專利名稱：用于多變量主動傳動系阻尼控制的傳動系游隙情形的預報的制作方法
技術領域：
本公開涉及動力系的控制。
背景技術：
這一部分的內(nèi)容僅僅提供與本公開相關的背景技術，并不構成現(xiàn)有技術。動力系可利用多種能源向動力系的扭矩產(chǎn)生裝置提供動力。電功率可由能量存儲裝置提供，電功率可用于通過扭矩產(chǎn)生裝置向相應的車輛提供運動扭矩或推進扭矩。動力系可利用不只一個動力源。例如,混合驅動動力系可通過電動機利用電功率和通過汽油或柴油內(nèi)燃機利用原油能量。其它能源已知包括燃料電池和生物柴油或E85燃料。電功率可通過車輛的操作恢復，例如，通過再生制動。另外，電能可通過使用發(fā)動機直接驅動電動機或驅動交流電機(例如，帶式從動裝置)來產(chǎn)生并存儲在能量存儲裝置中。另外，能量存儲裝置可通過插入式連接至基礎電網(wǎng)來充電。當扭矩被傳遞通過變速器或變速器的一部分反轉時，出現(xiàn)傳動系游隙或齒輪游隙。所述游隙是動力系部件的制造公差和磨損導致的結果。游隙對車輛驅動性能造成可察覺到的負面影響，產(chǎn)生問題，例如發(fā)出沉悶聲，包括可聽見的噪音和/或可察覺的顛簸。游隙發(fā)生在利用一個扭矩產(chǎn)生裝置(如內(nèi)燃機或電動發(fā)電機)的動力系上。但是，由于利用多個扭矩產(chǎn)生裝置，例如在混合驅動動力系中，扭矩產(chǎn)生裝置之間的轉變以及變速器內(nèi)為支持扭矩產(chǎn)生裝置而增加的相互作用導致游隙管理成為越來越大的問題。由于傳動系去除了松弛且傳動系部件彼此碰撞，其中傳動系扭矩從正扭矩變?yōu)樨撆ぞ鼗蛘邚闹行耘ぞ刈優(yōu)檎蜇撆ぞ氐膭幼鲿е慢X輪游隙。過大的齒輪游隙、沉悶聲、顛簸及其它相關事件會導致操作員不適，并且會負面地影響動力系和變速器的可靠性和耐用性。

發(fā)明內(nèi)容
一種預測傳動系游隙情形的方法，包括監(jiān)測車軸扭矩請求信號、基于監(jiān)測的車軸扭矩請求信號確定在提前時間的預測車軸扭矩請求值、以及基于表示即將到來的零扭矩情形的預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形。本發(fā)明提供下列技術方案。技術方案I :預測傳動系游隙情形的方法，所述方法包括
監(jiān)測車軸扭矩請求信號；
基于所述監(jiān)測的車軸扭矩請求信號確定在提前時間的預測車軸扭矩請求值；以及基于表示即將到來的零扭矩情形的所述預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形。技術方案2 :如技術方案I的方法，還包括
監(jiān)測當前車軸扭矩估計信號；以及
確定所述當前車軸扭矩估計信號，以表示正的當前車軸扭矩和負的當前車軸扭矩之其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述正的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形包括
將所述預測車軸扭矩請求值與正的扭矩預測閾值作比較；以及基于所述預測車軸扭矩請求值比所述正的扭矩預測閾值小，預測所述傳動系游隙情形；并且
其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述負的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形包括
將所述預測車軸扭矩請求值與負的扭矩預測閾值作比較；以及 基于所述預測車軸扭矩請求值比所述負的扭矩預測閾值大，預測所述傳動系游隙情形。技術方案3 :如技術方案2的方法， 其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述正的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形還包括
將所述當前車軸扭矩估計信號與由正的最小扭矩閾值和正的最大扭矩閾值定義的范圍作比較；
將所述車軸扭矩請求信號與正的扭矩請求閾值作比較；和
進一步基于所述當前車軸扭矩估計信號在由所述正的最小扭矩閾值和所述正的最大扭矩閾值定義的范圍內(nèi)以及所述車軸扭矩請求信號比所述正的扭矩請求閾值小，預測所述傳動系游隙情形；并且
