專利名稱：變速器tcc滑差控制中有效的傳動(dòng)系振動(dòng)檢測(cè)算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及用于設(shè)定車輛的扭矩變換器中的滑差的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度和變速器擋位的變化而提供最小扭矩變換器滑差以便最小化車輛傳動(dòng)系振動(dòng)并提供良好的燃料經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
采用自動(dòng)變速器的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)車輛通常包括位于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的扭矩變換器。扭矩變換器為流體聯(lián)接設(shè)備，其通常包括與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸聯(lián)接的葉輪和與變速器的輸入軸聯(lián)接的渦輪。扭矩變換器利用液壓流體將轉(zhuǎn)動(dòng)能從葉輪傳遞到渦輪。因此，在車輛怠速情況期間，扭矩變換器能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與變速器輸入軸分離，以使得車輛能夠停止和/或換擋。在扭矩變換器內(nèi)，葉輪相對(duì)于渦輪的旋轉(zhuǎn)速度通常是不同的，使得它們之間存在變換器滑差。由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出與變速器輸入之間大的滑差顯著影響車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性，所以一些車輛采用扭矩變換器離合器(TCC)來(lái)控制或減小發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的滑差。TCC 還可將處于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出處的葉輪機(jī)械地鎖定在處于變速器的輸入處的渦輪上，使得發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器以相同速度旋轉(zhuǎn)。受各種因素制約，一般僅在有限的情形中將葉輪鎖定在渦輪上。因而，TCC通常具有三種模式。即如此前所述的完全鎖定模式、完全釋放模式以及受控滑差模式。當(dāng)TCC被完全釋放時(shí)，扭矩變換器的葉輪與渦輪之間的滑差僅通過(guò)它們之間的液壓流體控制。在滑差模式下，TCC控制扭矩變換器內(nèi)的液壓流體的壓力，使得扭矩變換器葉輪與渦輪之間的滑差能夠被設(shè)定為不超出預(yù)定滑差。通常為30-300HZ范圍的各種發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)脈動(dòng)和其它發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲能夠通過(guò)扭矩變換器從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到變速器并傳遞到車輛傳動(dòng)系，其由車輛使用者感覺(jué)為車輛的搖動(dòng)和振動(dòng)。通常，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的滑差的量降低時(shí)，這些發(fā)動(dòng)機(jī)脈動(dòng)和波動(dòng)更容易傳遞通過(guò)扭矩變換器。因此，對(duì)于當(dāng)TCC鎖定或者將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的扭矩變換器中的滑差設(shè)定得非常低時(shí)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)通常傳遞到車輛的傳動(dòng)系。這些發(fā)動(dòng)機(jī)擾動(dòng)和噪聲的類型根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度和變速器擋位而變化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開了一種用于實(shí)時(shí)地調(diào)整在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間提供的扭矩變換器的滑差的方法，其中，變換器滑差由扭矩變換器離合器來(lái)設(shè)定。使用位于變速器的輸出處的傳感器來(lái)確定通過(guò)扭矩變換器傳遞到車輛的傳動(dòng)系的振動(dòng)。來(lái)自傳感器的傳感器信號(hào)被發(fā)送至控制器，在控制器中，傳感器信號(hào)被變換到頻域。如果頻率信號(hào)的幅度超過(guò)預(yù)先確定的閾值，則算法增加變換器滑差，直到頻率振動(dòng)被降低到低于閾值。本發(fā)明的其它特征將從結(jié)合附圖的以下描述和權(quán)利要求變得清楚。


圖1是顯示車輛的各種傳動(dòng)系構(gòu)件的框圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)實(shí)時(shí)地調(diào)整扭矩變換器滑差以便降低振動(dòng)的過(guò)程的流程圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)實(shí)時(shí)地調(diào)整扭矩變換器滑差以便降低振動(dòng)的過(guò)程的流程圖；以及
