專利名稱：控制車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中車(chē)輪跳動(dòng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及機(jī)動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，并且獨(dú)立于驅(qū)動(dòng)輪構(gòu)造。例如，機(jī)動(dòng) 車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可以是具有或不具有鎖止式差速器輪軸的前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)和/或全 輪驅(qū)動(dòng)。更具體地，本發(fā)明涉及通過(guò)檢測(cè)、測(cè)量、監(jiān)控以及自動(dòng)變速器單向離合器保護(hù)來(lái)檢 測(cè)和控制車(chē)輪跳動(dòng)。
背景技術(shù)：
車(chē)輪跳動(dòng)是一種出現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的令人討厭的工作狀態(tài)。已知?jiǎng)?力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振蕩在特征頻率也就是系統(tǒng)的固有頻率下激發(fā)車(chē)輛。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪由于與路 面摩擦接觸然后車(chē)輪失去接觸(有時(shí)被稱為停留(stick)和滑行(slip))而扭轉(zhuǎn)振蕩時(shí)， 車(chē)輪跳動(dòng)明顯。在車(chē)輪跳動(dòng)的情況下，車(chē)輛的懸掛系統(tǒng)往往扭轉(zhuǎn)振蕩，產(chǎn)生垂直和角位移 (有時(shí)稱為包裹(wrap-up))。車(chē)輪跳動(dòng)所產(chǎn)生的周期性動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)沖擊負(fù)荷可能會(huì)超過(guò)許多動(dòng)力傳動(dòng)部件 的設(shè)計(jì)極限。在行業(yè)中需要一種可靠的、可重復(fù)的技術(shù)以檢測(cè)、測(cè)量、監(jiān)控和保護(hù)包括自動(dòng)變速 器及其內(nèi)部元件的主要?jiǎng)恿鲃?dòng)部件不受到破壞并且避免車(chē)輪跳動(dòng)引起的性能問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
控制機(jī)動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中車(chē)輪跳動(dòng)的方法包括通過(guò)確定將動(dòng)力傳輸至動(dòng) 力傳動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輪的部件的速度振蕩的幅度和頻率來(lái)檢測(cè)車(chē)輪跳動(dòng)情況的出現(xiàn)，接合動(dòng)力 傳動(dòng)系統(tǒng)中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輪之間傳輸扭矩的變速器摩擦離合器，以及調(diào)節(jié)要求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。摩擦離合器是液壓驅(qū)動(dòng)的并與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的單向離合器平行設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī) 和車(chē)輪之間。如果速度幅度大于參考速度幅度，則減少傳輸?shù)杰?chē)輪的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。該方法保護(hù)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件不受扭轉(zhuǎn)沖擊負(fù)荷的影響，提高了變速器部件的耐 久性，并保持了變速器非同步換檔事件的校準(zhǔn)優(yōu)點(diǎn)。該方法支持嵌入車(chē)輛動(dòng)力系控制模塊中的控制系統(tǒng)策略，其能持續(xù)地檢測(cè)、測(cè)量、 監(jiān)控和保護(hù)自動(dòng)變速器不受車(chē)輪跳動(dòng)產(chǎn)生的不利負(fù)載狀況的影響。通過(guò)以下詳細(xì)的說(shuō)明、權(quán)利要求和附圖，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將變得顯而易見(jiàn)。 應(yīng)理解的是，雖然說(shuō)明書(shū)和示例性實(shí)施例指出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但其僅通過(guò)示例的 方式給出。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，對(duì)描述的實(shí)施例和例子所作的各種改變和修改將變 得顯而易見(jiàn)。