其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述負的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形還包括
將所述當前車軸扭矩估計信號與由負的最小扭矩閾值和負的最大扭矩閾值定義的范圍作比較；
將所述車軸扭矩請求信號與負的扭矩請求閾值作比較；以及
進一步基于所述當前車軸扭矩估計信號在由所述負的最小扭矩閾值和所述負的最大扭矩閾值定義的所述范圍內(nèi)以及所述車軸扭矩請求信號比所述負的扭矩請求閾值大，預測所述傳動系游隙情形。技術方案4 :如技術方案I的方法，其中確定在所述提前時間的所述預測車軸扭矩請求值包括
基于所述車軸扭矩請求信號的多個值利用第一階預測來確定在所述提前時間的實時線性預測的車軸扭矩請求值。技術方案5 :如技術方案I的方法，其中確定在所述提前時間的所述預測車軸扭矩請求值包括
濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；以及基于所述濾波的車軸扭矩請求信號的多個值利用第一階預測來確定在所述提前時間的實時線性預測的車軸扭矩請求值。技術方案6 :如技術方案I的方法，其中確定在所述提前時間的預測車軸扭矩請求值包括
基于所述車軸扭矩請求信號的三個值利用第二階預測來確定在所述提前時間的實時非線性預測的車軸扭矩請求值。技術方案7 :如技術方案I的方法，其中確定在所述提前時間的預測車軸扭矩請求值包括
濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；以及基于所述濾波的車軸扭矩請求信號的三個值利用第二階預測來確定在所述提前時間的實時非線性預測的車軸扭矩請求值。技術方案8 :如技術方案I的方法，其中基于指示即將到來的零扭矩情形的所述預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形包括
基于所述預測車軸扭矩請求值與扭矩預測閾值的比較預測所述傳動系游隙情形。技術方案9 :如技術方案8的方法，還包括
監(jiān)測當前車軸扭矩估計信號；并且 其中預測所述傳動系游隙情形還基于所述當前車軸扭矩估計信號在低車軸扭矩估計范圍內(nèi)。技術方案10 :如技術方案9的方法，其中預測所述傳動系游隙情形還基于所述監(jiān)測的車軸扭矩請求信號與扭矩請求閾值的比較。技術方案11 :如技術方案8的方法，其中預測所述傳動系游隙情形還基于所述監(jiān)測的車軸扭矩請求信號與扭矩請求閾值的比較。技術方案12 :如技術方案I的方法，還包括
基于預測所述傳動系游隙情形指令校正措施。技術方案13 :如技術方案12的方法，還包括
監(jiān)測當前車軸扭矩估計信號；以及
基于游隙情形時間間隔超過最小游隙保持時間和所述當前車軸扭矩估計信號超過恢復車軸扭矩估計閾值來終止指令所述校正措施。技術方案14 :預測車輛傳動系游隙情形的方法，所述方法包括
監(jiān)測當前車軸扭矩估計信號；
監(jiān)測車軸扭矩請求信號；
濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；
使用濾波的車軸扭矩請求信號的兩個值，預測在第一提前時間的第一預測車軸扭矩請求值，以確定實時線性預測的車軸扭矩請求值；
使用濾波的車軸扭矩請求信號的三個值，預測在第二提前時間的第二預測車軸扭矩請求值，以確定實時非線性預測的車軸扭矩請求值；
基于所述當前車軸扭矩估計信號在低車軸扭矩估計范圍內(nèi)、所述車軸扭矩請求信號比扭矩請求閾值小、以及所述第一和第二預測車軸扭矩請求值之一比扭矩預測閾值小來預測所述傳動系游隙情形；
基于預測所述傳動系游隙情形來指令校正措施；以及
基于游隙情形時間間隔超過最小游隙保持時間和所述當前車軸扭矩估計信號超過標定的恢復車軸扭矩估計閾值來終止所述校正措施。技術方案15 :預測動力系中的傳動系游隙情形的設備，所述設備包括
控制模塊監(jiān)測車軸扭矩請求信號；
基于所述監(jiān)測的車軸扭矩請求信號確定在提前時間的預測車軸扭矩請求值；以及基于表示即將到來的零扭矩情形的預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形。技術方案16 :如技術方案15的設備,還包括
