適配于基于相對轉(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)速信號估算變速器輸出扭矩。
【背景技術(shù)】
[0002]自動變速器通過選擇性地接合和分離多個換擋元件而建立具有不同傳動比的多個功率流(power flow)路徑。換擋元件包括摩擦離合器?；趤碜宰兯倨骺刂破鞯男盘柎_定每個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?，該信號可以通過其它機構(gòu)(比如使馬達旋轉(zhuǎn)的機構(gòu))影響扭矩容量，從而使活塞施加力至離合器包。由于信號和離合器扭矩容量之間的非直接因果鏈，多個不可預(yù)測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比時，控制器可以通過釋放稱為即將分離的元件的一個換擋元件并接合稱為即將接合的元件的另一個換擋元件而執(zhí)行換擋。為了讓車輛乘客覺得換擋平順，彼此以及相對于發(fā)動機扭矩協(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，如果過早地釋放即將分離的離合器，那么驅(qū)動軸扭矩將過度地下降并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速將上升。這種現(xiàn)象稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速驟升(engine flare)。另一方面，如果過晚釋放即將分離的元件，那么兩個換擋元件將對抗并且輸出扭矩將過度地下降。這種現(xiàn)象稱為鎖死(tie-up)。
[0004]為了調(diào)節(jié)控制信號使得在存在未知噪聲因素時扭矩容量是適當(dāng)?shù)模刂破骺梢岳梅答佇盘?。例如，控制器可以利用來自輸入轉(zhuǎn)速傳感器和輸出轉(zhuǎn)速傳感器的信號以計算變速器的當(dāng)前傳動比。輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的比例意外的或過度地較大增加可以指示發(fā)動機轉(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)不一定反映在傳動比中。此外，由于傳動比的變化，換擋元件扭矩容量的誤差需要時間來顯現(xiàn)。所以，希望通過變速器輸出扭矩的測量來補償該信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種車輛包括具有輸出軸、通過傳動比(gear rat1)可驅(qū)動地連接至輸出軸的左橋(axle)和右橋的動力傳動系統(tǒng)以及處理器。處理器接收指示輸出軸轉(zhuǎn)速的第一信號以及指示橋轉(zhuǎn)速的第二信號。第二信號可以指示左橋和右橋的平均轉(zhuǎn)速或者可以指示這兩個轉(zhuǎn)速。處理器發(fā)送第三信號以改變通過輸出軸傳輸?shù)呐ぞ?。例如，第三信號可以調(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)速以及乘以傳動比的橋轉(zhuǎn)速之間的差異而調(diào)節(jié)第三信號。可以從引入一些延遲的通信總線接收第二信號。為了補償該延遲，處理器可以使用移位寄存器(shift register)將延遲引入第一信號。在一些實施例中，處理器可以對針對主減速比調(diào)節(jié)的相對轉(zhuǎn)速積分并且使用高通濾波器以從結(jié)果中過濾低頻內(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)的第一信號以與指示橋的旋轉(zhuǎn)的延遲的第二信號暫時一致。變速器控制器可以改變延遲的持續(xù)時間。第二信號可以指示橋的轉(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以及傳動比和延遲的第二信號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)速的第一信號以及傳動比與指示橋轉(zhuǎn)速的第二信號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。方法還可以包括在第一信號中引入時間延遲以補償經(jīng)由通信總線接收第二信號的時間延遲。方法可以包括對以傳動比作為因子的轉(zhuǎn)速差異進行積分并且隨后過濾掉低頻內(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)容的獨立估算。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二信號指示橋的轉(zhuǎn)速而不指示橋的旋轉(zhuǎn)位置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含在第一信號中引入時間延遲以補償經(jīng)由通信總線接收第二信號的時間延遲。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含基于用于第二信號的延遲的持續(xù)時間的變化而調(diào)節(jié)用于第一信號的時間延遲的持續(xù)時間。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含對第一信號以及傳動比和第二信號的乘積之間的差異積分。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含從第一信號以及傳動比和第二信號的乘積之間的差異的積分過濾低頻內(nèi)容。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含從變速器輸出的獨立估算過濾高頻內(nèi)容并對這兩個過濾的估算求和。
【附圖說明】
[0014]圖1是車輛的示意圖；
[0015]圖2是說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是說明組合圖2中估算的輸出扭矩的變化速率與獨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。
【具體實施方式】
[0018]本說明書描述了本發(fā)明的實施例。然而，應(yīng)理解公開的實施例僅為示例，其可以多種替代形式實施。附圖無需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細節(jié)。所以，此處所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(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【附圖說明】和描述的多個特征可以與一個或多個其它附圖中說明的特征組合以形成未明確說明或描述的實施例。說明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實施例。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說明適配用于基于從多個轉(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。機械連接說明為實線而虛線代表傳遞信息的信號。通過內(nèi)燃發(fā)動機10產(chǎn)生驅(qū)動車輛的動力。動力通過變速器12調(diào)整以滿足車輛需要并且傳輸至驅(qū)動軸14。特別地，當(dāng)車輛處于低速時，變速器12減小該速度并相對于發(fā)動機提供的動力放大扭矩。當(dāng)車輛處于高速時，變速器12使驅(qū)動軸14旋轉(zhuǎn)得比發(fā)動機曲軸快。差速器16在分別驅(qū)動左后輪和右后輪22和24的左橋和右橋18和20之間分配來自驅(qū)動軸14的動力。差速器16允許在車輛轉(zhuǎn)彎時兩個橋彼此以略微不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。差速器16還通過稱為主減速比(final drive rat1)的固定比例放大驅(qū)動軸扭矩并且使旋轉(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。盡管圖1說明的是后驅(qū)車輛，本發(fā)明也可以應(yīng)用到前驅(qū)配置。
[0020]變速器12通過選擇性地接合和分離多個換擋元件而建立具有不同傳動比的多個功率流路徑?？刂破?0在換擋事件期間調(diào)節(jié)每個摩擦離合器的扭矩容量。對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)一個或多個離合器的扭矩容量以從靜止位置啟動車輛?？刂破?0可以利用來自輸入轉(zhuǎn)速傳感器32和輸出轉(zhuǎn)速傳感器34的信號。
[0021]一種估算變速器輸出軸扭矩的方法是基于測量車輛加速度。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。可以通過加速度計測量或者通過對速度測量值求微分來計算車輛加速度。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，多個傳動系部件的扭曲量增加。車輛加速度不會變化直到傳動系扭曲已經(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。
[0022]可以通過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)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門設(shè)置、火花正時等估算發(fā)動機輸出扭矩。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，可以基于渦輪轉(zhuǎn)速和泵輪轉(zhuǎn)速估算渦輪扭矩。當(dāng)傳動裝置的變速箱處于穩(wěn)定狀態(tài)狀況時，這些變速器輸入扭矩的估算可以作為基礎(chǔ)通過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，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?。測量該旋轉(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(ABS)控制器40使用以感應(yīng)車輪滑動并相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動力。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處的位置與針對主減速比修正的傳感器36和38的平均