CN102267451A - 具有基于tcm的控制所用的ecm至tcm参数传输协议的动力系控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有基于TCM的控制所用的ECM至TCM参数传输协议的动力系控制系统和方法。具体地，提供了一种控制系统，其包括发动机控制模块和变速器控制模块。变速器控制模块经由网络与发动机控制模块通讯。发动机控制模块产生中间发动机转速信号和最低发动机转速信号。发动机控制模块经由网络向变速器控制模块传送中间发动机转速信号和最低发动机转速信号。变速器控制模块基于中间发动机转速信号和最低发动机转速信号控制扭矩变换器和变速器中的至少一个的操作。扭矩变换器连接在发动机与变速器之间。

Description

具有基于TCM的控制所用的ECM至TCM参数传输协议的动力系控制系统和方法
技术领域
本发明涉及包括发动机控制模块和变速器控制模块的发动机和变速器控制系统。
背景技术
在此提供的背景描述是为了大体地介绍本发明的背景。当前署名发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。
汽车动力系统可包括发动机、扭矩变换器和变速器。扭矩变换器包括发动机侧、变速器侧和电控容量离合器（electronically controlled capacity clutch）（ECCC）。扭矩变换器将发动机输出扭矩变换成变速器输入扭矩。变速器控制模块通常用于维持ECCC上的目标滑移。
目标滑移越小，则扭矩变换器离合器中的滑移越小。减小滑移改善了发动机侧与变速器侧之间的能量传递，这改善了燃料经济性。然而，目标滑移越小，则扭矩变换器锁定（“碰撞”）的可能性越大。由于发动机侧不再与扭矩变换器的变速器侧隔离，所以对利用ECCC来将扭矩传递到变速器所进行的控制在扭矩变换器锁定时丧失。扭矩传递量直接相关于对ECCC施加的压力。结果，变速器扭矩可能由于发动机扭矩中的变化而波动。发动机扭矩的变化可包括例如由燃烧循环速度的变化所引起的波动。
此外，目标滑移越大，则扭矩变换器离合器中的滑移越大。增大滑移会增大扭矩变换器中的发热量并降低燃料经济性。过度的滑移可能损坏扭矩变换器离合器。因此，利用ECCC来维持预定的目标滑移，以便：提供扭矩传递控制；使扭矩变换器中的发热最小；和满足燃料经济性需求。
发明内容
提供了一种控制系统，其包括发动机控制模块和变速器控制模块。变速器控制模块经由网络与发动机控制模块通讯。发动机控制模块产生中间发动机转速信号和最低发动机转速信号。发动机控制模块经由网络向变速器控制模块传送中间发动机转速信号和最低发动机转速信号。变速器控制模块基于中间发动机转速信号和最低发动机转速信号来控制扭矩变换器和变速器中的至少一个的操作。扭矩变换器连接在发动机与变速器之间。
在其他特征中，提供了一种发动机控制模块，并且其包括基于原始发动机转速信号来产生中间发动机转速信号的中间发动机转速模块。最低发动机转速模块基于原始发动机转速信号产生最低发动机转速信号。收发器经由网络向变速器控制模块传送中间发动机转速信号和最低发动机转速信号。
在另外的其他特征中，提供了一种变速器控制模块，并且其包括经由网络接收来自发动机控制模块的中间发动机转速信号和最低发动机转速信号的收发器。扭矩滑移模块基于中间发动机转速信号和最低发动机转速信号调节扭矩变换器的扭矩滑移。
在还有的其他特征中，上述系统和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序实现。计算机程序能驻留在有形的计算机可读介质上，诸如但不限于，存储器、非易失性数据存储器、和/或其他合适的有形存储介质。
本发明还包括以下方案：
方案1. 一种控制系统，包括：
发动机控制模块；以及
变速器控制模块，所述变速器控制模块经由网络与所述发动机控制模块通讯，
其中：
所述发动机控制模块产生中间发动机转速信号和最低发动机转速信号；
所述发动机控制模块经由所述网络向所述变速器控制模块传送所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号；
所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号控制扭矩变换器和变速器中的至少一个的操作；以及
所述扭矩变换器连接在发动机与所述变速器之间。
方案2. 根据方案1所述的控制系统，其中：
所述发动机控制模块从发动机转速传感器接收发动机位置信号和发动机转速信号中的至少一个；
