速器60的示意代表图。变速器60具有图2A中的低速档设置和图2B中的高速档设置。
[0035]动力系包括发动机12。扭矩从发动机12传输至变矩器16。来自变矩器16的涡轮扭矩经由输入轴17传输至第一行星齿轮组64的中心齿轮62。第一齿轮组64的环形齿轮66可驱动地连接至第二行星齿轮组70的齿轮架68。第一齿轮组64的小齿轮72可驱动地连接至第二齿轮组70的环形齿轮74。环形齿轮74可驱动地连接至输出轴28。图2A的设置中的齿轮架68通过单向联轴器(0WC)或超越联轴器(overrunning coupling) 76制动至变速器的静止元件。为了从低速档设置升档至高速档设置，离合器(例如，0CC)78接合。这会将第二齿轮组70的中心齿轮80连接至变速器的静止元件以使得中心齿轮80作用为反作用元件。当OWC 76超越时，齿轮架68不再作用为反作用元件。
[0036]取决于离合器76、78(以及其它未显示的离合器)的状态，齿轮组的多个组件能够以多种方式彼此连接或者保持不转动。通过齿轮组的互相连接获得速度比，并且其中齿轮组的组件保持不转动。在换档事件期间，一个或多个离合器处于接合或分离的过程中，并且输入轴17与输出轴28的速度比通常在两个稳态比值(其存在于换档事件之前和之后)之间变化。
[0037]在图2A中所示的低速档设置中，0CC 78释放并且0WC 76接合(即，处于锁止位置)。通过接合，0WC 76有效地固定连接第二齿轮组70的齿轮架68。输入轴17和输出轴28的速度比在低速档设置中比在高速档设置中大。从输入轴17通过多个齿轮组至输出轴28的扭矩流路径在图2A和图2B中由粗方向线指示。
[0038]为了从低速档设置改变至高速档设置(图2B中所示)，0CC 78接合以固定连接第二齿轮组70的中心齿轮80。这会有改变通过齿轮组的组件的扭矩流路径的效果。每个组件经历使得多个组件加速或减速的不同水平的扭矩。一旦速度比开始变化，0WC 76就开始超越。最后，在0CC 78完全接合之后，输入轴17与输出轴28的速度比变得比在低速档设置中低。这种换档需要仅管理一个离合器(即，0CC 78)，因为该换档为非同步换档。因此，在0CC 78和其它离合器(例如，即将分离的离合器)之间不存在同步。相反，如上所述，同步换档要求在0CC和0GC之间同步。
[0039]像变速器10 —样，变速器60也包括用于监视变速器内多个位置处的扭矩的扭矩传感器。如所提及的，控制器44使用扭矩传感器信号以实现对多个变速器相关的功能的控制。在这个实施例中，变速器60包括用于分别监视输入轴17、离合器78和输出轴28的扭矩的扭矩传感器82、84和86。
[0040]变速器10和60的每个扭矩传感器可为基于应变仪的系统(strain-gauge basesystem)、抗力弹性体传感器(force-resistive elastomer sensor)、压电式负荷传感器(piezoelectric load cel 1)或磁致弹性扭矩传感器(magneto-elastic torquesensor)。优选地，起码变速器10的输入扭矩传感器46和变速器60的输入扭矩传感器82均为如美国专利6，145，387,6, 047，605,6, 553，847和6，490，934中描述的磁致弹性扭矩传感器。这种磁致弹性扭矩传感器能够在磁通量感测元件和旋转轴之间不需要物理接触的情况下准确地测量施加至该轴上的扭矩。为了实施本发明，取决于给定变速系统的动力布置和传感器可封装性，输入扭矩传感器46和82能够位于不同于图1A和图1B以及图2A和图2B中所示的位置。并不是所有显示的扭矩传感器都是需要的，并且根据本发明可在动力系和传动系内的其它位置增加额外的扭矩传感器(未显示)。
[0041]尽管图1A和图1B以及图2A和图2B中所示的动力系均包括位于变速器10和60的扭矩输入侧处的变矩器，但是本发明也能够用于包括例如发动机和电动马达但不具有变矩器的混合动力系中。在混合动力结构中，发动机功率由通过马达电力生成的功率来补充。此外，图1A和图1B以及图2A和图2B中说明的具体传动装置能够由建立从动力源(例如，发动机12)至输出轴28的多个扭矩流路径的其它传动装置替代。