加速踏板位置傳感器；并且
其中所述車軸扭矩請求信號包括來自所述加速踏板位置傳感器的信號。技術方案17 :如技術方案15的設備，還包括確定當前車軸扭矩估計信號的多變量動態(tài)估計器；并且
其中預測在所述提前時間的傳動系游隙情形還基于所述當前車軸扭矩估計信號在低車軸扭矩估計范圍內(nèi)。 技術方案18 :如技術方案15的設備，其中確定在所述提前時間的預測車軸扭矩請求值包括
濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；以及使用所述濾波的車軸扭矩請求信號的兩個值確定在所述提前時間的所述預測車軸扭矩請求值，以確定在所述提前時間的實時線性預測車軸扭矩請求值。技術方案19 :如技術方案15的設備，其中確定在所述提前時間的預測車軸扭矩請求值包括所述控制模塊
濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；以及使用所述濾波的車軸扭矩請求信號的三個值來預測在所述提前時間的所述車軸扭矩請求值，以確定在所述提前時間的實時非線性預測車軸扭矩請求值。


結合附圖，現(xiàn)在通過實例描述一個或多個實施例，其中
圖I示出了根據(jù)本公開的示例性混合驅動動力系，包括發(fā)動機、變速器、傳動系、控制系統(tǒng)和液壓控制回路；
圖2示出了根據(jù)本公開的車軸扭矩請求值的示例性第一階預測；
圖3示出了根據(jù)本公開的車軸扭矩請求值的示例性第二階預測；
圖4示出了根據(jù)本公開的用來預測實際車軸扭矩從正值到負值的可能零扭矩交點的示例性閾值；
圖5示出了根據(jù)本公開的基于多個預測車軸扭矩請求值預測傳動系游隙狀況的示例性構造；以及
圖6示出了根據(jù)本公開的用來預測傳動系游隙狀況的示例性程序。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中圖示僅用于示出特定示例性實施方式的目的，而不是限制該特定示例性實施方式的目的，圖I示出了示例性的混合驅動動力系，包括發(fā)動機14、變速器10、傳動系90、控制系統(tǒng)和液壓控制回路。這種示例性混合驅動動力系包括可操作于動力分配模式的多個扭矩產(chǎn)生裝置，其中不同的扭矩產(chǎn)生裝置可有選擇地和配合地向動力系貢獻扭矩。變速器10包括具有輸入速度N1的輸入軸12和具有輸出旋轉速度N。的輸出軸64。輸出軸64的旋轉速度優(yōu)選使用感測系統(tǒng)84來監(jiān)測。示例性發(fā)動機14包括多缸內(nèi)燃機，其可選擇地操作于若干狀態(tài)以通過軸12向變速器傳遞扭矩，并可為火花點燃式或壓燃式發(fā)動機。發(fā)動機14具有特征速度為Ne的曲軸，其可操作地連接至變速器輸入軸12。當發(fā)動機與變速器之間設置扭矩管理裝置時，發(fā)動機的輸出(包括速度Ne和輸出扭矩Te)可不同于變速器輸入速度N1和輸入扭矩T”變速器10利用三個行星齒輪組24、26和28及四個扭矩傳遞裝置，即離合器Cl70、C2 62、C3 73和C4 75。優(yōu)選由變速器控制模塊(TCM) 17控制的電動液壓控制系統(tǒng)42可操作以控制離合器的致動和停用。離合器C2和C4優(yōu)選包括液壓致動旋轉摩擦離合器。離合器Cl和C3優(yōu)選包括固接至變速器殼體68的液壓致動的固定裝置。每個離合器都優(yōu)選為液壓致動的，通過電動液壓控制回路從泵接收增壓液壓流體。 具有包括稱為MG-A的電動機56的第一電機和包括稱為MG-B的電動機72的第二電機，電動機72通過行星齒輪可操作地連接至變速器。每個電機都包括定子、轉子和解算 器組件80、82。各電機的定子固接至變速器外殼68，且包括定子芯，該定子芯具有從其延伸的螺旋電繞阻。MG-A 56的轉子連接至第一行星齒輪組24的內(nèi)齒輪和第二行星齒輪組26的外齒輪。MG-B 72的轉子連接至套筒軸轂。解算器組件80、82被恰當?shù)囟ㄎ缓徒M裝在MG-A56和MG-B 72上。每個解算器組件80、82都包括已知的可變磁阻裝置，其包括可操作地連接至各電機的定子的解算器定子、和可操作地連接至各電機的轉子的解算器轉子。各解算器80、82都包括適于感測解算器定子相對于解算器轉子的旋轉位置并識別該旋轉位置的感測裝置。