CN101580062B - 拖曳扭矩需求安全性诊断系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及拖曳扭矩需求安全性诊断系统及方法。一种用于车辆的发动机控制系统，包括扭矩模块和拖曳需求估计模块。所述扭矩模块基于驾驶员扭矩需求控制发动机的扭矩输出，并基于根据驱动轮速度产生的车轮拖曳扭矩需求增大所述扭矩输出。当所述驱动轮速度比非驱动轮速度大预定速度以上时，该拖曳需求估计模块停用所述扭矩输出的所述增大。

Description

拖曳扭矩需求安全性诊断系统及方法
本申请要求于2008年5月14日提交的美国临时申请No.61/127,490的权益。上述申请的内容通过引用包含于本文。
技术领域
本发明涉及车辆系统，尤其涉及内燃机。
背景技术
这里提供的背景描述是为了总地示出本公开内容的目的。本发明人在该背景技术部分中所作描述的内容，以及提交时不会以其它方式被认为现有技术的描述的各个方面，既不明示也不暗示地被认为是破坏本公开的现有技术。
内燃机在汽缸内燃烧空气与燃料的混合物以驱动活塞，从而产生驱动扭矩。进入发动机的气流通过节气门来调节。更具体地，节气门调节节流面积，增大或减小进入发动机的气流。随着节流面积增大，进入发动机的气流增多。燃料控制系统调节燃料的喷射率，以给汽缸提供期望的空气/燃料混合物。增大供给汽缸的空气和燃料会增大发动机的扭矩输出。
发动机控制系统已研发用来控制发动机输出的扭矩，以获得期望扭矩。其它车辆系统，例如底盘控制系统，由于各种原因可能要求发动机的扭矩输出增大超过驾驶员需求的扭矩。例如，超出的扭矩可用于消除车轮的拖曳、增大车辆牵引力、提高车辆稳定性、平顺换档和/或为了其它适当的目的。
当车辆的驱动轮以与车辆的非驱动轮不同的速率减速时，发生车轮拖曳事件。驱动轮的拖曳事件可能由以下原因引起，例如，车辆在具有低摩擦系数的表面上的运行、变速器内的换档、和/或发动机一个或多个汽缸的停用。
例如，当车辆在具有低摩擦系数的表面上时，驾驶员可从加速器踏板移除压力(即，减小向发动机请求的扭矩大小)。当驾驶员从加速器踏板移除压力时，车辆损失导致负扭矩施加到车辆的驱动轮上。这些损失可归因于机械损失(例如，传动系的摩擦)、风压损失(例如，发动机的泵送损失)和/或其它车辆损失。当摩擦系数低时，负扭矩的施加会引起驱动轮以比非驱动轮更快的速率减速，从而可能引起驱动轮锁止。
当发生各种车辆操作时，例如当进行从较低传动比至较高传动比的换档时，或者当停用发动机的一个或多个汽缸时，负扭矩也可能施加到驱动轮上。通过换档至较高传动比而施加的负扭矩可能由驱动轮与接合的齿轮之间的机械连接引起。通过停用一个或多个汽缸施加的负扭矩可能由发动机的泵送损失和/或停用的汽缸内捕集的气体引起。
当发生拖曳事件时，底盘控制系统产生拖曳扭矩需求，以将发动机的扭矩输出增大超过驾驶员需求的扭矩。该扭矩用于将驱动轮加速至非驱动轮的速度。在发生拖曳事件时增大发动机的扭矩输出和加速驱动轮，提高了车辆稳定性和控制。
发明内容
车辆的发动机控制系统包括扭矩模块和拖曳需求估计模块。所述扭矩模块基于驾驶员扭矩需求控制发动机的扭矩输出，并基于根据驱动轮速度产生的车轮拖曳扭矩需求增大所述扭矩输出。当所述驱动轮速度比非驱动轮速度大预定速度以上时，该拖曳需求估计模块停用所述扭矩输出的所述增大。
在其它特征中，在所述增大期间，当加速器踏板被致动比预定时间段长时，所述拖曳需求估计模块停用所述增大。
在其它特征中，所述预定速度基于车辆转向期间所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的最大差来确定。
在其它特征中，所述非驱动轮速度对应于所述车辆的多个非驱动轮之一的最大速度。
车辆系统包括底盘控制模块和发动机控制模块。所述底盘控制模块包括所述拖曳需求估计模块，并且产生所述车轮拖曳扭矩需求。所述发动机控制模块控制所述发动机的所述扭矩输出。
另一种车辆系统包括发动机控制模块和底盘控制模块。所述发动机控制模块包括所述发动机控制系统。所述底盘控制模块产生所述车轮拖曳扭矩需求。
在其它特征中，当满足下列条件中的至少一个时，所述拖曳需求估计模块阻止所述增大：所述车轮拖曳扭矩需求小于所述驾驶员扭矩需求；所述驾驶员扭矩需求大于预定的最高驾驶员扭矩需求；所述车轮拖曳扭矩需求为大于和小于存储的车轮拖曳扭矩需求中的一种；所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最高车轮拖曳扭矩需求；和所述非驱动轮速度为大于和小于预定的速度范围中的一种。