[0042]上面描述的变速器10和60的升档事件意图提供控制换档事件所需的摩擦元件的合适的控制的示例。总体上，控制摩擦元件以使得其扭矩水平随着定义的时间段选择性地改变以便实现换档事件。如指示，有关于变速器10和60运转的监视信息可用于控制摩擦元件以便适当地执行换档事件。
[0043]变速器10和60的扭矩传感器以扭矩传感器信号的形式提供额外的监视信息。如上面所指示，扭矩传感器信号指示变速器10和60内各个位置处的扭矩。根据本发明，控制器44或其它车辆控制器可使用扭矩传感器信号来增强对动力系和传动系的控制，从而改善驾驶性能、换档质量和燃料经济性。根据本发明，能够在精确的取样时间(例如，几毫秒)从扭矩传感器获得扭矩测量值以支持动力系和传动系的开环、闭环和自适应控制。
[0044]然而，当扭矩测量值不准确时(例如，当扭矩传感器信号有错误时)，使用来自扭矩传感器的扭矩测量值来实现控制操作会发生问题。错误的扭矩传感器信号(其在这里可被称为异常值(outlier))为实质上受不受控制的状况或噪声因素影响的扭矩测量值。例如，扭矩测量值会基本上受路面粗糙度(大体上由图1A和图1B中的参考标记53以及图2A和图2B中的参考标记87来指示)或来自电气系统的噪声影响。在实际应用中，错误的扭矩传感器信号是不可避免的。如果不拒绝，则一个或多个错误的扭矩传感器信号会导致意外的或不希望的动力系和传动系控制行为，从而限制扭矩传感器信号的用处。
[0045]本发明的实施例提供了一种控制方法，该控制方法在实时应用中识别并且拒绝来自扭矩传感器的错误的扭矩测量值，并且防止不希望的动力系和传动系控制行为。总体上，该方法包括基于测量的和计算的状态变量和指令的控制信号在目标位置处构建估算的扭矩曲线。测量的状态变量不包括在目标位置处测量的扭矩传感器信号或者起码不包括当前时间在目标位置处测量的扭矩传感器信号。该方法进一步包括将在给定时间在目标位置处测量的扭矩传感器信号与在该给定时间在该目标位置处估算的扭矩进行比较。如果该给定时间的扭矩传感器信号与估算的值的偏离值大于选择的阈值，则该方法进一步包括将该给定时间的扭矩传感器信号识别为异常值，拒绝该给定时间的扭矩传感器信号，并且防止不希望的动力系和传动系控制行为。如果该给定时间的扭矩传感器信号与该估算的值的偏离值不大于选择的阈值，则该方法可进一步包括使用该给定时间的扭矩传感器信号来进行控制操作。
[0046]该方法意图提供一种稳健和系统的方法，以拒绝受多种不受控制的噪声因素(例如，路面状况)影响的动力系和传动系统内错误的扭矩测量值。如总体上描述，该方法包括基于已知的状态变量和控制信号构建期望的扭矩曲线，并且与实时测量的扭矩进行简单测试或统计意义上的比较。该方法意图成为一种信号预处理方法，以实现用于稳健的动力系和传动系控制的扭矩测量值的实际应用。
[0047]现参考图3，图3显示了根据本发明实施例的方法所生成的估算的(或预测的)变速器输出扭矩曲线图90。估算的变速器输出扭矩曲线代表在给定的运转期间随时间估算的输出轴28的输出扭矩。输出轴28为可测量扭矩的一个位置。如上所述，可在其它位置处测量扭矩。因此，如果需要，也可由该方法生成在这些其它位置中的每个位置估算的扭矩曲线。
[0048]该方法基于测量的和估算的状态变量(例如，测量的输入轴速度和计算的发动机扭矩)以及指令的控制变量(例如，离合器压力)生成每个估算的扭矩曲线。总体上，可基于动力系和/或传动系模型通过任何估算方法得出各个估算的扭矩曲线。
[0049]在图3中，在图90中以符号“X”显示了在各个时间估算的变速器输出扭矩值。图90中以符号“ο”显示了在各个时间测量的变速器输出扭矩值(例如，来自变速器10的扭矩传感器52或变速器60的扭矩传感器86的扭矩传感器信号)。该方法选择包含估算的扭矩值的可接受阈值或带92。该方法拒绝那些落在相应的估算的扭矩值的可接受阈值92之外的测量的扭矩值。如图3所示，这些拒绝的测量的扭矩值被识别为异常值94。将参考图4、图5、图6和图7在下面描述该方法在实时应用中拒绝错误的测量的扭矩值时所采用的算法。然而，应注意，可替代地，可采用统计决策程序来代替固定阈值92。
[0050]现参考图4，图4显示了描述该方法操作的流程图300。该操作总体上通过控制器44来执行，并且在框301处开始。