對從解算器輸出的信號進行翻譯，以提供MG-A 56和MG-B 72的旋轉速度，稱為Na和Nb。變速器輸出軸64可操作地連接至車輛傳動系90，以向車輪提供動力輸出扭矩I。傳動系90包括具有已知驅動橋速比的分動箱，其向車輛驅動輪傳遞扭矩。車輛的每個車輪(包括驅動輪和從動輪)具有輪速感測系統(tǒng)94，該系統(tǒng)包括安裝在車輪上且適于測量相應車輪(包括右前(RF)、右后(RR)、左前(LF)和左后(LR)車輪)的旋轉速度的一個或多個速度感測裝置。各輪速感測系統(tǒng)94的輸出通過制動控制模塊來監(jiān)測。由于從燃料或存儲在電能存儲裝置(ESD)74中的電勢的能量轉換，變速器10從扭矩產(chǎn)生裝置(包括發(fā)動機14、MG-A 56和MG-B 72)接收輸入扭矩，分別稱為TE、TA和TB。ESD74為通過DC傳遞導體27連接至變速器功率逆變器模塊(TPM) 19的高壓DC。TPM 19為控制系統(tǒng)的元件。TPM 19通過傳遞導體29從MG-A 56收發(fā)電能，TPIM 19類似地通過傳遞導體31從MG-B 72收發(fā)電能。根據(jù)ESD 74是在被充電還是在放電向ESD 74傳遞或從其傳出電流。TPIM 19包括一對功率逆變器以及相應的電動機控制模塊，該模塊配置成接收電動機控制指令并據(jù)此控制逆變器狀態(tài)，用以提供電機驅動或再生功能。優(yōu)選地，MG-A 56和MG-B 72為三相AC電機，每個都具有可操作以在安裝于變速器殼體上的定子內(nèi)旋轉的轉子。逆變器包括已知的補充三相電力電子裝置。圖I的示例性混合驅動動力系可利用發(fā)動機14與電動機56和72的不同組合，以向傳動系提供扭矩。示例的混合驅動動力系可具有至少兩個操作模式Model和Mode2。Model和Mode2利用變速器10及相關行星齒輪組24、26和/或28的操作、連同相關離合器及電動機56和72的選擇性操作，以使用N1到N。的可變比率。Model的實施例包括使用電動機56和72之一向動力系提供扭矩以驅動輸出軸64，而發(fā)動機14可單獨地用來驅動另一電動機作為發(fā)電機，向電能存儲裝置74提供電能。Model的另一實施例包括使用電動機56和72之一向軸64提供輸出扭矩，而發(fā)動機關閉并靜止。Mode2的實施例包括利用發(fā)動機14與電動機56和72全部，以同時向輸出軸64提供扭矩。Mode2的另一不例性實施方式包括利用電動機56和72之一或兩個都用來向輸出軸64提供扭矩，同時關閉發(fā)動機14,允許發(fā)動機自由旋轉。在某些實施例中，發(fā)動機14可操作以打開所有相關的進排氣門，以便降低與在發(fā)動機關閉時使發(fā)動機旋轉相關的泵送損失。Mode2的另一示例性實施例包括利用電動機56和72同時向輸出軸64提供扭矩，同時主動地保持發(fā)動機速度等于或接近零?；旌向寗觿恿ο悼刹捎枚喾N實施方式，使得可獲得多種控制方案和由此產(chǎn)生的扭矩配置。本公開不意欲限于本文提供的示例性實施方式?？刂颇K、模塊、控制、控制器、控制單元、處理器及類似的術語意味著下列中的一種或更多的一種或不同組合專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的中央處理單元(優(yōu)選微處理器)及相關的存儲器和存儲設備(只讀、只讀可編程、隨機存取、硬盤驅動器等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、適當?shù)男盘柼幚砗途彺骐娐贰⒓捌渌峁┧龉δ艿倪m當部件?？刂颇K具有一種控制算法，包括存儲在存儲器中并 被執(zhí)行以提供所需功能的常駐軟件程序指令和標定。所述算法優(yōu)選在預設的循環(huán)期間執(zhí)行。算法由例如中央處理單元來執(zhí)行，并可操作以監(jiān)測感測裝置和其它聯(lián)網(wǎng)控制模塊的輸入，且執(zhí)行控制和診斷程序以控制致動器的操作?？梢砸?guī)則的間隔執(zhí)行所述循環(huán)，例如在運轉發(fā)動機和車輛操作期間每3. 125,6. 25、12. 5、25和100毫秒?？蛇x地，可響應于事件的發(fā)生來執(zhí)行算法。