參考以下說(shuō)明，并結(jié)合附圖，本發(fā)明將更容易理解，其中圖1為機(jī)動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的俯視圖，其包括變速器、分動(dòng)箱、前和后驅(qū)動(dòng)軸以及延伸至前輪和后輪的軸；圖2是表示控制車(chē)輪跳動(dòng)的算法的邏輯流程的圖示；以及圖3是表示由輸出軸速度傳感器生成的典型速度信號(hào)振蕩的圖表。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖特別是圖1，可以應(yīng)用本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力系8包括前輪10 和后輪12，用于產(chǎn)生多個(gè)前進(jìn)速比和后退驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力變速器14，可驅(qū)動(dòng)地連接至變速器的 發(fā)動(dòng)機(jī)15，將變速器輸出17連續(xù)可驅(qū)動(dòng)地連接至后驅(qū)動(dòng)軸18的分動(dòng)箱16。當(dāng)手動(dòng)或電子 地選擇四輪驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，分動(dòng)箱16選擇性地將變速器輸出連接至前驅(qū)動(dòng)軸20和后驅(qū)動(dòng)軸 18。后驅(qū)動(dòng)軸18將動(dòng)力傳輸至后差速器裝置22，動(dòng)力從后差速器裝置22通過(guò)包含在 差速器殼體內(nèi)的車(chē)軸2446有差別地傳輸至后輪12。通常后差速器裝置22是鎖止式差速 器，其在一定條件下將后車(chē)軸24 J6互相固定防止有差別地驅(qū)動(dòng)后輪12。前輪10可驅(qū)動(dòng)地 連接至右側(cè)和左側(cè)半軸32、34，動(dòng)力從前驅(qū)動(dòng)軸20通過(guò)前差速器裝置36傳輸至該右側(cè)和左 側(cè)半軸32、34。分動(dòng)箱總成16將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力持續(xù)地傳輸至后驅(qū)動(dòng)軸18和后輪12，這是主要的動(dòng)力 路徑。分動(dòng)箱16通過(guò)分動(dòng)離合器和鏈條裝置38將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力間歇地傳輸至前驅(qū)動(dòng)軸20和 前輪10，這是第二動(dòng)力路徑。啟動(dòng)并接合位于分動(dòng)箱16中的分動(dòng)離合器以使其將動(dòng)力傳輸 至前驅(qū)動(dòng)軸20。當(dāng)分動(dòng)離合器分離時(shí)，變速器輸出17的動(dòng)力僅傳輸至后輪12。用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)15、變速器14和分動(dòng)箱16運(yùn)行的電子控制器包含微處理器56， 其可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)58訪問(wèn)包括RAM60、R0M62和KAM63的電子存儲(chǔ)器。輸出軸速度(OSS) 傳感器50產(chǎn)生持續(xù)的電子信號(hào)，其表示變速器輸出軸17的速度的幅度隨時(shí)間的變化。速 度信號(hào)由線52傳輸至控制器56的輸入端M。傳感器68產(chǎn)生的表示油門(mén)踏板66位置、即 踏板被壓下的程度的信號(hào)，由線70傳輸至控制器的輸入端M。變速器14包括液壓驅(qū)動(dòng)的摩擦離合器72和與離合器72平行設(shè)置的單向離合器 74。當(dāng)變速器生成特定前進(jìn)齒數(shù)比例如一檔和后退驅(qū)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)單向離合器74傳 輸至變速器輸出17?？刂破?6的輸出端76傳送各種輸出信號(hào)，一種輸出信號(hào)由線78傳輸至電磁驅(qū)動(dòng) 閥，其使離合器72交替接合和分離；另一種信號(hào)由線82傳輸，其運(yùn)行以控制發(fā)動(dòng)機(jī)15產(chǎn)生 的扭矩的量；以及多種信號(hào)，其控制變速器14在其各種速比下工作?？刂破鞯腞0M64包含算法90，圖2示出了它的步驟，其檢測(cè)、控制和調(diào)節(jié)或消除車(chē) 輪跳動(dòng)。在步驟92，執(zhí)行測(cè)試以確定指示車(chē)輪跳動(dòng)的特定條件是否存在。那些準(zhǔn)入條件包 括小于參考速度的車(chē)速、運(yùn)行在合適檔位最好是第一或第二前進(jìn)檔或倒檔的變速器14。如果測(cè)試92的結(jié)果是邏輯假，算法90重新執(zhí)行步驟92的測(cè)試。當(dāng)測(cè)試92的結(jié) 果是邏輯真時(shí)，算法90在進(jìn)入步驟102之前采集由OSS傳感器50生成的數(shù)據(jù)。當(dāng)算法在 執(zhí)行它的其他步驟時(shí)，不斷重復(fù)地執(zhí)行步驟94-100并在RAM62中更新新的數(shù)據(jù)。在步驟94，從OSS傳感器50生成的信號(hào)中取樣以確定OSS的最大當(dāng)前振蕩速度。 在步驟96，確定OSS的取樣幅度和頻率。在步驟98，從取樣的振蕩OSS信號(hào)確定最小0SS。圖3是表示OSS傳感器50生成的典型速度信號(hào)振蕩的圖表。