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)實(shí)時(shí)地調(diào)整扭矩變換器滑差以便降低振動(dòng)的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的論述涉及用于調(diào)整在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的扭矩變換器的滑差的方法，其在本質(zhì)上僅僅是示例性的，決不意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。圖1是車輛10的各種動(dòng)力系構(gòu)件的框圖。動(dòng)力系構(gòu)件包括發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器 14。通過(guò)線16代表的發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出軸與扭矩變換器18的一端聯(lián)接，而通過(guò)線20代表的變速器16的輸入軸與扭矩變換器18的相對(duì)端聯(lián)接。如上所述，扭矩變換器18利用液壓流體將轉(zhuǎn)動(dòng)能從發(fā)動(dòng)機(jī)12傳遞到變速器14，以便在必要時(shí)可使發(fā)動(dòng)機(jī)12與變速器14分離。 TCC 22設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)12與變速器14之間的扭矩變換器18內(nèi)的扭矩變換器滑差，如上所述。 在該圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率被示為單位為每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ne和單位為牛米的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩TE。同樣，變速器14在其輸入處的速度由變速器輸入速度N1和變速器扭矩T1表示。將扭矩變換器18內(nèi)的扭矩滑差定義為Ne -隊(duì)。表示為線觀的變速器14的輸出軸聯(lián)接在車輛10的傳動(dòng)系30上，該傳動(dòng)系30以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員完全理解的方式將發(fā)動(dòng)機(jī)功率分配給車輪(未示出)。變速器14的輸出軸觀的速度表示為&，而變速器14 的輸出軸28的扭矩表示為T。。車輛10還包括用于表示發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和變速器控制器兩者的控制器36。控制器 36從車輛節(jié)氣門38接收節(jié)氣門位置信號(hào)，向發(fā)動(dòng)機(jī)12提供信號(hào)，以提供所需的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，并向變速器14提供信號(hào)，以提供所需的擋位以滿足節(jié)氣門要求。另外，依據(jù)所選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和變速器擋位，控制器36通過(guò)線40向TCC 22提供信號(hào)用以設(shè)定期望的扭矩變換器滑差。傳感器42測(cè)量變速器14的輸出行為。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，傳感器42測(cè)量變速器14的輸出軸觀的旋轉(zhuǎn)速度，并將速度信號(hào)發(fā)送至控制器36。傳感器42的適當(dāng)示例包括編碼器、速度傳感器、加速計(jì)、扭矩傳感器等。本發(fā)明提出了用于響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度和/或變速器擋位和/或發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的改變而調(diào)整扭矩變換器滑差的過(guò)程，其使得滑差為理想的最小值以節(jié)約燃料，但不會(huì)小成使得發(fā)動(dòng)機(jī)脈動(dòng)和其它噪聲信號(hào)通過(guò)扭矩變換器18傳遞至傳動(dòng)系30而被車輛乘坐者感知?？刂破?6將基于存儲(chǔ)在控制器36中的預(yù)先生產(chǎn)的表，針對(duì)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，選擇特定的滑差，并通過(guò)線40將其傳送給TCC 22，該預(yù)先生成的表是由于用于提供良好燃料經(jīng)濟(jì)性和減小的振動(dòng)傳遞的最小扭矩變換器滑差的車輛測(cè)試或其它操作而生成的。可在美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No. 12/043，499中獲得用于生成這種表格的一個(gè)過(guò)程，該申請(qǐng)是于2008年3月6日由本申請(qǐng)的受讓人提交的名稱為‘Aggressive Torque Converter Clutch Slip Control Design Through Driveline Torsional VelocityMeasurements’，且該申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合于本文。如果針對(duì)特定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩選擇的扭矩變換器滑差沒(méi)有提供用于防止振動(dòng)被傳遞至傳動(dòng)系30的期望滑差，則在控制器36中利用來(lái)自傳感器42的信號(hào)確定振動(dòng)，如果振動(dòng)超出預(yù)先確定的臨界值，則控制器36可增加扭矩變換器滑差。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，因以上所述原因而實(shí)時(shí)(S卩，在車輛的操作過(guò)程中)調(diào)整扭矩變換器滑差的方法的流程圖50。算法開始于框52。在框M，算法從傳感器42 讀取變速器輸出速度信號(hào)，并且在框56對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，將其轉(zhuǎn)換到頻域。然后，在框58，算法計(jì)算頻域內(nèi)的變速器14的輸出處的傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft，其給出幅度值。或者，扭轉(zhuǎn)幅度可以通過(guò)將變速器輸出傳感器信號(hào)從傳感器42傳遞通過(guò)帶通濾波器來(lái)進(jìn)行確定。