構造成向車軸提供扭矩的動力系根據(jù)車軸扭矩請求信號來控制。傳遞至車軸的實際扭矩遵循在動力系中接收的車軸扭矩請求信號。車軸扭矩請求信號可從加速踏板位置來確定?？蛇x地，車軸扭矩請求信號可基于控制信號來確定，例如巡航控制指令。車軸扭矩請求信號指示動力系當前被請求提供的扭矩。當前實際車軸扭矩值可基于動力系的操作估計為車軸扭矩估計信號。美國專利No. 7，577，507中公開了確定車軸扭矩估計信號的多變量動態(tài)估計器，其內(nèi)容通過引用包含于本文。車軸扭矩可通過本領域內(nèi)的多種方法來估計，本公開不意欲限制為本文所述的特定示例性方法。車軸扭矩請求信號可用于確定預測的車軸扭矩請求值或信號，預測將來某一提前時間的實時值?？深A想到多種方法來確定預測的車軸扭矩請求信號?？衫玫谝浑A預測，使用車軸扭矩請求信號的多個值繪出未來車軸扭矩請求值的直線預測或線性預測。圖2示出了車軸扭矩請求值的示例性第一階預測。水平X軸表示時間(秒)，垂直y軸表示增加的扭矩。示出了如通過車軸扭矩請求信號可監(jiān)測的第一車軸扭矩請求值110和第二車軸扭矩請求值120。直線125可基于值110和120被投影得出，直線125可用來基于選擇的提前時間140確定預測車軸扭矩請求值130。兩個車軸扭矩請求值110和120被示出，且直線125由這兩個值限定。應當清楚，可監(jiān)測不止兩個車軸扭矩請求值，并且直線可根據(jù)本領域已知的方法由這些值的平均或最佳擬合來限定?？衫玫诙A或更高階預測，使用車軸扭矩請求信號的至少三個值來實時繪出未來車軸扭矩請求值的曲線、拋物線或非線性預測。圖3示出了車軸扭矩請求值的示例性第二階預測。水平X軸表示時間(秒)，垂直y軸表示增加的扭矩。示出了如同可通過車軸扭矩請求信號監(jiān)測的第一車軸扭矩請求值150、第二車軸扭矩請求值160和第三車軸扭矩請求值170。曲線175可基于值150、160和170被投影得出，曲線175可用來基于提前時間190確定預測車軸扭矩請求值180。示出了三個車軸扭矩請求值150、160和170，且曲線175被定義為由這三個值限定的拋物線。在一個實施例中，曲線175可通過本領域內(nèi)已知的多項式外推法來確定。應當清楚,可監(jiān)測不止三個車軸扭矩請求值,且可根據(jù)本領域已知方法使用拋物曲線或其它代表曲線形式通過所述值的平均或最佳擬合來限定曲線。類似地，可根據(jù)本領域已知的預測方法基于車軸扭矩請求信號使用其它形式的預測。對于各種形式的預測，可利用濾波器來調整車軸扭矩請求值，以產(chǎn)生用在預測車軸扭矩請求值中的濾波的車軸扭矩請求信號。當作用在變速器一部分上或齒輪組上的扭矩達到或穿過零扭矩情形時，發(fā)生傳動系游隙。通過監(jiān)測變速器相關部件中的請求扭矩和實際或當前扭矩，在可能達到零扭矩情形時可做出預測。例如，在當前車軸扭矩估計具有正值且或者當前扭矩請求或預測扭矩請求具有負值的第一情形下，實際車軸扭矩被控制成遵循所述請求扭矩或預測的請求扭矩，以從正值經(jīng)過零扭矩情形到負值。類似地，在當前車軸扭矩估計具有負值且或者當前扭矩請求或預測扭矩請求具有正值的第二情形下，實際車軸扭矩被控制成遵循請求扭矩或預測 請求扭矩，以從負值經(jīng)過零扭矩情形到正值。因此，可基于當前車軸扭矩估計值的符號及當前扭矩請求值的符號或預測扭矩請求值的符號來預測游隙情形。預測未來的某個提前時間的傳動系游隙情形的方法包括，預測未來提前時間的車軸扭矩請求值，并基于預測的車軸扭矩請求值預測所述傳動系游隙情形。如果預測的車軸扭矩請求值小于零或小于扭矩預測閾值，那么可預測傳動系游隙情形。該方法可包括根據(jù)多個預測來預測未來的車軸扭矩請求值，并基于指示傳動系游隙情形的多個預測中的任意一個來預測傳動系游隙情形。在當前車軸扭矩估計為正時，將通過第一階預測、第二階預測、第一階預測與第二階預測的組合、或其它預測方法預測的在提前時間的預測車軸扭矩請求值與等于零或接近于零扭矩值的正扭矩預測閾值作比較。如果預測的車軸扭矩請求值小于正扭矩預測閾值，那么預測的車軸扭矩請求值可說成是負的或者足夠接近于零，以預測傳動系游隙情形是可能的。另外，可使用相對于多個扭矩閾值的多個扭矩情形來提高傳動系游隙預測的準確度。在可用來提高預測準確度的扭矩情形的第一實例中，可使用當前車軸扭矩估計相對于零扭矩情形的接近度來預測可能的零扭矩跨過。