第一振蕩104具有第一峰值106和第二峰值108。類似地，第二振蕩110具有第一峰值112和第二峰值114。 雙峰值的出現(xiàn)會(huì)影響用來(lái)確定信號(hào)周期、頻率和幅度的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了提高頻率數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，該算法建立了幅度的校準(zhǔn)參考減小量116，其必須出 現(xiàn)在每個(gè)峰值幅度106、108之后的當(dāng)前振蕩過(guò)程中。當(dāng)幅度的參考減小量116出現(xiàn)時(shí)，將 緊在前的峰值確定為該振蕩的最大幅度。雙峰值的出現(xiàn)會(huì)使能從OSS速度信號(hào)50確定的周期長(zhǎng)度118、119以及相應(yīng)的頻 率產(chǎn)生大的變化。為了提高頻率數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，該算法從連續(xù)的下降沿120、122或連續(xù)的 上升沿124、126的相同幅度來(lái)確定周期長(zhǎng)度，并從如此確定的周期長(zhǎng)度計(jì)算頻率。在步驟100，從OSS傳感器50生成的信號(hào)取樣以確定參考圖3所述的OSS的振蕩 速度的當(dāng)前幅度和頻率。在步驟102，執(zhí)行測(cè)試以確定OSS幅度和頻率是否處在相應(yīng)的為該機(jī)動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力 傳動(dòng)系統(tǒng)憑經(jīng)驗(yàn)確定的參考范圍內(nèi)。如果測(cè)試102返回真，這表明OSS傳感器50產(chǎn)生的信 號(hào)的振蕩具有表示該車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中存在車(chē)輪跳動(dòng)的特征，例如幅度、持續(xù)不變的循 環(huán)和周期。速度信號(hào)的頻率應(yīng)該在車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的引起共振的扭轉(zhuǎn)頻率的可接受范圍 內(nèi)。在一已知的實(shí)例中，該頻率范圍介于六和十Hz之間。如果測(cè)試102的結(jié)果是真，在步驟130，車(chē)輪跳動(dòng)振蕩計(jì)數(shù)器增值。如果測(cè)試102 的結(jié)果為假，在步驟132，車(chē)輪跳動(dòng)振蕩計(jì)數(shù)器減值。在步驟134，執(zhí)行測(cè)試以確定輛跳動(dòng)振蕩的當(dāng)前值或計(jì)數(shù)是否足以得出車(chē)輪跳動(dòng) 正在出現(xiàn)的結(jié)論。如果測(cè)試134的結(jié)果為假，在步驟136中執(zhí)行測(cè)試以確定是否滿足允許 退出算法90的條件。如果滿足，在步驟140終止算法的執(zhí)行。如果測(cè)試134的結(jié)果為真，在步驟140，控制器使離合器72接合，由此調(diào)節(jié)單向離 合器74和車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的扭轉(zhuǎn)振蕩。在步驟142，參考OSS信號(hào)50的幅度以及在當(dāng)前事件中已經(jīng)發(fā)生的車(chē)輪跳動(dòng)振蕩 的數(shù)量來(lái)確定一個(gè)指標(biāo)，該指標(biāo)表示因車(chē)輪跳動(dòng)振蕩而產(chǎn)生的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的耐用性 或使用壽命的變化?？刂破?6將指標(biāo)存儲(chǔ)在KAM63中。在步驟144，進(jìn)行測(cè)試以確定OSS幅度相對(duì)于憑經(jīng)驗(yàn)確定的參考幅度是否足夠高 到使得動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件有損壞的風(fēng)險(xiǎn)。如果測(cè)試144的結(jié)果為假，控制運(yùn)行至步驟136。如果測(cè)試144的結(jié)果為真，在步驟146，控制器56調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)以減少或消 除車(chē)輪跳動(dòng)。調(diào)節(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)氣流、發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén) 位置、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比中的任何一個(gè)或這些參數(shù)的任意組合。然后，控制運(yùn) 行至測(cè)試136。步驟136的測(cè)試的退出條件包括車(chē)速大于參考退出車(chē)速、油門(mén)踏板位置小于參考 退出踏板位置持續(xù)超過(guò)參考時(shí)間段，OSS速度信號(hào)幅度的持續(xù)減少超過(guò)參考時(shí)間段。如果測(cè)試136的結(jié)果為假，控制回到步驟94-100。