所述发动机控制模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个确定所述中间发动机转速；以及
所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个指示了所述发动机的至少一个燃烧循环的平均发动机转速。
方案3. 根据方案1所述的控制系统，其中：
所述发动机控制模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个的最小值确定所述最低发动机转速；以及
在预定的时段上确定所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个的所述最小值。
方案4. 根据方案3所述的控制系统，其中，所述预定的时段对应于所述发动机的燃烧循环的长度。
方案5. 根据方案3所述的控制系统，其中，所述预定的时段对应于所述发动机的多个燃烧循环的长度。
方案6. 根据方案1所述的控制系统，其中，所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号控制所述扭矩变换器的操作。
方案7. 根据方案1所述的控制系统，其中：
所述发动机控制模块产生所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号；
所述发动机控制模块经由所述网络向所述变速器控制模块传送所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号；以及
所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号控制所述扭矩变换器的操作。
方案8. 根据方案1所述的控制系统，其中，所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号调节所述扭矩变换器的滑移。
方案9. 根据方案1所述的控制系统，其中，所述最低发动机转速信号是表示了所述中间发动机转速信号与原始发动机转速信号的最低发动机转速之间的最大差值的偏离信号。
方案10. 根据方案1所述的控制系统，其中，所述最低发动机转速信号是表示了所述中间发动机转速信号与经信号调节的原始发动机转速信号的最低发动机转速之间的最大差值的偏离信号。
方案11. 根据方案1所述的控制系统，其中：
所述发动机控制模块产生所述中间发动机转速信号；
所述发动机控制模块经由所述网络向所述变速器控制模块传送所述中间发动机转速信号；
所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号确定所述扭矩变换器的扭矩；以及
基于所述扭矩变换器的扭矩来控制所述变速器的操作。
方案12. 一种发动机控制模块，包括：
中间发动机转速模块，所述中间发动机转速模块基于原始发动机转速信号产生中间发动机转速信号；
最低发动机转速模块，所述最低发动机转速模块基于所述原始发动机转速信号产生最低发动机转速信号；以及
收发器，所述收发器经由所述发动机控制模块与所述变速器控制模块之间的网络向所述变速器控制模块传送所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号。
方案13. 根据方案12所述的发动机控制模块，其中：
所述收发器接收来自发动机转速传感器的发动机位置信号和发动机转速信号中的至少一个；
所述最低发动机转速模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个确定所述中间发动机转速；以及
所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个表示了所述发动机的多个燃烧循环的平均发动机转速。
方案14. 根据方案12所述的发动机控制模块，其中，
所述发动机控制模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个的最小值确定所述最低发动机转速；
在预定的时段上确定所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个的最小值；以及
所述预定的时段对应于所述发动机的多个燃烧循环的长度。
方案15. 一种控制系统，包括：
根据方案13所述的发动机控制模块；以及
变速器控制模块，
其中所述变速器控制模块基于中间发动机转速信号和最低发动机转速信号控制扭矩变换器和变速器中的至少一个的操作。