例如，具有正值或符號的當前車軸扭矩估計值必須在零扭矩值的附近，以預測可能的零扭矩跨過情形。與零扭矩情形的接近度可由在低車軸扭矩估計范圍內(nèi)的當前車軸扭矩估計值來定義，其中低車軸扭矩估計范圍由正的最小扭矩閾值和正的最大扭矩閾值來限定。如果當前車軸扭矩估計值在由正的最小扭矩閾值和正的最大扭矩閾值限定的范圍內(nèi)，那么當前車軸扭矩估計可說成是正的且接近于零，表示不久后可能跨過零扭矩的預測是恰當?shù)?。在可用來提高預測準確度的扭矩情形的第二實例中，當前車軸扭矩請求值可與接近于零扭矩值的正扭矩請求閾值作比較，如果當前車軸扭矩請求值小于正扭矩請求閾值，那么當前車軸扭矩請求可說成是負的或者足夠接近于零，表示不久后可能跨過零扭矩的預測是恰當?shù)摹Ｉ厦婵捎脕硖岣哳A測準確度的扭矩情形是孤立的或與預測車軸扭矩請求值組合。示例性方法基于預測車軸扭矩請求比正扭矩預測閾值小、當前車軸扭矩估計比正的最小扭矩閾值大且比正的最大扭矩閾值小、當前車軸扭矩請求以及比正的扭矩請求閾值小來確定傳動系游隙情形。類似地，在當前車軸扭矩估計為負時，為預測車軸扭矩從負值至正值的可能零扭矩跨過，將通過第一階預測、第二階預測、第一階預測與第二階預測的組合或其它預測方法預測的在提前時間的車軸扭矩請求值與等于零或接近于零扭矩值的負扭矩預測閾值作比較。如果預測的車軸扭矩請求值大于負扭矩預測閾值，那么預測的車軸扭矩請求值可說成是正的或足夠接近零，以預測傳動系游隙情形是可能的。類似地，該傳動系游隙預測可通過將當前車軸扭矩估計值與零扭矩值附近的范圍作比較來改進，所述范圍由負的最小扭矩閾值和負的最大扭矩閾值來限定。類似地，傳動系游隙預測可通過將當前車軸扭矩請求值與接近于零扭矩值的負扭矩請求閾值作比較并確定車軸扭矩請求值是否大于所述負扭矩請求閾值來改進。正的扭矩預測閾值、負的扭矩預測閾值、正的最小扭矩閾值、正的最大扭矩閾值、負的最小扭矩閾值、負的最大扭矩閾值、正的扭矩請求閾值和負的扭矩請求閾值可通過試驗、計算、建?；蜃阋灾苊芸紤]動力系的操作的任意其它方法來選擇，并且閾值的多個值可 基于操作條件來實施。圖4示出了用來預測實際車軸扭矩從正值至負值的可能零扭矩跨過的示例性閾值。水平X軸示出了時間(秒)，垂直y軸示出車軸扭矩。示出了在當前時間的時間400和從時間400前進了提前時間415的、在未來時間的時間410。正的最小扭矩閾值430和正的最大扭矩閾值420限定范圍450。范圍450可與當前車軸扭矩估計作比較。正的扭矩請求閾值460定義了當前車軸扭矩請求在其中可被確定為接近零或負值的范圍465。正的扭矩預測閾值470定義了預測的車軸扭矩請求在其中可被確定為接近零或負值的范圍475。上面方法的組合可指示根據(jù)許多構造的傳動系游隙情形。例如，一種方法可包括監(jiān)測車軸扭矩估計信號,監(jiān)測車軸扭矩請求信號，為車軸扭矩請求值的線性預測使用車軸扭矩請求信號的至少兩個值來預測在第一提前時間的第一預測車軸扭矩請求值，為車軸扭矩請求值的非線性預測使用車軸扭矩請求信號的至少三個值來預測在第二提前時間的第二預測車軸扭矩請求值，和基于當前車軸扭矩估計值為正的且在接近零的范圍內(nèi)、監(jiān)測的車軸扭矩請求值比正的扭矩請求閾值小、以及預測的車軸扭矩請求值之一比正的扭矩預測閾值小來預測傳動系游隙情形。每個預測的車軸扭矩請求值都可與選擇的公共閾值作比較，以指示接近或跨過零扭矩情形?？蛇x地，每個預測的車軸扭矩請求值都可與為相應方法選擇的不同閾值作比較，以預測該值。所述方法可包括使用當前車軸扭矩估計信號(該信號例如，如通過多變量動態(tài)估計器確定)，以及僅在車軸扭矩估計在接近于零扭矩值的標定范圍內(nèi)或低車軸扭矩估計范圍內(nèi)時預測傳動系游隙情形。一旦預測到傳動系游隙情形，可命令或利用校正措施來減輕或降低預測的傳動系游隙情形對車輛駕駛性能和/或動力系部件壽命的影響。例如，可減小提供給車軸的扭矩，以減輕沉悶聲及傳動系游隙情形的其它可預測影響。圖6示出了基于多個預測車軸扭矩請求值來預測傳動系游隙情形的示例性構造。構造200包括車軸扭矩請求模塊210，其監(jiān)測加速踏板傳感器或產(chǎn)生車軸扭矩請求信號的其它裝置。模塊210輸出監(jiān)測的車軸扭矩請求信號212至低通濾波器220，該濾波器輸出濾波的車軸扭矩請求信號222。