然后，在判決框60中，算法確定變速器輸出速度的傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft的絕對(duì)值是否大于設(shè)定的扭轉(zhuǎn)值Xmgim speei 8_乘以因子α。在查詢表中提供對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的各期望組合的設(shè)定的扭轉(zhuǎn)值Xmgimsprad, gearD如果傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft大于當(dāng)前車輛所處于的特定發(fā)動(dòng)機(jī)速度和擋位的設(shè)定扭轉(zhuǎn)值Xmgim speed, ，則在判決框62中算法確定傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft是否大于設(shè)定的扭轉(zhuǎn)值 λ engine speed, ，否則其返回到框M檢測(cè)變速器輸出速度。在判決框62中，如果傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft大于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度和擋位的設(shè)定的扭轉(zhuǎn)值g_，則意味著顯著的振動(dòng)正傳遞通過(guò)傳動(dòng)系30，則算法將在框64中對(duì)于查詢表中的位置提高扭矩變換器滑差。在判決框62，如果傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft不大于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度和擋位的設(shè)定扭轉(zhuǎn)值
gear,則意味著扭矩變換器滑差對(duì)于燃料經(jīng)濟(jì)性而言不是最佳的，則在框66算法將降低扭矩變換器滑差以對(duì)于查詢表中的位置最小化滑差值。然后，基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的來(lái)自框64和66的新的扭矩變換器滑差在框68中存儲(chǔ)在滑差表中并取代之前的滑差值。流程圖52的過(guò)程提供了用于在車輛操作期間實(shí)時(shí)地改變扭矩變換器滑差表中的值的一個(gè)實(shí)施例。在其它實(shí)施例中，可以包含其它過(guò)程用于對(duì)于各種發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)改變扭矩變換器離合器滑差。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于實(shí)時(shí)調(diào)整滑差表的另一過(guò)程的流程圖70，其中與流程圖52相似的部分由相同的標(biāo)號(hào)表示。具體地，不是確定傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft是否大于或等于設(shè)定的扭轉(zhuǎn)值gear,系統(tǒng)在框72采用了反饋控制器，其基于各種車輛參數(shù)計(jì)算應(yīng)該增加或降低多少滑差。圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)實(shí)時(shí)確定最小扭矩變換器離合器滑差的另一過(guò)程的流程圖80，其中與流程圖52 相似的部分由相同的標(biāo)號(hào)表示。在該實(shí)施例中，在框85中，傳遞扭轉(zhuǎn)值Xfft被發(fā)送到反饋控制器框82，其計(jì)算傳遞扭轉(zhuǎn)值λ FFT和預(yù)先確定的臨界參考值之間的誤差，該預(yù)先確定的臨界參考值可以是擋位狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的函數(shù)?；谠摲答?，反饋控制器確定對(duì)于查詢表中的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩組合，應(yīng)該增加或降低多少扭矩變換器滑差。前述論述僅公開和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本發(fā)明技術(shù)人員將從該論述以及附圖和權(quán)利要求容易地懂得，在不偏離以下權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變，變換和變形。
權(quán)利要求
1.用于確定在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛變速器之間傳遞扭矩的扭矩變換器的期望扭矩變換器滑差的方法，所述方法包括對(duì)于特定的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩設(shè)定所述扭矩變換器的預(yù)先確定的最小變換器滑差；從位于所述變速器的輸出處的測(cè)量變速器輸出行為的傳感器提供傳感器信號(hào)；將所述傳感器信號(hào)變換到頻率信號(hào)；確定所述頻率信號(hào)的幅度是否超過(guò)預(yù)先確定的閾值；以及如果所述頻率信號(hào)超過(guò)所述預(yù)先確定的閾值，則將所述最小變換器滑差增加預(yù)先確定的量，否則，如果所述頻率信號(hào)低于所述預(yù)先確定的閾值，則將所述最小變換器滑差降低預(yù)先確定的量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括使用帶通濾波器計(jì)算所述傳感器信號(hào)的扭轉(zhuǎn)幅度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述傳感器信號(hào)變換為頻率信號(hào)包括將所述傳感器信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，設(shè)定預(yù)先確定的最小變換器滑差包括生成帶有用于多個(gè)不同的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩組合的變換器滑差的表，并且其中，增加所述最小變換器滑差和降低所述最小變換器滑差包括對(duì)于所述特定的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩組合改變所述表中的變換器滑差。