适配于基于相对转速数据控制离合器扭矩的车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动变速器控制领域。更特别地，本发明涉及基于转速信号估算变速器输出扭矩。
【背景技术】
[0002]自动变速器通过选择性地接合和分离多个换挡元件而建立具有不同传动比的多个功率流(power flow)路径。换挡元件包括摩擦离合器。基于来自变速器控制器的信号确定每个摩擦离合器的扭矩容量。例如，控制器可以发送调制的脉冲宽度信号至螺线管使得螺线管施加的电磁力与脉冲宽度成比例。电磁阀可以连接至阀体上的滑阀使得阀体的特定通道中的液压压力与电磁力成比例。来自通道的流体可以引导至离合器的活塞应用室使得活塞施加相对于流体压力的力。该活塞力可以挤压分离盘之间的摩擦盘以建立离合器的扭矩容量。可替代地，该信号可以通过其它机构(比如使马达旋转的机构)影响扭矩容量，从而使活塞施加力至离合器包。由于信号和离合器扭矩容量之间的非直接因果链，多个不可预测的噪声因素可能影响其关系。
[0003]当控制器确定需要改变传动比时，控制器可以通过释放称为即将分离的元件的一个换挡元件并接合称为即将接合的元件的另一个换挡元件而执行换挡。为了让车辆乘客觉得换挡平顺，彼此以及相对于发动机扭矩协调即将接合的元件的扭矩容量和即将分离的元件的扭矩容量很重要。例如，如果过早地释放即将分离的离合器，那么驱动轴扭矩将过度地下降并且发动机转速将上升。这种现象称为发动机转速骤升(engine flare)。另一方面，如果过晚释放即将分离的元件，那么两个换挡元件将对抗并且输出扭矩将过度地下降。这种现象称为锁死(tie-up)。
[0004]为了调节控制信号使得在存在未知噪声因素时扭矩容量是适当的，控制器可以利用反馈信号。例如，控制器可以利用来自输入转速传感器和输出转速传感器的信号以计算变速器的当前传动比。输入转速与输出转速的比例意外的或过度地较大增加可以指示发动机转速骤升。响应于该信息，控制器可以增加即将接合的换挡元件的扭矩容量。然而，一些误差(比如锁死)不一定反映在传动比中。此外，由于传动比的变化，换挡元件扭矩容量的误差需要时间来显现。所以，希望通过变速器输出扭矩的测量来补偿该信息。
【发明内容】
[0005]一种车辆包括具有输出轴、通过传动比(gear rat1)可驱动地连接至输出轴的左桥(axle)和右桥的动力传动系统以及处理器。处理器接收指示输出轴转速的第一信号以及指示桥转速的第二信号。第二信号可以指示左桥和右桥的平均转速或者可以指示这两个转速。处理器发送第三信号以改变通过输出轴传输的扭矩。例如，第三信号可以调节摩擦离合器的扭矩容量。处理器被配置为用于基于输出轴转速以及乘以传动比的桥转速之间的差异而调节第三信号。可以从引入一些延迟的通信总线接收第二信号。为了补偿该延迟，处理器可以使用移位寄存器(shift register)将延迟引入第一信号。在一些实施例中，处理器可以对针对主减速比调节的相对转速积分并且使用高通滤波器以从结果中过滤低频内容。
[0006]变速器控制器包括移位寄存器和处理器。移位寄存器延迟指示变速器输出的旋转的第一信号以与指示桥的旋转的延迟的第二信号暂时一致。变速器控制器可以改变延迟的持续时间。第二信号可以指示桥的转速而不指示桥的位置。处理器被配置为用于基于延迟的第一信号以及传动比和延迟的第二信号的乘积之间的差异调节离合器的扭矩容量。
[0007]一种控制变速器的方法包括基于指示变速器输出轴转速的第一信号以及传动比与指示桥转速的第二信号的乘积之间的差异而调节变速器离合器的扭矩容量。可以从通信总线接收第二信号。方法还可以包括在第一信号中引入时间延迟以补偿经由通信总线接收第二信号的时间延迟。方法可以包括对以传动比作为因子的转速差异进行积分并且随后过滤掉低频内容。方法还可以包括组合产生的扭矩估算与提供低频内容的独立估算。
[0008]根据本发明的一个实施例，第二信号指示桥的转速而不指示桥的旋转位置。
[0009]根据本发明的一个实施例，进一步包含在第一信号中引入时间延迟以补偿经由通信总线接收第二信号的时间延迟。
[0010]根据本发明的一个实施例，进一步包含基于用于第二信号的延迟的持续时间的变化而调节用于第一信号的时间延迟的持续时间。