信號222被輸入第一車軸扭矩請求預測模塊230，該模塊輸出在第一提前時間預測的第一預測車軸扭矩請求信號232。信號222還輸入至第二車軸扭矩請求預測模塊240，該模塊輸出在第二提前時間預測的第二預測車軸扭矩請求信號242。第一和第二提前時間可用于預測未來不同提前時間的車軸扭矩請求值，或者第一和第二提前時間可為相同的提前時間，以提高預測精確性。第一預測車軸扭矩請求信號232和第二預測車軸扭矩請求信號242輸入至模塊250，在其中利用本文所公開方法來確定是否預測到游隙情形。如果預測到游隙情形，那么模塊250產(chǎn)生游隙情形預測信號252，以供其它動力系控制模塊用來確定在游隙情形中傳動系的恰當控制動作。模塊250可具有其它輸入，包括當前車軸扭矩估計和監(jiān)測的車軸扭矩請求。圖5示出了用于預測傳動系游隙情形的示例性方法。表I包括所述預測方法的內(nèi)容。表I %明_
310
320 1 11 IlWltI.V V
3 30 聞酒 I + Il ill 4' ttlIL M - W 求 IfL
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方法300開始于框310，其中監(jiān)測車軸扭矩估計信號，該信號源自估計動力系中車軸扭矩或變速器輸出扭矩的裝置。該裝置可包括本文公開的多變量動態(tài)器或其它類似裝置。在框320，監(jiān)測源自加速踏板裝置、巡航控制模塊或其它裝置的車軸扭矩請求信號。在框330，基于監(jiān)測的和濾波的車軸扭矩請求信號預測第一預測車軸扭矩請求值。在框340，基于監(jiān)測的和濾波的車軸扭矩請求信號預測第二預測車軸扭矩請求值。在框350，基于車軸扭矩估計信號、車軸扭矩請求信號和預測車軸扭矩請求值預測傳動系游隙情形，如本文所公開的。所述傳動系游隙情形一旦被預測到就可保持一定時間周期，該時間周期被標定或確定為包括至少所述提前時間和另外的必要時間，總和包括最小游隙保持時間，以便控制器采取恰當?shù)膭幼?。一旦測量的游隙情形時間間隔或游隙情形有效的時間超過最小游隙保持時間，那么傳動系游隙情形就可基于超過標定恢復車軸扭矩估計閾值的當前車軸扭矩估計而退出。本公開已經(jīng)描述了優(yōu)選實施例及其變型。通過閱讀和理解說明書可出現(xiàn)其它變型和變化。因此，本公開不意欲限于作為考慮實施本最佳模式所公開的特定實施例，相反本公開包括落入所附權利要求范圍內(nèi)的所有實施方式。
權利要求
1.預測傳動系游隙情形的方法，所述方法包括 監(jiān)測車軸扭矩請求信號； 基于所述監(jiān)測的車軸扭矩請求信號確定在提前時間的預測車軸扭矩請求值；以及基于表示即將到來的零扭矩情形的所述預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形。
2.如權利要求I的方法，還包括 監(jiān)測當前車軸扭矩估計信號；以及 確定所述當前車軸扭矩估計信號，以表示正的當前車軸扭矩和負的當前車軸扭矩之 其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述正的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形包括 將所述預測車軸扭矩請求值與正的扭矩預測閾值作比較；以及基于所述預測車軸扭矩請求值比所述正的扭矩預測閾值小，預測所述傳動系游隙情形；并且 其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述負的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形包括 將所述預測車軸扭矩請求值與負的扭矩預測閾值作比較；以及 基于所述預測車軸扭矩請求值比所述負的扭矩預測閾值大，預測所述傳動系游隙情形。