方案16. 一种变速器控制模块，包括：
收发器，所述收发器经由所述变速器控制模块与所述发动机控制模块之间的网络从发动机控制模块接收中间发动机转速信号和最低发动机转速信号；以及
扭矩滑移模块，所述扭矩滑移模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号调节所述扭矩变换器的扭矩滑移。
方案17. 根据方案16所述的变速器控制模块，其中，所述扭矩滑移模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号维持所述扭矩变换器上的最小扭矩滑移。
方案18. 根据方案17所述的变速器控制模块，其中，基于预定数量的扭矩变换器锁定和预定的扭矩变换器锁定时段中的至少一个来设定所述最小扭矩滑移。
方案19. 根据方案16所述的控制模块，还包括：
扭矩变换器模块，所述扭矩变换器模块基于所述中间发动机转速确定所述扭矩变换器的扭矩；以及
推进扭矩模块，所述推进扭矩模块基于所述扭矩变换器的所述扭矩确定所述发动机的推进扭矩。
本发明的其它应用领域将通过以下提供的详细说明而变得明显。应理解的是，详细说明和具体的示例仅用于例示的目的，而不意在用于限制本发明的范围。
附图说明
通过详细说明和附图，本发明将得到更充分的理解，附图中：
图1是结合有根据本发明的实施例的发动机和变速器控制的混合动力系统的功能框图；
图2是图1的混合动力系统的一部分的功能块和示意图；
图3是根据本发明的实施例的发动机控制模块和变速器控制模块的功能框图；以及
图4是图示了操作根据本发明的实施例的动力系控制系统的方法的流程图。
具体实施方式
以下的说明本质上仅是示例性的，并且决不用于限制本发明、其应用或使用。为清楚起见，附图中相同的附图标记用于标识相似的元件。如在此所使用地，短语“A、B、和C中的至少一个”应解释为表示利用了非排它性的逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应理解的是，在不改变本发明的原理的情况下，可以不同的顺序执行方法内的步骤。
如在此所使用地，术语“模块”指的是专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的（共用、专用、或分组的）处理器和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能性的其它合适的部件。
此外，如在此所使用地，术语“燃烧循环”指的是发动机燃烧过程中重新发生的阶段。例如，在4冲程内燃发动机中，单个燃烧循环可指的是并包括气缸的进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程。在发动机的操作期间重复该四个冲程。
另外，尽管主要相对于示例的内燃发动机来描述以下的实施例，但本发明的实施例可适用于其他内燃发动机。例如，本发明可适用于压燃式发动机、火花点火式发动机、均质火花点火式发动机、均质充量压燃式发动机、分层火花点火式发动机、柴油发动机和火花辅助压燃式发动机。
目标滑移可由校准器设定并可基于动力系的操作点。目标滑移例如可基于动力系的噪声和/或振动来设定。这可能没有对气缸输出扭矩中的变化或气缸不平衡加以考虑，其可能在多台发动机之间和/或在多个车辆之间相对于单个发动机而发生。在可以稳定的中间速度进行操作的气缸的典型燃烧循环期间，发动机曲轴具有由燃烧和惯性扭矩引起的速度上的波动。曲轴的速度数据包括与发动机的每个气缸的着火频率相关联的谐波以及由缸间变化（即，气缸不平衡）引起的次谐波含量。
气缸不平衡可归因于燃料量、进入空气量、火花正时、燃烧室容积、阀门尺寸以及操作中的差异等。气缸不平衡可引起发动机转速中的波动。该波动可基于发动机的每个气缸的着火事件，或者可以对多个着火事件进行平均（例如，完整燃烧循环－曲轴的2转）。
各种扭矩变换器和变速器控制算法依赖于对发动机转速、加速度和扭矩的适时估计。作为示例，变速器控制模块（TCM）的算法可基于发动机转速信息来调节目标滑移或滑移扭矩。TCM可调节滑移扭矩，以考虑气缸不平衡。发动机转速信息可由发动机控制模块（ECM）向TCM提供，以便考虑气缸不平衡。
可采用对发动机的高空间分辨率（即高速）测量来检测曲轴的速度动态（或动态性）。高分辨率（原始或瞬时）的速度数据可由ECM收集。由于汽车局域网（CAN）的传输速度和带宽能力、和/或ECM和/或TCM的处理能力的缘故，所以通过例如CAN从ECM向TCM传送瞬间发动机转速数据通常是不可行的。此外，由于通常不能如发动机转速可能波动那样快速地调节扭矩变换器离合器的压力或滑移扭矩，所以不需要传输和考虑全部瞬间发动机转速数据。