根據(jù)專利法規(guī)的規(guī)定，已經(jīng)描述了優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，可以實(shí)施與 詳細(xì)示出和描述的實(shí)施例不同的替換實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種控制車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中車(chē)輪跳動(dòng)的方法，包含在確定將動(dòng)力傳輸至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輪的部件的速度振蕩的幅度和頻率后檢測(cè)車(chē) 輪跳動(dòng)情況正在發(fā)生；以及接合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輪之間傳輸扭矩的變速器摩擦離合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，摩擦離合器是液壓驅(qū)動(dòng)的并與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的單向離合器平行設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē) 輪之間；以及所述部件是單向離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如果速度幅度大于參考速度幅度， 則減少傳輸?shù)杰?chē)輪的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，減少步驟包含調(diào)節(jié)包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣流、發(fā)動(dòng) 機(jī)節(jié)氣門(mén)位置、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比中的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)或這些參數(shù)的任思組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，驅(qū)動(dòng)輪可驅(qū)動(dòng)地連接至變速器輸出軸，并 且確定的幅度和頻率是輸出軸速度的幅度和頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包含如果所述幅度和頻率處在指示車(chē)輪跳動(dòng)事件正在發(fā)生的范圍內(nèi)，累加包含動(dòng)力傳動(dòng)系 統(tǒng)已經(jīng)歷的車(chē)輪跳動(dòng)振蕩的連續(xù)總數(shù)的計(jì)數(shù)器；以及如果所述幅度和頻率處在指示車(chē)輪跳動(dòng)事件未發(fā)生的范圍內(nèi)，遞減該計(jì)數(shù)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包含確定和記錄在每個(gè)車(chē)輪跳動(dòng)事件 中發(fā)生的車(chē)輪跳動(dòng)速度振蕩數(shù)以及每個(gè)相應(yīng)的車(chē)輪跳動(dòng)速度振蕩的幅度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定速度振蕩的幅度的步驟包含 建立幅度的參考減小量，其必須出現(xiàn)在振蕩過(guò)程中出現(xiàn)的每個(gè)峰值幅度之后；當(dāng)幅度的參考減小量出現(xiàn)，將緊位于該參考減小量之前的振蕩峰值的幅度確定為振蕩 的幅度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定速度振蕩的頻率的步驟包含 在速度振幅恒定的情況下，確定連續(xù)速度振蕩的下降沿之間的周期長(zhǎng)度；以及 將頻率設(shè)置為等于所述周期長(zhǎng)度的倒數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定速度振蕩的頻率的步驟包含 在速度振幅恒定的情況下，確定連續(xù)速度振蕩的上升沿之間的周期長(zhǎng)度；以及 將頻率設(shè)置為等于所述周期長(zhǎng)度的倒數(shù)。
全文摘要
一種控制車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中車(chē)輪跳動(dòng)的方法，包括在確定將動(dòng)力傳輸至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輪的部件的速度振蕩的幅度和頻率后檢測(cè)發(fā)生車(chē)輪跳動(dòng)情況；接合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輪之間傳輸扭矩的變速器摩擦離合器，以及調(diào)節(jié)要求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
文檔編號(hào)B60W10/04GK102126498SQ20111000218
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者丹尼爾·T·林, 尼古拉斯·J·威特, 張建平, 戴維·M·狄龍, 查爾斯·W·蘇特, 約瑟夫·F·庫(kù)哈爾斯基, 邁克爾·J·奧德 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司