3.如權利要求2的方法， 其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述正的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形還包括 將所述當前車軸扭矩估計信號與由正的最小扭矩閾值和正的最大扭矩閾值定義的范圍作比較； 將所述車軸扭矩請求信號與正的扭矩請求閾值作比較；和 進ー步基于所述當前車軸扭矩估計信號在由所述正的最小扭矩閾值和所述正的最大扭矩閾值定義的范圍內(nèi)以及所述車軸扭矩請求信號比所述正的扭矩請求閾值小，預測所述傳動系游隙情形；并且 其中，如果所述當前車軸扭矩估計信號被確定為表示所述負的當前車軸扭矩，則預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形還包括 將所述當前車軸扭矩估計信號與由負的最小扭矩閾值和負的最大扭矩閾值定義的范圍作比較； 將所述車軸扭矩請求信號與負的扭矩請求閾值作比較；以及 進ー步基于所述當前車軸扭矩估計信號在由所述負的最小扭矩閾值和所述負的最大扭矩閾值定義的所述范圍內(nèi)以及所述車軸扭矩請求信號比所述負的扭矩請求閾值大，預測所述傳動系游隙情形。
4.如權利要求I的方法，其中確定在所述提前時間的所述預測車軸扭矩請求值包括 基于所述車軸扭矩請求信號的多個值利用第一階預測來確定在所述提前時間的實時線性預測的車軸扭矩請求值。
5.如權利要求I的方法，其中確定在所述提前時間的所述預測車軸扭矩請求值包括 濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；以及 基于所述濾波的車軸扭矩請求信號的多個值利用第一階預測來確定在所述提前時間的實時線性預測的車軸扭矩請求值。
6.如權利要求I的方法，其中確定在所述提前時間的預測車軸扭矩請求值包括 基于所述車軸扭矩請求信號的三個值利用第二階預測來確定在所述提前時間的實時非線性預測的車軸扭矩請求值。
7.如權利要求I的方法，其中確定在所述提前時間的預測車軸扭矩請求值包括 濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號；以及 基于所述濾波的車軸扭矩請求信號的三個值利用第二階預測來確定在所述提前時間的實時非線性預測的車軸扭矩請求值。
8.如權利要求I的方法，其中基于指示即將到來的零扭矩情形的所述預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形包括 基于所述預測車軸扭矩請求值與扭矩預測閾值的比較預測所述傳動系游隙情形。
9.預測車輛傳動系游隙情形的方法，所述方法包括 監(jiān)測當前車軸扭矩估計信號； 監(jiān)測車軸扭矩請求信號； 濾波所述車軸扭矩請求信號，以產(chǎn)生濾波的車軸扭矩請求信號； 使用濾波的車軸扭矩請求信號的兩個值，預測在第一提前時間的第一預測車軸扭矩請求值，以確定實時線性預測的車軸扭矩請求值； 使用濾波的車軸扭矩請求信號的三個值，預測在第二提前時間的第二預測車軸扭矩請求值，以確定實時非線性預測的車軸扭矩請求值； 基于所述當前車軸扭矩估計信號在低車軸扭矩估計范圍內(nèi)、所述車軸扭矩請求信號比扭矩請求閾值小、以及所述第一和第二預測車軸扭矩請求值之一比扭矩預測閾值小來預測所述傳動系游隙情形； 基于預測所述傳動系游隙情形來指令校正措施；以及 基于游隙情形時間間隔超過最小游隙保持時間和所述當前車軸扭矩估計信號超過標定的恢復車軸扭矩估計閾值來終止所述校正措施。
10.預測動力系中的傳動系游隙情形的設備，所述設備包括 控制模塊 監(jiān)測車軸扭矩請求信號； 基于所述監(jiān)測的車軸扭矩請求信號確定在提前時間的預測車軸扭矩請求值；以及基于表示即將到來的零扭矩情形的預測車軸扭矩請求值預測在所述提前時間的所述傳動系游隙情形。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于多變量主動傳動系阻尼控制的傳動系游隙情形的預報。一種預測傳動系游隙情形的方法，包括監(jiān)測車軸扭矩請求信號、基于監(jiān)測的車軸扭矩請求信號確定在提前時間的預測車軸扭矩請求值、以及基于表示將近的零扭矩情形的預測車軸扭矩請求值在所述提前時間預測所述傳動系游隙情形。
文檔編號B60W20/00GK102756726SQ20121012764
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月27日
發(fā)明者H.夏, R.L.莫里斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司