在以下描述的实施例中，从ECM向TCM提供某些发动机转速信息，以允许TCM考虑气缸不平衡。发动机转速信息允许TCM考虑发动机转速中的最大增加和/或减小。在提供了改善的扭矩变换器和变速器系统性能的同时，以最低限度的带宽使用来传输所述信息。
在图1中，示出了示例性混合动力系统10。尽管动力系统10图示为混合动力且后轮驱动（RWD）的动力系，但应意识到的是，本发明的实施例可采用任何其他混合动力和非混合动力的动力系构造来实现。
动力系统10包括推进系统12和传动系统14。推进系统12包括内燃发动机（ICE）16和电动机（EM）或电动发电机单元（MGU）18。传动系统14包括挠性板或飞轮27、扭矩变换器或其他联接装置30、变速器32、驱动轴34、差速器36、车轴38、制动器40和从动轮42。推进系统12具有ECM 50并可具有混合动力控制（HCM）模块52。传动系统14具有TCM 54。
控制模块50、52、54通过诸如CAN之类的网络56彼此共享信息。ECM 50例如可确定平均（average）或中间（mean）发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin。TCM 54接收中间发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin，并可确定滑移扭矩Tslip、扭矩变换器扭矩TCT等。TCM 54还可确定推进扭矩或反扭矩（back torque）TPROPTCM。反扭矩TPROPTCM等于由扭矩变换器30施加在曲轴66上的扭矩。反扭矩TPROPTCM在大小上可等于发动机16的输出扭矩。因此，可基于反扭矩TPROPTCM估计发动机输出扭矩。滑移扭矩Tslip、扭矩变换器扭矩TCT和反扭矩TPROPTCM可基于由ECM 50确定的中间发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin。
ECM 50能够直接确定某些参数而无需估计，否则TCM 54可能需要进行估计来得到这些估计结果，并且反之亦然。此外，ECM 50和TCM 54能够以比通过网络56所能传送的速率更高的速率来收集关于某些参数的信息。换句话说，ECM 50和TCM 54收集数据的频率可高于相同的数据能够通过网络56传输的频率。可用于ECM 50与TCM 54之间的信息传输的带宽可能是有限的。例如，ECM 50也许能以第一速率从多个发动机转速传感器收集数据，但可能是以第二速率给TCM 54传输单发动机转速信号。第二速率可低于第一速率。信息的共享允许ECM 50和TCM 54利用信息，否则这些信息在执行发动机和变速器的控制任务中被估计或者不可用。
推进系统12还可包括辅助部件，诸如A/C压缩机60和转向泵62。MGU 18和辅助部件可利用带及带轮系统64联接至ICE 16。带及带轮系统64可联接至ICE 16的曲轴66，并使得能够在曲轴66与MGU 18和/或辅助部件之间传递扭矩。该构造被称为带式交流发电机起动器（BAS）系统。曲轴66驱动传动系统14。
在操作中，可向曲轴66施加来自MGU 18的输出扭矩。曲轴66的推进扭矩通过传动系统部件传递，以在车轴38处提供车轴扭矩TAXLE，从而驱动车轮42。车轴扭矩TAXLE可被称为动力系输出扭矩。更具体地说，推进扭矩乘以由联接装置30、变速器32和差速器36提供的若干传动比，以提供车轴扭矩TAXLE。实质上，推进扭矩乘以有效传动比，该有效传动比是由联接装置30引入的比率、由变速器输入/输出轴转速确定的变速器传动比、差速比、以及可将比率引入传动系统14的任何其他部件（例如，四轮驱动（4WD）或全轮驱动（AWD）动力系中的分动箱）的函数。为了扭矩控制，车轴扭矩域包括ICE 16和MGU 18。
动力系10还包括控制系统70，控制系统70可调节发动机16和MGU 18的扭矩输出。控制系统70包括控制模块50、52、54。控制系统70可基于例如可由一个或多个发动机转速传感器72检测的MGU 18的速度来调节MGU 18的扭矩输出。发动机转速传感器72可检测物体的位置和/或速度，诸如曲轴66（和/或凸轮轴）的位置和/或速度。来自发动机转速传感器72的信息可被直接提供至控制模块50、52、54。在一个实施例中，发动机转速信号可被提供至ECM 50。发动机转速信号可考虑原始发动机转速信号，直到信号由ECM 50或其他信号调节电路调节时为止。