在其它特征中，当满足下列条件中的至少一个时，所述拖曳需求估计模块有选择地阻止所述增大：所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的差小于预定速度差；和当产生所述车轮拖曳扭矩需求时，车辆减速度大于预定减速度。
在其它特征中，当所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最小车轮拖曳扭矩需求时，所述拖曳需求估计模块阻止所述增大。
在其它特征中，所述发动机控制系统还包括产生所述车轮拖曳扭矩需求的底盘控制模块。所述拖曳需求估计模块进行有选择地阻止和停用所述增大中的至少一种。当所述增大被进行阻止和停用中的至少一种时，所述拖曳需求估计模块提供故障数据给所述底盘控制模块。
车辆的发动机控制方法包括：基于驾驶员扭矩需求控制发动机的扭矩输出；基于根据驱动轮速度产生的车轮拖曳扭矩需求增大所述扭矩输出；以及当所述驱动轮速度比非驱动轮速度大预定速度以上时，停用所述扭矩输出的所述增大。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括在所述增大期间，当加速器踏板被致动比预定时间段长时，停用所述增大。
在其它特征中，所述预定速度基于车辆转向期间所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的最大差来确定。
在其它特征中，所述非驱动轮速度对应于所述车辆的多个非驱动轮之一的最大速度。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括：使用底盘控制模块产生所述车轮拖曳扭矩需求；以及使用发动机控制模块控制所述发动机的所述扭矩输出。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括当满足下列条件中的至少一个时，阻止所述增大：所述车轮拖曳扭矩需求小于所述驾驶员扭矩需求；所述驾驶员扭矩需求大于预定的最高驾驶员扭矩需求；所述车轮拖曳扭矩需求为大于和小于存储的车轮拖曳扭矩需求中的一种；所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最高车轮拖曳扭矩需求；和所述非驱动轮速度为大于和小于预定的速度范围中的一种。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括当满足下列条件中的至少一个时，阻止所述增大：所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的差小于预定的速度差；和当产生所述车轮拖曳扭矩需求时，车辆减速度大于预定的减速度。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括当所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最小车轮拖曳扭矩需求时，阻止所述增大。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括：使用底盘控制模块产生所述车轮拖曳扭矩需求；使用第二模块有选择地进行阻止和停用所述增大中的至少一个；以及当所述增大被进行阻止和停用中的至少一项时，提供故障数据给所述底盘控制模块。
从下文提供的详细描述可清楚本发明适用性的其它方面。应当理解，详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本发明的范围。
附图说明
从详细描述和附图可更加全面地理解本发明，其中：
图1为根据本发明原理的典型发动机系统的功能框图；
图2A-图2C为包括根据本发明原理的拖曳需求估计模块的典型发动机控制系统的功能框图；
图3为根据本发明原理的拖曳需求估计模块的典型执行方案的功能框图；
图4为示出由根据本发明原理的拖曳需求估计模块执行的典型步骤的流程图；以及
图5A-图5B为示出由根据本发明原理的拖曳需求估计模块执行的典型步骤的另一流程图。
具体实施方式
实质上，下面的描述仅仅是示意性的，而绝不是限制本发明及其应用或使用。为清楚起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中至少之一”应当认为是意味着使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，在不改变本发明原理的情况下，可以不同的顺序执行方法中的步骤。
如本文中所使用的，术语“模块”指的是特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合适部件。
