng)，包括產(chǎn)生扭矩需求的基于扭矩的模塊、從基于扭矩的模塊接收扭矩需求并且有選擇地修改扭矩需求以減少扭矩需求的變化率的濾波器、和接收修改后的扭矩需求并且啟動發(fā)動機以產(chǎn)生修改后的扭矩需求的發(fā)動機控制模塊。該濾波器將扭矩變化減慢到一個范圍內(nèi)的固定速率，該范圍是由大于零扭矩的上限及小于零扭矩的下限限定的。當(dāng)扭矩需求大于截止值時，濾波器將低通濾波器用于扭矩需求，并從基于車輛當(dāng)前所選擇的檔位的表和主動驅(qū)動鑒別器的輸出選擇低通濾波器的系數(shù)。
文檔編號F16H59/14GK1940352SQ20061014317
公開日2007年4月4日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者D·J·斯特羅 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司