利用電機(jī)扭矩調(diào)整來(lái)管理傳動(dòng)系振蕩的方法和系統(tǒng)本申請(qǐng)要求于2012年5月7日提交的第61/643,839號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的利益，并且要求于2012年9月13日提交的第13/613,651號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)的全部公開通過引用包含于此。技術(shù)領(lǐng)域本公開涉及一種具有電動(dòng)牽引電機(jī)的車輛和用于控制該車輛的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
不期望的傳動(dòng)系振蕩可發(fā)生在許多類型的車輛中，所述車輛包括混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)以及電池電動(dòng)車輛(BEV)，HEV包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)和電動(dòng)牽引電機(jī)以推進(jìn)車輛，BEV使用電池或燃料電池為牽引電機(jī)供電而沒有ICE。可通過換檔、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、再生制動(dòng)、離合器的接合/脫離接合和各種其它擾動(dòng)引入傳動(dòng)系振蕩。在這些情況下，車輛的操作者可在車輛的車廂內(nèi)經(jīng)歷令人不適的振蕩。以前針對(duì)傳動(dòng)系振蕩的解決方案包括：測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同的傳動(dòng)系部件之間的速度差以檢測(cè)扭曲和關(guān)聯(lián)的振蕩，并且基于該速度差調(diào)整針對(duì)電機(jī)的扭矩命令。當(dāng)前需要更有效地管理對(duì)各種車輛系統(tǒng)的控制，以減小或消除可感知的傳動(dòng)系振蕩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
一種用于控制具有結(jié)合到傳動(dòng)系的牽引電機(jī)的車輛的方法包括：響應(yīng)于傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度和傳動(dòng)系部件的已濾波的旋轉(zhuǎn)速度之間的差修改牽引電機(jī)扭矩，以減小傳動(dòng)系振蕩。在一個(gè)實(shí)施例中，牽引電機(jī)通過位于牽引電機(jī)和車輛牽引車輪之間的離合器選擇性地結(jié)合到車輛牽引車輪，并且僅當(dāng)離合器被鎖住時(shí)執(zhí)行修改牽引電機(jī)扭矩的步驟。傳動(dòng)系部件可包括牽引電機(jī)輸出軸或具有與牽引電機(jī)輸出軸相關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度的任何其它傳動(dòng)系部件。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括：使用第一低通濾波器對(duì)傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行濾波，第一低通濾波器具有作為傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)而變化的截止頻率；使用第二低通濾波器對(duì)傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行濾波，第二低通濾波器具有比第一低通濾波器的截止頻率高的固定的可校準(zhǔn)的截止頻率。該方法可包括：對(duì)旋轉(zhuǎn)速度和已濾波的旋轉(zhuǎn)速度之間的差進(jìn)行積分，并且響應(yīng)于第二低通濾波器的輸出與已進(jìn)行積分的旋轉(zhuǎn)速度和已濾波的旋轉(zhuǎn)速度之差之間的差值修改牽引電機(jī)扭矩。在各種實(shí)施例中，車輛包括變速器，并且修改牽引電機(jī)扭矩的步驟包括：響應(yīng)于變速器的速比改變來(lái)修改牽引電機(jī)扭矩。實(shí)施例可還包括：響應(yīng)于車輛再生制動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)來(lái)修改牽引電機(jī)扭矩。根據(jù)本公開的實(shí)施例可包括一種用于控制車輛的傳動(dòng)系的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有：牽引電機(jī)，用于為車輛的車輪提供動(dòng)力；控制器，與牽引電機(jī)通信，控制器被構(gòu)造為響應(yīng)于傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度和傳動(dòng)系部件的已濾波的旋轉(zhuǎn)速度之間的差修改牽引電機(jī)扭矩，以減小傳動(dòng)系振蕩。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括：離合器，位于牽引電機(jī)和車輛的車輪之間，并且當(dāng)離合器被鎖住時(shí)，控制器修改牽引電機(jī)扭矩。在一些實(shí)施例中，僅當(dāng)離合器打滑低于相應(yīng)閾值時(shí)，控制器修改牽引電機(jī)扭矩。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器使用第一低通濾波器對(duì)傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行濾波，第一低通濾波器具有作為傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)而變化的截止頻率，并且控制器使用第二低通濾波器對(duì)傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行濾波，第二低通濾波器具有比第一低通濾波器的截止頻率高的截止頻率。