位置之間的差異成比例。由于該扭矩與這些位置處的相對位置成比例，扭矩的變化速率與這些位置處的相對轉速成比例。圖2中的流程圖說明了一種基于轉速傳感器讀數計算輸出扭矩的變化速率的方法。在50和52處ABS控制器40分別接收來自轉速傳感器36和38的信號。在54處ABS控制器40基于這些讀數計算橋平均轉速并且在56處發布平均轉速至CAN。在58處變速器控制器從CAN接收該信息并且在60處乘以主減速比。
[0025]圖2中的虛線指示哪個控制器執行每個操作。然而，可以通過任意處理器執行這些操作中的多個操作。如果操作從一個處理器移動至其它處理器，這影響經由CAN必須交換什么信息。例如，如果通過變速器控制器執行左橋轉速和右橋轉速的平均，那么將經由CAN通信這兩個橋轉速而不是平均轉速。
[0026]通信總線以1ms的順序引入變速器延遲。所以，到達變速器控制器的信號實際上指示之前某個時間的橋的平均轉速。另一方面，變速器控制器幾乎瞬時接收關于輸出軸的信息。比較一個時間點處輸出軸的轉速與早些時間點處橋的轉速可能引起計算的傳動系扭矩變化速率的誤差。為了補償不相等的延遲，利用移位寄存器以延遲輸出軸信號。在62處變速器控制器從傳感器34接收轉速信號并且在64處將其發送至移位寄存器。隨后在66處變速器從移位寄存器檢索基本上與從橋轉速傳感器接收轉速信號的同時采集的更早的轉速。在68處計算這些轉速之間的差異并且在70處乘以已知的傳動系剛度而產生變速器輸出扭矩的變化速率。在72處，變速器控制器響應于計算的變速器扭矩輸出的變化速率而調節一個或多個變速器的扭矩容量。
[0027]圖3概要地說明了控制器。移位寄存器80由一系列級聯計算機存儲狀態組成，每者存儲有通過在先存儲器狀態在在先時間步長(time step)存儲的轉速信號副本。在每個時間步長處將值從一個狀態復制至下一個。處理器82從包含過去讀數的存儲單元η讀取值，引入等于存儲狀態元素的標號乘以該算法的時間步長的時間延遲。處理器82經由ABS控制器40、CAN42和CAN接口 84從傳感器36和38獲取信息。通過在移位寄存器中適當地選擇單元的標號，移位寄存器的延遲等于橋傳感器讀數的延遲，減少了誤差。
[0028]在一些情況下橋轉速信號的延遲還包括由ABS控制器40中的濾波引入的一些延遲。該濾波延遲通常與橋轉速相關聯并且將其包括以平順信號。為了解決該延遲，可以通過根據軸轉速信號的值改變引入的延遲的持續時間的可變抽頭(variable tap)構建移位寄存器80。即，處理器82可以取決于該值而從不同的存儲單元讀取。可替代地，來自傳感器34的讀數可以根據該值插入不同的存儲器單元。
[0029]圖2中方法的優點是更迅速地反映變速器輸出扭矩的變化。然而，有時可能希望基于替代輸出扭矩變化速率的輸出扭矩水平或者基于輸出扭矩水平以及輸出扭矩變化速率來調節離合器扭矩容量。盡管理論上可以通過在數字上對變化速率積分而計算輸出扭矩，但是這樣的方法更容易受到逐漸累計的誤差的影響。此外，需要初始估算以提供積分常數。通過結合圖2中的方法與圖4中說明的另一種方法可以減輕這些不足。在90處，使用精確地捕獲扭矩逐漸變化的方法(比如上文描述的基于車輛加速度的方法)計算變速器輸出扭矩。在92處，該估算通過低通濾波器以去除任何高頻波動。在94處對圖2中70處產生的變化速率估算進行積分并且通過高通濾波器。如下文描述的以減輕初始估算的需要以及避免逐漸誤差累計的方式組合這些操作。高通濾波器保持持續時間短的波動但是減弱期間較長的波動。在96處對這些過濾的估算求和并且在98處被變速器控制器使用以調節變速器離合器的扭矩容量。所以，在瞬時狀況(比如啟動或變速器換擋)期間，控制器對不同的軸轉速所指示的輸出扭矩變化作出響應。
[0030]在數字控制器中，可以使用下面的方程式執行低通濾波:
[0031 ] Yi= Y H* ( τ / ( τ + Δ t)) +Xi* ( Δ t/ ( τ + Δ t))
[0032]其中Yi是時間步長i處過濾的值，Xi是時間步長i處未過濾的值，τ是時間常數，而At是鄰近時間步長之間的時間。類似地，可以使用下面的方程式執行高通濾波:
[0033]Yi= Υη*( τ / ( τ + Δ?)) + (Χ「Χη)*( τ / ( τ + At))。
[0034]上面方程式的最后一項可以通過使用圖2中68處未積分的轉速差異項替代。