[0011]根据本发明的一个实施例，进一步包含对第一信号以及传动比和第二信号的乘积之间的差异积分。
[0012]根据本发明的一个实施例，进一步包含从第一信号以及传动比和第二信号的乘积之间的差异的积分过滤低频内容。
[0013]根据本发明的一个实施例，进一步包含从变速器输出的独立估算过滤高频内容并对这两个过滤的估算求和。
【附图说明】
[0014]图1是车辆的示意图；
[0015]图2是说明基于输出扭矩的变化速率的估算而控制变速器离合器扭矩容量的方法的流程图；
[0016]图3是包括移位寄存器的控制器的示意图；
[0017]图4是说明组合图2中估算的输出扭矩的变化速率与独立的输出扭矩估算以产生更精确的输出扭矩估算的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]本说明书描述了本发明的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一【附图说明】和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。
[0019]图1说明适配用于基于从多个转速传感器得出的扭矩估算而调节变速器离合器的扭矩容量的车辆。机械连接说明为实线而虚线代表传递信息的信号。通过内燃发动机10产生驱动车辆的动力。动力通过变速器12调整以满足车辆需要并且传输至驱动轴14。特别地，当车辆处于低速时，变速器12减小该速度并相对于发动机提供的动力放大扭矩。当车辆处于高速时，变速器12使驱动轴14旋转得比发动机曲轴快。差速器16在分别驱动左后轮和右后轮22和24的左桥和右桥18和20之间分配来自驱动轴14的动力。差速器16允许在车辆转弯时两个桥彼此以略微不同的转速旋转。差速器16还通过称为主减速比(final drive rat1)的固定比例放大驱动轴扭矩并且使旋转轴线改变90度。左前轮和右前轮26和28各自没有被驱动。尽管图1说明的是后驱车辆，本发明也可以应用到前驱配置。
[0020]变速器12通过选择性地接合和分离多个换挡元件而建立具有不同传动比的多个功率流路径。控制器30在换挡事件期间调节每个摩擦离合器的扭矩容量。对于一些类型的变速器(比如双离合器变速器)，控制器30还连续地调节一个或多个离合器的扭矩容量以从静止位置启动车辆。控制器30可以利用来自输入转速传感器32和输出转速传感器34的信号。
[0021]一种估算变速器输出轴扭矩的方法是基于测量车辆加速度。车辆加速度与牵引力减去阻力(drag force)除以车辆质量成比例。可以使用模型根据车速估算阻力。牵引力与变速器输出扭矩成比例。可以通过加速度计测量或者通过对速度测量值求微分来计算车辆加速度。但是，该方法不能精确地捕获输出扭矩的短期变化。紧随变速器输出扭矩的变化，多个传动系部件的扭曲量增加。车辆加速度不会变化直到传动系扭曲已经变化之后。此夕卜，车辆加速度受与变速器输出扭矩不关联的瞬时状况(比如道路上的较小凸起)的影响。出于这些原因，该方法不足以作为在变速器换挡期间用于控制离合器的反馈信号。
[0022]可以通过多种方式估算变速器输入扭矩。例如，可以使用模型以基于发动机转速、节气门设置、火花正时等估算发动机输出扭矩。可替代地，当变速器配备有变矩器并且旁通离合器打开时，可以基于涡轮转速和泵轮转速估算涡轮扭矩。当传动装置的变速箱处于稳定状态状况时，这些变速器输入扭矩的估算可以作为基础通过乘以已知的扭矩比例(torque rat1)而估算变速器输出扭矩。然而，在换挡期间不能精确地知道扭矩比例。
[0023]当轴传输扭矩时，轴扭曲或扭转(wind up) ο S卩，轴一端的旋转位置与轴其它端的旋转位置相差的量与传输的扭矩成比例。测量该旋转位置的差异提供了传输的扭矩的估算。如下文描述的，可以使用输出轴转速传感器34和桥转速传感器36和38估算该差异。桥转速传感器36和38被防抱死制动(ABS)控制器40使用以感应车轮滑动并相应地调节制动力。ABS控制器40和变速器控制器30经由控制器局域网(CAN)42通信。
[0024]变速器输出扭矩与传感器34处的位置与针对主减速比修正的传感器36和38的平均