該系統(tǒng)還包括：多速比變速器，位于牽引電機(jī)和車輛牽引車輪（車輛的車輪）之間；第一離合器，選擇性地將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合到牽引電機(jī)；第二離合器，選擇性地將牽引電機(jī)結(jié)合到變速器?？刂破黜憫?yīng)于變速器的速比改變來(lái)修改牽引電機(jī)扭矩。該系統(tǒng)還包括再生制動(dòng)系統(tǒng)，控制器響應(yīng)于再生制動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)來(lái)修改牽引電機(jī)扭矩。根據(jù)本公開的實(shí)施例可還包括一種系統(tǒng)或車輛，該系統(tǒng)或車輛具有：多速比變速器，設(shè)置在牽引電機(jī)和車輛牽引車輪之間；第一離合器，選擇性地將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合到牽引電機(jī)；和第二離合器，選擇性地將牽引電機(jī)結(jié)合到變速器。與牽引電機(jī)、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器通信的控制器響應(yīng)于變速器的速比改變修改牽引電機(jī)扭矩。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)或車輛包括再生制動(dòng)系統(tǒng)，其中，控制器響應(yīng)于再生制動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)來(lái)修改牽引電機(jī)扭矩。本公開的各種實(shí)施例包括一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，該混合動(dòng)力電動(dòng)車輛具有：發(fā)動(dòng)機(jī)；牽引電機(jī)，通過第一離合器選擇性地結(jié)合到發(fā)動(dòng)機(jī)；牽引電池，電連接到牽引電機(jī)；有級(jí)變速器，通過第二離合器選擇性地結(jié)合到牽引電機(jī)；控制器，與牽引電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器通信?？刂破鞅粯?gòu)造為當(dāng)?shù)诙x合器被鎖住時(shí)響應(yīng)于傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度和傳動(dòng)系部件的已濾波的旋轉(zhuǎn)速度之間的差修改牽引電機(jī)扭矩。在各種實(shí)施例中，第二離合器位于變速器或變速器部件(諸如，變矩器)內(nèi)。傳動(dòng)系部件包括牽引電機(jī)輸出軸?？刂破骺砂ǎ旱谝坏屯V波器，具有作為傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)而變化的截止頻率；和第二低通濾波器，具有比第一低通濾波器的截止頻率高的截止頻率?？身憫?yīng)于變速器的速比改變和/或再生制動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)來(lái)控制牽引電機(jī)扭矩?？稍陉P(guān)聯(lián)的觸發(fā)事件(諸如，變速器速比改變或再生制動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng))之后的預(yù)定時(shí)間期間執(zhí)行用于減小或抑制傳動(dòng)系振蕩的扭矩修改或校正。根據(jù)本公開的各種實(shí)施例提供關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本公開的實(shí)施例的傳動(dòng)系扭矩管理減小另外可特別地在電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的再生制動(dòng)期間由變速器速比改變導(dǎo)致的傳動(dòng)系振蕩。然而，可例如響應(yīng)于當(dāng)車輛起動(dòng)離合器被鎖住時(shí)的任何換檔或擾動(dòng)(諸如，通電換檔)以及在發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)之后使用扭矩管理策略。各種實(shí)施例的系統(tǒng)和方法使用單個(gè)傳動(dòng)系部件(諸如，牽引電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度修改牽引電機(jī)扭矩，并通過減小或消除傳動(dòng)系振蕩來(lái)提高駕駛性能。通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，以上優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)容易地變得清楚。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的傳動(dòng)系的示意性表示；圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施例的變速器的示意性表示；圖3是示出根據(jù)本公開的各種實(shí)施例的用于減小或抑制傳動(dòng)系振蕩的系統(tǒng)或方法的操作的流程圖；圖4A是在傳動(dòng)系中存在振蕩的情況下牽引電機(jī)速度隨時(shí)間的圖形表示；圖4B是根據(jù)本公開的實(shí)施例的與已濾波的電機(jī)速度相比較的牽引電機(jī)速度的圖形表示；圖4C是根據(jù)本公開的實(shí)施例的牽引電機(jī)扭矩信號(hào)和用于減小傳動(dòng)系振蕩的修改的或校正的扭矩信號(hào)的圖形表示；和圖5是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于修改牽引電機(jī)扭矩以減小或抑制傳動(dòng)系振蕩的系統(tǒng)或方法的操作的示圖。