[发明专利]用于估计动力传动系中的扭矩的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于估计变速器中的扭矩的系统和方法。

背景技术

车辆变速器的输入构件从原动机（例如内燃发动机或电牵引马达）接收扭矩，并将该扭矩传递至输出构件。输出构件继而为驱动桥（drive axle）提供动力，以通过一系列速度比推进车辆。典型的变速器包括多个离合器、齿轮组和可旋转轴。离合器可以是具有摩擦离合器组的流体促动的装置。使用液压活塞使离合器组可选择地接合。

在离合器至离合器换挡的填充阶段期间，即将接合的离合器的离合器应用腔体（clutch apply cavity）必须被快速地用流体填充。在随后发生的扭矩阶段，扭矩从即将断开的离合器传递到即将接合的离合器。即将接合的离合器被控制用于在惯性阶段期间的平滑应用。即将断开和即将接合的离合器的协调控制被要求，以避免通过变速器的功率流的中断。

发明内容

本文公开了一种车辆，其使用一对速度传感器来估计动力传动系中的扭矩值。速度传感器可相对于动力传动系的任何两个可旋转构件（例如变速器的输入和输出构件，但在其他实施例中可能包括中间构件）定位。如本领域已知的，对扭矩水平的认知对于任何变速器的整体控制都是有用的。然而，这样的扭矩信息并不总是容易获取的。因此，被提供用于帮助的本方法使用任何两个已有的速度传感器来解决该问题。

车辆通常包括至少一个变速器输入速度传感器（TISS）和分立的变速器输出速度传感器（TOSS）。当变速器操作时，这两个传感器可如这里所述地用于密切监控变速器的输入和输出侧。在使用输入和输出构件之间的中间构件的设计中，变速器中间速度传感器（TMSS）可被用来监控中间构件的速度。尽管这里在示例实施例中描述了TISS、TOSS和TMSS，但动力传动系的任何两个可旋转构件的速度可被测量并用于扭矩估计，包括发动机输出轴、连接至该输出轴的可旋转构件、或连接至变速器输出构件的可旋转构件。本变速器中使用的任何速度传感器都与控制器通信，所述控制器被配置为如本文所述地估计扭矩水平。

如本领域所理解的，在固定的挡位状态中，输入、输出和中间速度中的任两个速度应通过恒定的比例被关联。然而，这里认识到，动力传动系的各部件并不是完全刚性的。因此，响应于输入扭矩，一定量的变形可发生在动力传动系中，例如在变速器中。两个旋转角度之间的由该比例补偿的偏差揭露了变速器内部的变形的变化（其与扭矩成比例）。因而，本控制器可使用这样的偏差估计扭矩。

另外，当变速器被换挡至另一个挡位时，控制器可监控输入、输出和中间速度信号，以确定即将接合的离合器何时已被填充。与扭矩确定一样，填充检测是有价值的控制项，其在大多数车辆中不容易被确定。因此，本发明实现对变速器中的扭矩和离合器填充二者的估计。

特别地，车辆包括原动机、连接至原动机的变速器、第一和第二速度传感器和控制器。车辆包括一对可旋转构件。第一和第二速度传感器中的每一个相对于可旋转构件中对应的一个定位。控制器（其与传感器通信）使用来自各速度传感器的输出信号计算可旋转构件对应的角度值。控制器还依据对应的角度值估计动力传动系的扭矩值。

还公开了一种用于估计车辆动力传动系中的扭矩值的方法。该方法包括使用第一速度传感器测量动力传动系的第一可旋转构件的旋转速度，和使用第二速度传感器测量动力传动系的第二可旋转构件的旋转速度。另外，该方法包括产生将各第一和第二可旋转构件的测得的旋转速度编码的第一和第二输出信号，并随后经由与第一和第二速度传感器通信的控制器使用对应的第一和第二输出信号来计算各第一和第二可旋转构件的对应的旋转角度。控制器随后用于依据对应的旋转角度来估计动力传动系的扭矩值，以及使用被估计的扭矩值来执行关于动力传动系的控制动作。

一种用于估计扭矩值的系统，包括第一和第二速度传感器，第一和第二速度传感器分别相对于第一和第二可旋转构件定位。第一速度传感器产生将第一可旋转构件的旋转速度编码的第一输出信号。第二速度传感器相对于第二可旋转构件类似地定位。第二速度传感器产生将第二可旋转构件的旋转速度编码的第二输出信号。控制器与第一和第二速度传感器中的每一个通信。控制器使用第一和第二输出信号计算第一和第二可旋转构件的旋转角度，以及还依据对应的旋转角度估计扭矩值。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是具有变速器的示例车辆的示意图，所述车辆具有多个变速器速度传感器，所述变速器速度传感器在这里如本文所述被用于估计变速器中的扭矩值。