原始发动机转速信号和/或经信号调节的发动机转速信号可基于例如旋转物体上的切口、齿、螺纹、标记等产生。旋转物体例如可以是曲轴66、凸轮轴、飞轮、车轮、或连接至曲轴66或凸轮轴的滑轮或齿轮。在一个实施例中，使用大约50-60个发动机转速传感器72，并且所述发动机转速传感器72绕旋转物体的圆周定位。这允许有关旋转物体的精确位置和速度信息。作为示例，如同通过发动机转速传感器72进行检测那样，ECM 50可监测旋转物体的齿之间的旋转时间。作为另一示例，ECM 50可监测发动机转速传感器72之间的旋转物体的齿的旋转时间。ECM 50可分析发动机转速信号，并向TCM54提供得到的信息。仅举例来说，得到的信息可包括中间发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin。
中间发动机转速SEmean可基于一个或多个着火事件和/或一个或多个燃烧循环产生。着火事件指的是发动机气缸的火花事件。作为示例，四缸四冲程发动机在发动机曲轴的每次整转中可经历两次着火事件。尽管ECM 50可关于每次着火事件和/或燃烧循环接收来自发动机转速信号的发动机转速信息，但ECM 50可以不向TCM 54传送所有该信息。
ECM 50基于相应的预定时段来确定中间发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin。预定时段可包括多次着火事件和/或多个燃烧循环。预定时段可被设定成防止弱的气缸将发动机转速降低至这样的程度，即：扭矩变换器锁定发生并持续以超过锁定阈值时段。通过给TCM 51提供中间发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin，ECM 50使TCM 54获悉弱的气缸和/或最弱的气缸。TCM 54还接到关于强的气缸和/或最强的气缸的通知。于是，TCM 54可相应地调节扭矩滑移。
CEM50可监测原始发动机转速（未调节的或经调节的）SEraw和或中间发动机转速SEmean中的增大和减小。与原始（或瞬间）发动机转速SEraw相反，为了扭矩变换器30的发动机侧与变速器侧之间的充分隔离，ECM 50可监测中间发动机转速SEmean。可在预定的时段上检测和/或平均原始发动机转速SEraw和/或中间发动机转速SEmean的最低点。ECM 50还可（或作为替代）确定发动机转速（例如，原始发动机转速SEraw和/或中间发动机转速SEmean）与最低发动机转速（例如，所检测的和/或平均的最低发动机转速）之间的差，以产生偏离值。ECM 50可向TCM 54传送最低发动机转速、平均的最低发动机转速、和/或偏离值。发动机转速和偏离值可被直接传送至TCM 54，或传送至由TCM 54访问的存储器80。
ECM 50、HCM 52和/或TCM 54控制动力系输出扭矩。HCM 52可包括一个或多个子模块，所述子模块包括但不局限于BAS控制处理器（BCP）74。驾驶员输入76与ECM 50通讯。驾驶员输入76可包括但不局限于加速器踏板和/或巡航控制系统输入。驾驶员接口78与TCM 54通讯。驾驶员接口78包括但不局限于变速器挡位选择器（例如，PRNDL操纵杆）。控制模块50、52、54可与包括表82的存储器80通讯。由模块50、52、54中的每个模块产生的信息可直接在模块50、52、54之间传送，或存储在由模块中的每个模块访问的存储器80中。
现在还参考图2，其示出了混合动力系统10的一部分100的功能块和示意图。推进系统12、传动系统14和控制系统70的部分被示出为包括扭矩变换器30、变速器32、ECM 50、TCM 54和曲轴66。变速器32包括变速器齿轮与阀组件102和变速器泵104。
扭矩变换器30包括发动机侧106、变速器侧108、电控容量离合器（ECCC）110。发动机侧106包括连接至挠性板27的叶轮壳体112（即扭矩变换器泵），挠性板27继而连接至曲轴66。叶轮壳体112可连接至变速器泵104。变速器侧108包括连接至变速器输入轴116的涡轮114。变速器输入轴116连接至变速器齿轮与阀组件102，变速器齿轮与阀组件102将扭矩传递至驱动轴34。
来自曲轴66的推进扭矩被提供至挠性板27并继而被提供至叶轮壳体112。当叶轮壳体112旋转时，扭矩传递至涡轮114，涡轮114在变速器泵104中形成泵扭矩TP。变速器泵104将变速器流体泵送至变速器齿轮与阀组件102，并经由变速器流体通路或管线122将变速器流体泵送至锁定螺线管（或电磁线圈（solenoid））与阀组件120。尽管变速器流体管线122示出为连接在变速器泵104与锁定螺线管与阀组件120之间，但变速器流体管线122还将流体供应至变速器齿轮与阀组件102。