具體實(shí)施方式這里公開本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例。應(yīng)該理解，公開的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例，可按照各種可選擇的形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。附圖未必按照比例繪制；一些特征可被夸大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，這里公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為是限制性的，而僅應(yīng)被解釋為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式應(yīng)用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，參照任何一個(gè)附圖示出并描述的實(shí)施例的各種特征可與在一個(gè)或多個(gè)其它附圖中示出的特征組合，以產(chǎn)生未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，對(duì)于特定應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)方式，可能希望對(duì)根據(jù)本公開的教導(dǎo)的特征進(jìn)行各種組合和修改。在示圖中使用的代表性實(shí)施例總體上涉及用于調(diào)整牽引電機(jī)的扭矩以減小或消除電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的傳動(dòng)系中的振蕩的系統(tǒng)或方法。然而，本公開的教導(dǎo)也可用在其它應(yīng)用中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可識(shí)別具有其它車輛結(jié)構(gòu)或技術(shù)的類似的應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)方式。參照?qǐng)D1，示意性地示出具有混合動(dòng)力電動(dòng)傳動(dòng)系的代表性車輛10。車輛10包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)12，ICE12具有連接到由分離離合器16實(shí)現(xiàn)的第一離合器的輸出軸14。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，根據(jù)本公開的傳動(dòng)系扭矩管理也可用在不包括ICE的電動(dòng)車輛中。分離離合器16驅(qū)動(dòng)主要用作牽引電機(jī)20的電機(jī)的輸入軸18。牽引電機(jī)20也可用作發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生為以后的使用而存儲(chǔ)的電能，如通常所知。分離離合器16能夠使內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12和電機(jī)20選擇性地彼此結(jié)合和脫離結(jié)合。電機(jī)20的輸出軸22連接到由起動(dòng)離合器24實(shí)現(xiàn)的第二離合器。起動(dòng)離合器24驅(qū)動(dòng)在一個(gè)實(shí)施例中由自動(dòng)有級(jí)換檔變速器實(shí)現(xiàn)的變速器28的輸入軸26。在一個(gè)實(shí)施例中，由關(guān)聯(lián)的液力變矩器(未具體示出)的摩擦式或機(jī)械式變矩器旁路離合器實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器24。本公開總體上獨(dú)立于特定類型的變速器，但可具體地用于有級(jí)變速器，所述有級(jí)變速器可能將扭矩?cái)_動(dòng)引入到傳動(dòng)系，這可導(dǎo)致與變速器的速比改變關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)系振蕩。類似于分離離合器16，起動(dòng)離合器24能夠使電機(jī)20和變速器28選擇性地彼此結(jié)合和脫離結(jié)合。變速器28的輸出軸驅(qū)動(dòng)差速齒輪元件30，差速齒輪元件30將動(dòng)力傳遞到車輪32。根據(jù)特定應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方式，各種類型的發(fā)電和/或蓄電裝置可用于為牽引電機(jī)20供電。在一個(gè)實(shí)施例中，高壓牽引電池34電連接到牽引電機(jī)20。電池34選擇性地提供電能以驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)20，并且還選擇性地在牽引電機(jī)20用作發(fā)電機(jī)時(shí)(諸如，例如在再生制動(dòng)期間)接收并存儲(chǔ)來(lái)自牽引電機(jī)20的電能。車輛系統(tǒng)控制器(VSC)36和/或多個(gè)控制器通過電連接38控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12、牽引電機(jī)20和變速器28的操作。電池34也可電氣連接到VSC36，和/或電池34可具有它自己的電池控制模塊(BCM)以控制充電、放電和各種其它電池功能。