发动机控制器基于驾驶员扭矩需求控制发动机的扭矩输出。在某些情形下，其它车辆系统，例如底盘控制系统，可能需要发动机控制器增大发动机扭矩输出超过驾驶员扭矩需求。例如，底盘控制系统可产生拖曳扭矩需求以消除车辆驱动轮的拖曳。
根据本发明原理的发动机控制器执行拖曳扭矩需求，并在启用拖曳扭矩需求之后将发动机的扭矩输出增大超过驾驶员扭矩需求。拖曳需求估计模块估计拖曳扭矩需求的有效性，并且在满足特定启用条件时启用拖曳扭矩需求的执行。
当基于拖曳扭矩需求增大发动机的扭矩输出时，拖曳需求估计模块监测驱动(拖曳)轮的车轮速度，产生拖曳扭矩需求用于该驱动轮。当驱动轮速度超过车速时，拖曳需求估计模块有选择地停用拖曳扭矩需求的执行。
现在参考图1，示出了典型发动机系统100的功能框图。发动机系统100可实施任何适当类型的车辆中，包括混合动力型车辆。发动机系统100包括燃烧空气/燃料混合物以产生驱动扭矩的发动机102。尽管这里描述了火花点燃式汽油型发动机，但是本发明可适用于其它类型的扭矩产生器，不限于汽油型发动机、柴油型发动机、燃料电池发动机、丙烷发动机和使用一个或多个电动机的混合型发动机。空气通过节气门106吸入进气歧管104。电子节气门控制器(ETC)108控制节气门106的开度。
发动机控制模块(ECM)110通过ETC 108调节节气门106的开度。这样，ECM 110控制进入进气歧管104的气流。空气从进气歧管104吸入发动机102的汽缸。尽管发动机102可包括多个汽缸，但为示出性目的，只示出了代表性汽缸112。例如，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。
ECM 110还控制燃料喷射器，例如燃料喷射器114，喷射的燃料量。例如，ECM 110可产生一段预定时间的脉冲。当产生该脉冲时，燃料喷射器114打开。因此，可基于脉冲的长度(即，脉冲宽度)调节喷射的燃料量。燃料喷射器114可在中间位置或多个位置处将燃料喷射到进气歧管104，例如在与汽缸112相关联的进气门附近。可选地，燃料喷射器114可将燃料直接喷射到汽缸内。在各种实施方案中，可为每个汽缸设置一个燃料喷射器。
喷射的燃料与空气混合，产生空气/燃料混合物。活塞(未示出)在汽缸112内压缩空气/燃料混合物。火花塞116基于ECM 110的信号而被激励，从而点燃空气/燃料混合物。尽管发动机102显示为包括火花塞116，但是发动机102可为任意适当类型的发动机，例如压燃式发动机。在其它发动机系统中，并不必需要火花塞116来开始燃烧。燃烧的副产物(即，排气)从汽缸112排向排气系统118。
空气/燃料混合物的燃烧引起活塞可旋转地驱动曲轴(未示出)，并产生扭矩。发动机102输出的扭矩传递到变速器(未示出)。变速器将扭矩传递到车辆的一个或多个车轮(未示出)。车辆可包括任意适当数量的车轮。例如，车辆可包括四个车轮。
ECM 110控制发动机102输出的扭矩。例如，ECM 110可包括扭矩模块111，该扭矩模块111通过调节进入发动机102的气流、喷射的燃料量、火花正时和/或其它适当的发动机参数来控制扭矩输出。ECM 110可基于驾驶员输入来控制发动机102输出的扭矩。ECM 110还可基于各种传感器(未示出)提供的信号来控制扭矩输出，这些传感器例如为空气流量(MAF)传感器、歧管绝对压力(MAP)传感器、进气温度(IAT)传感器、冷却剂温度传感器和/或其它传感器。
驾驶员使用车辆内的一个或多个装置输入扭矩和/或速度需求。例如，驾驶员可致动加速器踏板来请求扭矩和可致动制动踏板来请求(和/或执行)车辆制动。制动踏板的致动还可用于请求发动机102输出的扭矩的降低。驾驶员输入模块120从测量驾驶员输入的各种传感器接收信号。
例如，驾驶员输入模块120从一个或多个加速器踏板位置(APP)传感器(例如，APP传感器122)和一个或多个制动踏板位置(BPP)传感器(例如，BPP传感器124)接收信号。APP传感器122测量加速器踏板的位置，并基于加速器踏板的位置产生APP信号。类似地，BPP传感器124测量制动踏板的位置，并基于制动踏板的位置产生BPP信号。驾驶员输入模块120发送驾驶员输入至ECM 110。
ECM 110基于驾驶员输入确定驾驶员扭矩需求。驾驶员扭矩需求对应于驾驶员请求的扭矩大小(例如，Nm)。ECM 110基于驾驶员扭矩需求调节发动机102的扭矩输出。在某些情形下，ECM 110可从其它车辆系统接收扭矩需求，例如底盘控制系统。ECM 110有选择地调节发动机102的扭矩输出以满足这种扭矩需求。