TCM 54通过控制在扭矩变换器30中施用流体压力和释放流体压力PA和PR来控制变速器流体管线122中的压力，其继而控制叶轮壳体112与涡轮114之间的扭矩变换器滑移扭矩Tslip。TCM 54通过控制ECCC 110上的压力来调节并维持扭矩变换器滑移扭矩Tslip。TCM 54经由锁定螺线管与阀组件120通过调节流体压力PA和PR来控制ECCC 110上的压力。
TCM 54经由网络56与ECM 50通讯。ECM 50从一个或多个发动机转速传感器（诸如从发动机转速传感器72'）接收发动机转速信号。ECM 50从其他传感器（诸如从发动机冷却剂温度（ECT）与发动机油温（EOT）传感器130、氧传感器132、节气门位置传感器134、废气再循环（EGR）传感器136、进气传感器138、排气传感器140、环境气温传感器142和大气压传感器144）接收信号。进气传感器138可包括空气质量流量（MAF）传感器、进气温度（IAT）传感器和进气歧管绝对压力（MAP）传感器。排气传感器136可包括废气流量、温度与压力传感器。
TCM 54从涡轮转速传感器150接收涡轮转速信号。TCM 54还可从变速器的传感器和阀以及锁定螺线管与阀组件120接收传感器信号。例如，TCM 54可接收阀位置信号、扭矩变换器压力信号、变速器流体压力信号等。
ECM 50和TCM 54通过网络56共享各种信息。ECM 50例如可与TCM 54共享发动机转速信息，诸如中间发动机转速SEmean和最低发动机转速SEmin。ECM 50还可与TCM 54分享发动机输出扭矩与加速度信息。TCM 54基于从ECM 50接收的信息来控制扭矩变换器30和/或变速器32的操作。TCM 54可与ECM 50分享例如推进扭矩（例如，发动机输出扭矩）、发动机转速和发动机加速度信息。
ECM 50可基于如下信号确定发动机位置、速度和/或最低发动机转速：来自发动机转速传感器72' 的发动机位置和/或转速信号；来自TCM 54的反扭矩信息；来自TCM 54的发动机转速信息等等。ECM 50可确定发动机位置和发动机转速的导数，以获得发动机16的加速度（和/或减速度）。可基于如下信号确定位置、转速（速度）和加速度信息：来自发动机转速传感器的发动机转速信号；来自TCM 54的推进扭矩信号、发动机转速信号和/或加速度信号等等。
ECM50还可监测例如发动机16的期望输出扭矩中的偏差或用于最佳扭矩（MBT）的最小火花中的偏差。该监测可基于来自TCM 54的发动机转速、发动机加速度和推进扭矩信号。发动机转速、发动机加速度和推进扭矩的确定、监测和接收可用于控制发动机16的操作，诸如节气门位置、火花与燃料正时、和燃料量。
TCM 54可确定发动机位置和发动机转速的导数，以获得发动机16的加速度（和/或减速度）。可基于如下信号确定位置、转速（速度）和加速度信息：来自ECM 50的发动机转速信号；来自发动机转速传感器（例如发动机转速传感器72'）的发动机转速信号；涡轮转速信号；扭矩变换器30内的压力，等等。
现在还参考图3，其示出了ECM 50和TCM 54的功能框图。ECM 50与TCM 54不同，并通过网络56与TCM54通讯。ECM 50包括第一收发器160。TCM 54包括第二收发器162。在一个实施例中，第一与第二收发器160、162经由有线连接从而连接至网络56。在另一实施例中，第一收发器160与第二收发器162无线通讯。
ECM 50包括第一发动机转速模块164、最低发动机转速模块165、发动机加速度模块166、火花控制模块168、节气门控制模块170、燃料控制模块172、推进扭矩模块174，并且可包括其他模块178，诸如巡航控制模块、气缸停用模块、诊断模块等等。模块168、170、172、174被称为参数控制模块。第一发动机转速模块164基于发动机转速信号和/或在此描述的其他参数确定发动机16的中间发动机转速。如在此所描述地，最低发动机转速模块165确定在预定时段上的最低发动机转速和/或平均的最低发动机转速。
控制模块168、170、172、174基于参照图1、图2和图4的实施例所描述的参数来分别控制发动机16的火花正时、节气门位置、燃料正时与燃料量、以及推进扭矩或输出扭矩。示例的参数为发动机转速、冷却剂温度和油温、大气压等等。