車輛10可包括再生制動(dòng)模塊或控制器90以控制一個(gè)或多個(gè)車輪32的再生制動(dòng)。在一些應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方式中，再生制動(dòng)模塊或控制器90可由硬件和/或軟件實(shí)現(xiàn)，并且可被集成在VSC36內(nèi)?？身憫?yīng)于各種車輛和/或周圍環(huán)境操作狀況或事件(諸如，下壓制動(dòng)踏板、松開加速踏板或者例如當(dāng)沿下坡行駛時(shí))，啟動(dòng)再生制動(dòng)。如圖1的代表性實(shí)施例中所示的車輛10具有混合動(dòng)力電動(dòng)傳動(dòng)系，在該混合動(dòng)力電動(dòng)傳動(dòng)系中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12、電機(jī)20和變速器28選擇性地串聯(lián)結(jié)合以推進(jìn)車輛。然而，應(yīng)該理解，為了本公開的目的，車輛10可具有各種其它傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)，諸如動(dòng)力分配傳動(dòng)系，在動(dòng)力分配傳動(dòng)系中，發(fā)動(dòng)機(jī)利用變速器內(nèi)的離合器連接到行星齒輪組，并且發(fā)電機(jī)連接到可與發(fā)動(dòng)機(jī)并行地為車輪提供動(dòng)力的電機(jī)。車輛10也可以是電池電動(dòng)車輛(BEV)，在BEV中不包括發(fā)動(dòng)機(jī)，并且電機(jī)20和電池34利用離合器結(jié)合到傳動(dòng)系，以便在沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下為車輪32提供動(dòng)力。另外，還考慮另外的部件被包括在本公開的車輛中，諸如用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的單獨(dú)的起動(dòng)電機(jī)。簡(jiǎn)而言之，盡管本公開描述了具有串聯(lián)連接的驅(qū)動(dòng)線部件的車輛10，但可設(shè)想本公開可應(yīng)用于在具有發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下或者在沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下包括用于為車輪提供動(dòng)力的電動(dòng)牽引電機(jī)的其它類型的車輛驅(qū)動(dòng)線。驅(qū)動(dòng)線的分離離合器16選擇性地將發(fā)動(dòng)機(jī)12結(jié)合到電機(jī)20。VSC36和/或另一控制器控制分離離合器16的壓力。當(dāng)命令足夠的壓力時(shí)，分離離合器16鎖住，并且發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出與電機(jī)20的輸入以相同的速度一起旋轉(zhuǎn)。這允許發(fā)動(dòng)機(jī)12通過電機(jī)20傳遞動(dòng)力并將動(dòng)力傳遞到變速器28中。當(dāng)命令比足夠的壓力小的壓力時(shí)，分離離合器16打滑并且發(fā)動(dòng)機(jī)12可部分地或完全地與電機(jī)20脫離接合，從而電機(jī)20可通過變速器28傳遞動(dòng)力而沒有與發(fā)動(dòng)機(jī)12關(guān)聯(lián)的損失，由此減少燃料消耗。類似地，起動(dòng)離合器24進(jìn)行操作，以將電機(jī)20的輸出與變速器28的輸入接合。VSC36再次控制起動(dòng)離合器24的壓力。當(dāng)由VSC36命令比完全壓力小的量的壓力時(shí)，起動(dòng)離合器24也打滑。當(dāng)軸22旋轉(zhuǎn)得比軸26快時(shí)，發(fā)生起動(dòng)離合器24的打滑。當(dāng)起動(dòng)離合器24打滑時(shí)，電機(jī)20的扭矩輸出未被完全傳遞到電機(jī)20的下游，而是例如可用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12，如以下所解釋。在操作中，車輛10可由發(fā)動(dòng)機(jī)12和電機(jī)20中的任一個(gè)或二者提供動(dòng)力。從在發(fā)動(dòng)機(jī)12關(guān)閉的情況下停止開始，例如，可使分離離合器16失效以使軸14、18彼此分離，可啟用起動(dòng)離合器24以將軸22、26鎖在一起，并且電機(jī)20可被啟動(dòng)以使車輪32移動(dòng)。隨著加速的需求增加，會(huì)使起動(dòng)離合器24打滑，并且可啟用分離離合器16以將軸14、18鎖在一起?？呻S后起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)12并使其達(dá)到期望的速度。當(dāng)軸14、18、22的速度接近變速器28的軸26和輸出軸的速度時(shí)，起動(dòng)離合器24經(jīng)歷的打滑的量可隨后減少。VSC36從放置在整個(gè)傳動(dòng)系中的一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)接收信息。VSC36可監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)12、電機(jī)20和傳動(dòng)系中的其它部件(諸如，軸14、18、22、26和將差速齒輪元件30連接到車輪32的半軸)的旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)起動(dòng)離合器24被鎖住并且不打滑時(shí)，位于電機(jī)20的輸出側(cè)的任何傳動(dòng)系部件的旋轉(zhuǎn)速度指...