[0035](X1-X^1) = k* ( ω os - fd* ω axle) * Δ t
[0036]其中k是基于傳動系剛度的常數，0。3是來自圖2中66處的延遲的輸出軸轉速，??16是來自圖2中58處的平均橋轉速，而fd是主減速比。積分和過濾組合成方程式:
[0037]Ti= T H* ( τ / ( τ + Δ t)) +Xi* ( Δ t/ ( τ + Δ t)) +k* ( ω os - fd* ω axle) * Δ t* ( τ /(τ + At))
[0038]其中Ti是時間步長i處的扭矩估算而X i是如圖4中90處產生的在時間步驟i處基于車輛加速度的未過濾的扭矩估算。
[0039]雖然上文描述了示例實施例，但是并不意味著這些實施例描述了權利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限定，并且應理解不脫離本發明的精神和范圍可以作出各種改變。如上所述，可以組合多個實施例的特征以形成本發明沒有明確描述或說明的進一步的實施例。盡管已經描述了多個實施例就一個或多個期望特性來說提供了優點或相較于其他實施例或現有技術應用更為優選，本領域技術人員應該認識到，取決于具體應用和實施，為了達到期望的整體系統屬性可以對一個或多個特征或特性妥協。這些屬性可包括但不限于:成本、強度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維護性、重量、可制造性、易于裝配等。因此，描述的實施例在一個或多個特性上相對于其他實施例或現有技術應用不令人滿意也未超出本發明的范圍，并且這些實施例可以滿足特定應用。
【主權項】
1.一種車輛，包含: 具有輸出軸的動力傳動系統； 通過傳動比可驅動地連接至所述輸出軸的橋；以及 處理器，被配置為用于基于所述輸出軸的轉速和乘以所述傳動比的所述橋的轉速之間的差異而改變所述輸出軸傳輸的扭矩。2.根據權利要求1所述的車輛，其中，所述處理器通過調節摩擦離合器的扭矩容量而改變所述輸出軸傳輸的所述扭矩。3.根據權利要求1所述的車輛，進一步包含通信總線并且其中所述處理器從所述通信總線接收指示所述橋的所述轉速的信號。4.根據權利要求3所述的車輛，進一步包含被配置為用于延遲指示所述輸出軸的所述轉速的信號以補償由所述通信總線導致的延遲的移位寄存器。5.根據權利要求4所述的車輛，其中，移位寄存器被配置為用于響應于來自所述處理器的指令而改變所述延遲。6.根據權利要求1所述的車輛，其中，所述處理器基于所述輸出軸的所述轉速和乘以所述傳動比的所述橋的所述轉速之間的所述差異的積分而改變通過所述輸出軸傳輸的所述扭矩。7.根據權利要求6所述的車輛，其中，所述處理器從所述輸出軸的所述轉速和乘以所述傳動比的所述橋的所述轉速之間的所述差異的所述積分過濾低頻內容。8.一種變速器控制器，包含: 移位寄存器，被配置為用于延遲指示變速器輸出的旋轉的第一信號以與指示橋的旋轉的延遲的第二信號暫時一致；以及 處理器，被配置為用于基于所述延遲的第一信號以及傳動比和所述延遲的第二信號的乘積之間的差異而調節離合器的扭矩容量。9.根據權利要求8所述的變速器控制器，其中，所述移位寄存器被配置為用于改變延遲的持續時間。10.一種方法，包含: 基于指示變速器輸出軸轉速的第一信號以及傳動比與指示橋的轉速的第二信號的乘積之間的差異而調節變速器離合器的扭矩容量。
【專利摘要】本發明公開了一種適配于基于相對轉速數據控制離合器扭矩的車輛。基于針對主減速比調節的橋和變速器輸出軸的差異轉速而計算變速器輸出扭矩的變化速率。橋的轉速通過防抱死制動系統測量并且通過通信總線通信至變速器控制器。為了補償由通信總線引入的延遲，移位寄存器延遲來自變速器輸出軸轉速傳感器的信號。產生的變速器輸出扭矩變化速率的估算可以直接用于控制一個或多個變速器離合器的扭矩容量。額外地，產生的估算可以與獨立的輸出扭矩估算組合以產生更精確的輸出扭矩估算。
【IPC分類】F16H61/02
【公開號】CN104948727
【申請號】CN201510144482
【發明人】邁克爾·格倫·福德, 鴻泰·埃里克·曾, 布蘭德麗·迪恩·里德爾, 達夫林·戴維·荷勞瓦特
【申請人】福特全球技術公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月30日
【公告號】DE102015104263A1, US20150276050