底盘控制模块130为底盘控制系统产生底盘扭矩需求。例如，底盘控制模块130可产生底盘扭矩需求以消除车轮拖曳(即，当发生拖曳事件时)。基于车轮拖曳产生的扭矩需求称为拖曳扭矩需求。当驱动轮以与车辆的非驱动轮不同的速率减速时，发生拖曳事件。例如，拖曳事件可能由车辆在具有低摩擦系数的表面上的运行、变速器内的换档、和/或发动机102的一个或多个汽缸的停用引起。
底盘控制模块130从各种车轮速度传感器接收车轮速度信号，例如车轮速度传感器132。尽管只示出了车轮速度传感器132，但是车辆可包括不只一个车轮速度传感器，并且车辆可为车辆的每个车轮包括不只一个车轮速度传感器。
每个车轮速度传感器，例如车轮速度传感器132，测量车辆的其中一个车轮的旋转速度。换句话说，每个车轮速度传感器都测量车轮速度(WS)。驱动轮的车轮速度称为驱动轮速度(DWS)，而非驱动轮的车轮速度称为非驱动轮速度(UDWS)。底盘控制模块130基于驱动及非驱动轮速度确定是否发生拖曳事件。当发生拖曳事件时，底盘控制模块130产生拖曳扭矩需求。拖曳扭矩需求可存储在一个或多个预定位置，例如存储器131中。
拖曳扭矩需求请求ECM 110增大发动机102的扭矩输出(即，超过驾驶员扭矩需求)一段预定时间以消除车轮拖曳。可计算所述增大的扭矩输出和所述时间段，以将驱动轮的速度加速至车辆速度或非驱动轮速度。
发动机系统100还包括控制车辆制动的制动控制模块140。例如，制动控制模块140可在拖曳扭矩需求期间指令制动车辆的其中一个非驱动轮。驱动轮的加速与非驱动轮的制动相配合提高了车辆稳定性和控制。
现在参考图2A-图2C，示出了典型控制系统的功能框图。拖曳需求估计模块150接收拖曳扭矩需求，确定是否满足各种启用条件，并基于是否满足启用条件而有选择地启用或停用拖曳扭矩需求的执行。当启用拖曳扭矩需求时，ECM 110基于拖曳扭矩需求增大发动机102的扭矩输出。
如果拖曳需求估计模块150停用拖曳扭矩需求的执行，那么拖曳需求估计模块150发送故障指示给底盘控制模块130。拖曳需求估计模块150还报告其停用推理。例如，拖曳需求估计模块150可将有关其推理的数据存储在预定位置，例如存储器131中。该数据可之后被存取并用于诊断和/或标定。
在启用拖曳扭矩需求之后，本发明的拖曳需求估计模块150有选择地停用拖曳扭矩需求的执行。换句话说，当基于拖曳扭矩需求增大发动机102的扭矩输出时，拖曳扭矩估计模块150停用拖曳扭矩需求的执行。例如，当驱动轮速度超过非驱动轮速度预定速度以上时，拖曳需求估计模块150停用拖曳扭矩需求的执行。当产生拖曳扭矩需求以将驱动轮速度加速至非驱动轮速度时，驱动轮速度的进一步加速可能是不必要的。
拖曳需求估计模块150构造成使得其可位于任何适当的位置。例如，在一种执行方案中(例如，图2A)，拖曳需求估计模块150可位于ECM 110和底盘控制模块130的外部。在其它执行方案中，拖曳需求估计模块150可位于ECM 110内(例如，见图2B)、在底盘控制模块内(例如，见图2C)或在任何其它适当的位置。
现在参考图3，示出了拖曳需求估计模块150的典型执行方案的功能框图。拖曳需求估计模块150包括最高非驱动轮速度模块302、拖曳需求启用模块304、低需求模块306和停用模块308。
最高非驱动轮速度模块302基于非驱动轮速度的比较确定最高非驱动轮速度(UDWSMAX)。例如，车辆可包括两个非驱动轮：第一非驱动轮和第二非驱动轮。第一和第二非驱动轮速度可分别表示为UDWS1和UDWS2。最高非驱动轮速度模块302通常基于第一和第二非驱动轮速度中的较大者确定最高非驱动轮速度。
当发生拖曳事件时，制动控制模块140可指令制动其中一个非驱动轮。例如，制动控制模块140可指令位于拖曳的驱动轮的对角的非驱动轮制动。在增量车轮速度(下文中详细描述)大于预定速度时，最高非驱动轮速度模块302在制动期间将最高非驱动轮速度设定为最大的非驱动轮速度。所述预定速度是可标定的，且可设定为例如大致5.0kph。
当制动期间(例如，在直线制动或驾驶员强制制动期间)增量车轮速度不大于预定速度时，最高非驱动轮速度模块302对最高非驱动轮速度进行速度限制。该强制的速度限制是可标定的，并且可设定为例如使最高非驱动轮速度衰减大致2.0kph/sec。在不发生制动时的减速期间(例如，在巡航期间)和在驾驶员请求的加速期间，最高非驱动轮速度模块302将最高非驱动轮速度设定为最大的非驱动轮速度。
拖曳需求启用模块304接收拖曳扭矩需求(DragTR)和各种其它输入，并确定对于执行拖曳扭矩需求是否满足启用条件。所述其它输入可包括，例如，驾驶员扭矩需求(DriverTR)、存储的拖曳扭矩需求(Stored DragTR)、最高非驱动轮速度(UDWSMAX)、驱动(拖曳)轮速度(DWS)和/或其它输入。