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于確定期望的扭矩變換器滑差的方法在所述車輛的操作期間實(shí)時(shí)地執(zhí)行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，增加所述最小變換器滑差和降低所述最小變換器滑差由反饋控制器執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述反饋控制器計(jì)算所述頻率信號(hào)的幅度和預(yù)先確定的閾值之間的誤差，其中，所述預(yù)先確定的閾值是擋位狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的函數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括確定所述頻率信號(hào)的幅度是否超過(guò)乘以比例后的參考值。
9.用于實(shí)時(shí)地確定在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛變速器之間傳遞扭矩的扭矩變換器的期望扭矩變換器滑差的方法，所述方法包括對(duì)于選定的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩設(shè)定所述扭矩變換器的預(yù)先確定的最小變換器滑差；提供來(lái)自測(cè)量變速器輸出行為的傳感器的傳感器信號(hào)；分析所述傳感器信號(hào)以確定所述預(yù)先確定的最小變換器滑差是否將造成顯著的發(fā)動(dòng)機(jī)擾動(dòng)信號(hào)通過(guò)所述扭矩變換器傳遞到所述變速器；以及如果所述預(yù)先確定的最小變換器滑差將造成顯著的發(fā)動(dòng)機(jī)擾動(dòng)信號(hào)通過(guò)扭矩變換器傳遞到變速器，則將所述最小變換器滑差增加預(yù)先確定的量。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，分析所述傳感器信號(hào)包括將所述傳感器信號(hào)變換為頻率信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將所述傳感器信號(hào)變換為頻率信號(hào)包括將所述傳感器信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述扭矩變換器的變換器滑差由扭矩變換器離合器控制。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括使用帶通濾波器計(jì)算所述傳感器信號(hào)的扭轉(zhuǎn)幅度。
14.用于確定在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛變速器之間傳遞扭矩的扭矩變換器的期望扭矩變換器滑差的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括對(duì)于特定的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩設(shè)定扭矩變換器的預(yù)先確定的最小變換器滑差的裝置；從位于所述變速器的輸出處的測(cè)量變速器輸出行為的傳感器提供傳感器信號(hào)的裝置；將所述傳感器信號(hào)變換為頻率信號(hào)的裝置；以及將所述最小變換器滑差增加或降低預(yù)先確定的量以使得傳動(dòng)系振動(dòng)接近預(yù)先確定的閾值的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括使用帶通濾波器計(jì)算所述傳感器信號(hào)的扭轉(zhuǎn)幅度的裝置。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，將所述傳感器信號(hào)變換為頻率信號(hào)的裝置將所述傳感器信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)定預(yù)先確定的最小變換器滑差的裝置包括生成帶有用于多個(gè)不同的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩組合的變換器滑差的表的裝置，并且其中，增加或降低所述最小變換器滑差的裝置包括對(duì)于所述特定的變速器擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩組合改變所述表中的變換器滑差。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，增加或降低所述最小變換器滑差的裝置是反饋控制器。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋控制器計(jì)算所述頻率信號(hào)的幅度和預(yù)先確定的閾值之間的誤差，其中，所述預(yù)先確定的閾值是擋位狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的函數(shù)。
20.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)實(shí)時(shí)地確定所述期望的扭矩變換器滑差。
全文摘要
一種對(duì)于多個(gè)選定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變速器擋位和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩調(diào)整扭矩變換器的滑差的方法。使用傳感器來(lái)確定通過(guò)扭矩變換器傳遞到車輛的傳動(dòng)系的振動(dòng)。傳感器信號(hào)被發(fā)送至控制器，在控制器中，傳感器信號(hào)被變換到頻域。如果頻率信號(hào)的幅度超過(guò)閾值，則算法增加/降低變換器滑差，直到傳動(dòng)系振動(dòng)等于閾值。
文檔編號(hào)F16H59/36GK102177371SQ200980131571
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者C·J·李, F·薩米, P·G·奧塔內(nèi)斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司