当满足各种启用条件时，拖曳需求启用模块304启用拖曳扭矩需求的执行。第一组启用条件的满足可基于例如驾驶员扭矩需求的大小、驾驶员扭矩需求与拖曳扭矩需求的比较、拖曳扭矩需求与存储的拖曳扭矩需求的比较、和最高非驱动轮速度的大小。
第二组启用条件的满足可基于最高非驱动轮速度与驱动轮速度之间的差、车辆减速度、和/或拖曳扭矩需求的大小。下面描述启用条件和各启用条件的满足。
拖曳需求启用模块304可基于拖曳扭矩需求与驾驶员扭矩需求的比较来确定第一组启用条件中的一个是否满足。例如，当拖曳扭矩需求大于驾驶员扭矩需求时，可满足该启用条件。当驾驶员扭矩需求大于拖曳扭矩需求时，由于发动机102已经输出超过为消除车轮拖曳而请求的扭矩的扭矩，所以拖曳扭矩需求的执行是不必要的。因此，当拖曳扭矩需求小于驾驶员扭矩需求时，不必执行(或启用)该拖曳扭矩需求。
拖曳需求启用模块304基于驾驶员扭矩需求与最高驾驶员需求阈值的比较来确定第一组启用条件中的另一个是否满足。例如，当驾驶员扭矩需求小于最高驾驶员需求阈值时，该启用条件得以满足。驾驶员扭矩需求阈值是可标定的，且可设定为例如100Nm。当驾驶员扭矩需求大于驾驶员扭矩需求阈值时，拖曳扭矩需求的执行会按期望阻止驾驶员控制发动机102的扭矩输出。
拖曳需求启用模块304还确定拖曳扭矩需求是否等于存储的拖曳扭矩需求。如果是，那么第一组启用条件的该启用条件可认为是满足的。由于拖曳扭矩需求存储在两个位置(例如，存储器131中)，拖曳扭矩需求与存储的拖曳扭矩需求之间的差可表示拖曳扭矩需求是无效的或者已经被破坏的。
拖曳需求启用模块304还可基于拖曳扭矩需求与最高拖曳需求阈值的比较来确定是否满足启用条件中的一个。例如，当拖曳扭矩需求小于最高拖曳需求阈值时，拖曳需求启用模块304可确定该启用条件得以满足。最高拖曳需求阈值是可标定的，且可基于最高的可能拖曳扭矩需求来设定。大于最高拖曳需求阈值的拖曳扭矩需求很可能是无效的。例如，最高拖曳需求阈值可大致为250.0Nm。在各种执行方案中，该启用条件包括在第一组启用条件中。
拖曳需求启用模块304还可确定最高非驱动轮速度是否在预定速度范围内。所述预定范围是可标定的，且可基于底盘控制模块在其外不产生拖曳扭矩需求的速度来设定。例如，所述预定速度范围可包括从大致4.0千米每小时(kph)到大致300.0kph的速度。当最高非驱动轮速度在该预定速度范围内时，拖曳需求启用模块304可认为该启用条件得以满足。在各种执行方案中，该启用条件包括在第一组启用条件中。
在启用拖曳扭矩需求之前，拖曳需求启用模块304还可要求满足第二组启用条件中的至少一个。所述第二组启用条件可基于，例如但不限于，车辆减速度及最高非驱动轮速度与驱动轮速度之间的差。
拖曳需求启用模块304基于最高非驱动轮速度与驱动轮速度之间的差确定增量车轮速度(ΔWS)。当增量车轮速度大于增量车轮速度阈值时，拖曳需求启用模块304可确定满足该启用条件。所述增量车轮速度阈值是可标定的，且可设定为例如大致2.5kph。
可基于车辆减速度与减速度阈值的比较来确定是否满足有关车辆减速的启用条件。例如，当车辆减速度小于减速度阈值时，拖曳需求启用模块304可认为该启用条件满足。所述减速度阈值是可标定的，且可基于通过小山丘时驾驶员从加速器踏板移除压力时可能经历的最高减速度来设定。例如，所述减速度阈值可设定为大致1.0kph/sec的减速度。
车辆减速度可基于任何适当的车辆速度测量来确定。例如，车辆减速度可基于驱动轮速度或变速器输出速度来确定。还可对使用的车辆速度测量应用滤波。拖曳需求启用模块304可基于使用的车辆速度测量的信噪比来确定是否应用滤波。例如，可应用加权移动平均数滤波。所应用的滤波的滤波系数是可标定的，且可设定为例如约0.8。
基于上述启用条件，拖曳需求启用模块304可使用下列关系(关系1)来启用拖曳扭矩需求的执行。如果满足下列条件则启用拖曳需求的执行：拖曳扭矩需求大于驾驶员扭矩需求；驾驶员扭矩需求小于最高驾驶员需求阈值；拖曳扭矩需求小于最高拖曳需求阈值；最高非驱动轮速度在预定速度范围内；并且增量车轮速度大于增量车轮速度阈值；或车轮减速度小于减速度阈值。
当拖曳扭矩需求为低拖曳需求时(例如，小于低拖曳需求阈值)，那么拖曳需求启用模块304可能不需要满足上述启用条件中的一个或多个。当拖曳扭矩需求为低拖曳需求时，低需求模块306将低需求指示发送给拖曳需求启用模块304。低拖曳需求阈值是可标定的，且可设定为例如约50.0Nm。
当拖曳扭矩需求为低拖曳需求时，拖曳需求启用模块304可制止对启用条件中的一个或多个进行估计。换句话说，当拖曳扭矩需求为低拖曳需求时，拖曳需求启用模块304可能无需满足启用条件中的一个或多个。例如，当拖曳扭矩需求为低拖曳需求时，拖曳需求启用模块304可制止对增量车轮速度和车辆减速度条件进行估计。当拖曳扭矩需求为低拖曳需求时，拖曳需求启用模块304还可制止对第一组启用条件中的一个或多个进行估计。
当满足启用条件时，拖曳需求启用模块304启用拖曳扭矩需求的执行。例如，拖曳需求启用模块304可产生启用信号或设定启用标记，以启用拖曳扭矩需求的执行。在启用拖曳扭矩需求之后，ECM 110基于拖曳扭矩需求增大发动机102的扭矩输出。如图3中所示，当启用拖曳扭矩需求时，扭矩模块111可增大扭矩输出。发动机102的增大扭矩输出可基于拖曳扭矩需求保持一段时间，请求扭矩输出的增大(即，当拖曳扭矩需求激活时)。
当启用拖曳扭矩需求的执行时，启用停用模块308。停用模块308基于最高非驱动轮速度和驱动轮速度有选择地停用拖曳扭矩需求的执行。例如，当驱动轮速度超过最高非驱动轮速度预定速度以上时，停用模块308停用拖曳扭矩需求的执行。因此，停用模块308可使用下列关系来停用拖曳扭矩需求的执行：如果DWS＞UDWSMAX+预定速度，则停用其中UDWSMAX是最高非驱动轮速度，DWS为驱动轮速度。所述预定速度是可标定的，且可基于例如车辆转向期间可能经历的UDWSMAX与DWS之间的最高可能差值来设定。
停用模块308还可基于加速器踏板的致动来有选择地停用拖曳扭矩需求的执行。但是，驾驶员常常经历驾驶的惯性效应，这可能引起驾驶员无心地致动加速器踏板。在这种加速器踏板的致动期间，停用模块308可制止停用拖曳扭矩需求的执行。
但是，当驾驶员致动加速器踏板至少一段预定时间时，停用模块308停用拖曳扭矩需求的执行。所述预定时间段是可标定的，且可基于例如驾驶员将加速器踏板从零输入位置致动至最大位置再返回至零输入位置所需的最小时间量来设定。例如，所述预定时间段可设定为约100.0ms。
当停用模块308停用拖曳扭矩需求时，ECM 110基于拖曳扭矩需求停止控制发动机102的扭矩输出。例如，当停用拖曳扭矩需求的执行时，ECM 110可将发动机102的扭矩输出降低回驾驶员需求的扭矩。在2009的1月22日提交的共同受让的美国专利申请No.12/357,740和2009年2月2日提交的共同受让的美国专利申请No.12/364,027中可找到关于用于拖曳扭矩需求的发动机102的扭矩输出控制的描述，其内容通过引用全部包含于本文。
如果启用条件中的一个或多个不满足，或者当拖曳扭矩需求的执行被停用时，拖曳需求启用模块304发送故障指示至底盘控制模块130。这种将不执行或已经停用拖曳扭矩需求的指示会阻止底盘控制模块130“扭振(wind up)”或随着时间过去而增加拖曳扭矩需求。当接收故障指示时，底盘控制模块130还可采取补救措施，例如开始内部诊断。
当启用条件中的一个或多个不满足时或者当拖曳扭矩需求的执行被停用时，拖曳需求启用模块304还报告故障数据。该故障数据可存储在预定位置，例如存储器131中。例如，故障数据可包括有关哪个启用条件没有满足的数据和有关该条件是间歇或连续的数据。
现在参考图4，示出了拖曳需求估计模块150执行的典型步骤的流程图。控制开始于步骤401，在这里控制接收拖曳扭矩需求。控制还可接收其它输入，如上所述。控制继续于步骤402，在这里控制确定拖曳扭矩需求的启用条件是否已经满足。如果是，那么控制继续至步骤404；否则，控制转至步骤412。例如，控制可使用关系1确定是否满足启用条件，如上所述。
在步骤412中，控制停用拖曳扭矩需求的执行。当停用拖曳扭矩需求时，ECM 110基于驾驶员扭矩需求调节发动机102的扭矩输出。控制进行至步骤414，这里控制发送故障指示至底盘控制模块130。在步骤416中，控制报告故障数据，例如故障源以及故障是持续性的或间歇性的。然后控制结束。
再返回参考步骤404(即，当满足启用条件时)，控制启用拖曳扭矩需求。当启用拖曳扭矩需求时，ECM 110基于拖曳扭矩需求增大发动机102的扭矩输出。这样，控制增大发动机102的扭矩输出超过驾驶员扭矩需求，以消除车轮拖曳。
控制进行至步骤406，在这里控制确定驱动轮速度(DWS)是否比最高非驱动轮速度(UDWSMAX)大预定速度以上。如果是，那么控制转至步骤412；否则，控制继续至步骤408。换句话说，当驱动轮速度超过最高非驱动轮速度预定速度以上时，控制停用拖曳扭矩需求。所述预定速度是可标定的，且可基于例如当车辆转向时驱动轮速度可超过最高非驱动轮速度的最高速度来设定。
在步骤408中，控制确定驾驶员是否已经致动加速器踏板一段预定时间。如果是，那么控制转至步骤412；否则，控制继续至步骤410。换句话说，当驾驶员致动了加速器踏板一段预定时间时，控制停用拖曳扭矩需求的执行。例如，所述预定时间段可设定为大致100.0ms。所述预定时间段是可标定的，且可基于例如驾驶员将加速器踏板从零输入位置致动至最大位置再返回至零输入位置所需的最小时间量来设定。
在步骤410中，控制确定拖曳扭矩需求是否仍激活。如果是，那么控制返回至步骤406；否则，控制继续至步骤412。换句话说，当拖曳扭矩需求变得去活时(即，当底盘控制模块130停止请求拖曳扭矩需求时)，控制停用拖曳扭矩需求。否则，控制保持监测步骤406和408的状态，以确定是否应当在更早的时间停用拖曳扭矩需求。
现在参考图5A，示出了由拖曳需求估计模块150执行的典型步骤的另一流程图。控制开始于步骤502，在这里控制接收拖曳扭矩需求(DragTR)和驾驶员扭矩需求(DriverTR)。控制还可接收其它输入，如上所述。控制继续至步骤504，在这里控制确定拖曳扭矩需求是否大于驾驶员扭矩需求。如果是，那么控制继续至步骤506；否则，控制转至步骤522。
在步骤522中，控制停用拖曳扭矩需求。在步骤524中，控制发送故障指示至底盘控制模块130，控制在步骤526中报告该故障。控制可执行分别类似于或等同于图4的步骤412、414和416的步骤522、524和526。然后控制结束。
再返回参考步骤506(即，当拖曳扭矩需求大于驾驶员扭矩需求时)，控制确定拖曳扭矩需求是否大于最高拖曳需求阈值。如果是，那么控制转至步骤522；否则，控制继续至步骤508。换句话说，当拖曳扭矩需求大于最高拖曳需求阈值时，控制停用拖曳扭矩需求，并阻止执行拖曳扭矩需求。所述最高拖曳需求阈值是可标定的，且可设定为例如大致250.0Nm。
在步骤508中，控制确定最高非驱动轮速度(UDWSMAX)是否在预定速度范围内。如果是，控制继续至步骤510；否则，控制转至步骤522。换句话说，当最高非驱动轮速度在所述预定速度范围外时，控制停用拖曳扭矩需求，并阻止拖曳扭矩需求的执行。所述预定速度范围是可标定的，且可设定为例如在大致4.0kph与大致300.0kph之间。
在步骤510中，控制确定拖曳扭矩需求是否等于存储的拖曳扭矩需求(Stored DragTR)。如果是，那么控制进行至步骤512；否则，控制转至步骤522。换句话说，当拖曳扭矩需求不同于存储的拖曳扭矩需求时，控制停用拖曳扭矩需求，并阻止拖曳扭矩需求的执行。
在步骤512中，控制确定驾驶员扭矩需求是否大于最高驾驶员需求阈值。如果是，那么控制转至步骤522；否则，控制继续至步骤514。换句话说，当驾驶员扭矩需求大于最高驾驶员需求阈值时，控制停用拖曳扭矩需求，并阻止拖曳扭矩需求的执行。在步骤514中，控制确定拖曳扭矩需求是否小于低拖曳需求阈值(DragLOW)。如果是，那么控制转至步骤528；否则，控制继续至步骤516。例如，所述低拖曳需求阈值可设定为约50.0Nm。
在步骤528中，控制启用拖曳扭矩需求的执行，并且控制继续至步骤530(即，退出图5A，并继续至图5B的步骤530)。在步骤530、532和534中，控制分别类似于图4的步骤406、408和410而进行。这样，在启用拖曳扭矩需求之前，控制制止确定增量车轮速度或车辆减速度是否满足特定条件。
再返回参考步骤516(即，当拖曳扭矩需求大于低拖曳需求阈值时)，控制确定增量车轮速度是否大于增量车轮速度阈值(ΔWSTH)。如果是，那么控制转至步骤528，并启用拖曳扭矩需求的执行；否则，控制继续至步骤518。例如，所述增量车轮速度阈值可设定为大致2.5kph。控制基于最高非驱动轮速度与驱动轮速度之间的差来确定增量车轮速度。
在步骤518中，控制确定车辆减速度(DecelV)是否小于减速度阈值(DecelTH)。如果是，那么控制转至步骤528，并启用拖曳扭矩需求的执行；否则，控制转至步骤522。控制可基于任何适当的车辆速度测量来确定车辆减速度，例如驱动轮速度或变速器输出速度。控制还可对用于计算车辆减速度的车辆速度的测量应用滤波。例如，控制可应用加权移动平均数滤波，所述减速度阈值可设定为大致1.0kph/sec。
本领域的技术人员从前面的描述应当理解，本发明广泛的教导可以多种形式执行。因此，尽管根据其特定实施例描述了本发明，但是由于通过对附图、说明书和所附权利要求的研究，其它修改对于技术人员也是显而易见的，所以本发明的实际范围不应当这样限制。

Claims (19)

1.一种用于车辆的发动机控制系统，包括：
扭矩模块，其基于驾驶员扭矩需求控制发动机的扭矩输出，并基于根据驱动轮速度产生的车轮拖曳扭矩需求增大所述扭矩输出；以及
拖曳需求估计模块，当所述驱动轮速度比非驱动轮速度大预定速度以上时，该拖曳需求估计模块停用所述扭矩输出的所述增大。
2.如权利要求1所述的发动机控制系统，其中在所述增大期间，当加速器踏板被致动比预定时间段长时，所述拖曳需求估计模块停用所述增大。
3.如权利要求1所述的发动机控制系统，其中所述预定速度基于车辆转向期间所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的最大差来确定。
4.如权利要求1所述的发动机控制系统，其中所述非驱动轮速度对应于所述车辆的多个非驱动轮之一的最大速度。
5.如权利要求1所述的发动机控制系统，其中当满足下列条件中的至少一个时，所述拖曳需求估计模块阻止所述增大：
所述车轮拖曳扭矩需求小于所述驾驶员扭矩需求；
所述驾驶员扭矩需求大于预定的最高驾驶员扭矩需求；
所述车轮拖曳扭矩需求为大于和小于存储的车轮拖曳扭矩需求中的一种；
所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最高车轮拖曳扭矩需求；和
所述非驱动轮速度为大于和小于预定速度范围中的一种。
6.如权利要求1所述的发动机控制系统，其中当满足下列条件中的至少一个时，所述拖曳需求估计模块阻止所述增大：
所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的差小于预定速度差；和
当产生所述车轮拖曳扭矩需求时，车辆减速度大于预定减速度。
7.如权利要求1所述的发动机控制系统，其中当所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最小车轮拖曳扭矩需求时，所述拖曳需求估计模块阻止所述增大。
8.如权利要求1所述的发动机控制系统，还包括产生所述车轮拖曳扭矩需求的底盘控制模块，
其中所述拖曳需求估计模块进行有选择地阻止和停用所述增大中的至少一种，并且
其中当所述增大被进行阻止和停用中的至少一种时，所述拖曳需求估计模块提供故障数据给所述底盘控制模块。
9.一种车辆系统，包括：
底盘控制模块，其包括如权利要求1所述的拖曳需求估计模块，并且产生所述车轮拖曳扭矩需求；以及
发动机控制模块，其包括如权利要求1所述的扭矩模块，并且控制所述发动机的所述扭矩输出。
10.一种车辆系统，包括：
发动机控制模块，其包括如权利要求1所述的发动机控制系统；以及
底盘控制模块，其产生所述车轮拖曳扭矩需求。
11.一种用于车辆的发动机控制方法，包括：
基于驾驶员扭矩需求控制发动机的扭矩输出；
基于根据驱动轮速度产生的车轮拖曳扭矩需求来增大所述扭矩输出；以及
当所述驱动轮速度比非驱动轮速度大预定速度以上时，停用所述扭矩输出的所述增大。
12.如权利要求11所述的发动机控制方法，还包括在所述增大期间，当加速器踏板被致动比预定时间段长时，停用所述增大。
13.如权利要求11所述的发动机控制方法，其中所述预定速度基于车辆转向期间所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的最大差来确定。
14.如权利要求11所述的发动机控制方法，其中所述非驱动轮速度对应于所述车辆的多个非驱动轮之一的最大速度。
15.如权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：
使用底盘控制模块产生所述车轮拖曳扭矩需求；以及
使用发动机控制模块控制所述发动机的所述扭矩输出。
16.如权利要求11所述的发动机控制方法，还包括当满足下列条件中的至少一个时，阻止所述增大：
所述车轮拖曳扭矩需求小于所述驾驶员扭矩需求；
所述驾驶员扭矩需求大于预定的最高驾驶员扭矩需求；
所述车轮拖曳扭矩需求为大于和小于存储的车轮拖曳扭矩需求中的一种；
所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最高车轮拖曳扭矩需求；和
所述非驱动轮速度为大于和小于预定的速度范围中的一种。
17.如权利要求11所述的发动机控制方法，还包括当满足下列条件中的至少一个时，阻止所述增大：
所述驱动轮速度与所述非驱动轮速度之间的差小于预定的速度差；和
当产生所述车轮拖曳扭矩需求时，车辆减速度大于预定的减速度。
18.如权利要求11所述的发动机控制方法，还包括当所述车轮拖曳扭矩需求大于预定的最小车轮拖曳扭矩需求时，阻止所述增大。
19.如权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：
使用底盘控制模块产生所述车轮拖曳扭矩需求；
使用第二模块进行有选择地阻止和停用所述增大中的至少一种；以及
当所述增大被进行阻止和停用中的至少一种时，提供故障数据给所述底盘控制模块。
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