TCM 54包括涡轮转速模块180、第二发动机转速模块182、发动机加速度模块184、液力扭矩模块186、变速器泵扭矩模块188、扭矩变换器模块190、反扭矩模块192、滑移扭矩模块194，并可包括其他模块196。其他模块196可包括锁定螺线管与阀组件模块197和变速器齿轮与阀组件模块198。涡轮转速模块180基于涡轮转速信号ST和/或在此描述的其他参数来确定涡轮114的速度。如在此关于图1、图2和图4的实施例所描述的那样，模块186、188、190、192分别确定扭矩变换器30的液力扭矩THYDINPUT、THYDOUTPUT、变速器32的变速器泵扭矩TP、扭矩变换器离合器扭矩TCT和发动机16上的反扭矩TPROPTCM。
滑移扭矩模块194确定扭矩变换器离合器的施用压力、释放压力和/或接合压力PA、PR、PTCC。滑移扭矩模块194例如基于在此描述的中间发动机转速信息和最低发动机转速信息，通过调节压力PA、PR、PTCC可确定、设定和/或调节预定的滑移扭矩Tslip。
锁定螺线管与阀组件模块197控制锁定螺线管与阀组件120，例如以便维持预定的离合器滑移扭矩Tslip和/或调节变速器流体管线122中的压力。变速器齿轮与阀组件模块198可控制变速器齿轮与阀组件102，以便调节变速器流体管线122中的压力。
现在还参考图4，其示出了对操作动力系控制系统的方法进行了图示的流程图。尽管主要关于图1-3的实施例描述了在202-236处执行的以下任务，但在202-220处执行的任务可应用于本发明的其他实施例。
该方法可从200开始。在202处，诸如传感器72、72' 之类的发动机转速传感器产生发动机位置和/或转速信号。在204处，ECM 50和/或第一发动机转速模块164基于发动机位置和/或转速信号产生中间发动机转速信号SEmean。中间发动机转速信号SEmean可以是预定时段上的平均发动机转速，可基于火花正时、燃料量、不发火检测等等来产生，并且被传送至TCM 54。不发火可指的是气缸中的燃料在火花着火事件期间不被点燃。预定的时段可等于气缸的燃烧循环或发动机16的完整燃烧循环的时段。
在206处，ECM 50确定最低发动机转速信息，该最低发动机转速信息包括在预定时段期间的最低和/或平均最低发动机转速（绝对值）。最低发动机转速信息可基于原始发动机转速信号、经调节的原始发动机转速信号、和/或中间发动机转速信号SEmean（由202与206之间和204与206之间的虚线表示）确定。
在207处，ECM 50将中间和最低的发动机转速信息传送至TCM 54。中间和最低的发动机转速信息可以是标称“平稳的”（恒定或具有最低限度的波动）和/或没有缸间和/或其他的发动机速度动态。在208处，涡轮转速传感器150产生涡轮转速信号ST。在一个实施例中，TCM 54从207行进到209。在替代性实施例中，TCM从207行进到210。
在209处，TCM 54和/或滑移扭矩模块194基于作为相应的中间和最低的发动机转速信号而接收的中间和最低的发动机转速信息来调节滑移扭矩Tslip（目标扭矩滑移）。所需的滑移扭矩可利用方程1确定。尽管方程1的扭矩滑移是中间发动机转速和最低发动机转速的函数，但扭矩滑移还可以是节气门位置、火花正时和燃料量的函数。该附加的信息可由ECM 50提供至TCM 54或存储在存储器80中。
Tslip = F{SEmean, SEmin}               （1）
最低发动机转速信息可包括最低发动机转速SEmin、平均最低发动机转速、或偏离值。扭矩滑移Tslip可以是最低发动机转速、平均最低发动机转速和偏离值中的一个或多个的函数。施用压力、释放压力和/或接合压力PA、PR、PTCC可例如基于方程2-3确定。流体压力PA和PR例如可以是指令扭矩滑移、预定的扭矩滑移、中间发动机转速、和/或最低发动机转速或偏离值的函数。
PA = F{Tslip, SEmean, SEmin}            （2）
PR = F{Tslip, SEmean, SEmin}            （3）
接合压力PTCC可以是指令的施用压力，和/或可以基于流体压力PA和PR和/或变速器流体管线122中的流体压力Pline。作为示例，接合压力PTCC可等于流体压力PA与PR之间的差。管线压力Pline可以是指令的管线压力、估计的管线压力、和/或可以经由管线压力传感器直接测量。管线压力Pline可基于中间发动机转速SEmean、涡轮转速ST、压力PA和PR等等来确定。
例如，当中间和/或最低（或平均最低）发动机转速SEmean、SEmin减小时可增大扭矩滑移Tslip，以至少维持预定的最低扭矩滑移。类似地，当中间和/或最低（或平均最低）发动机转速SEmean、SEmin增大时可减小扭矩滑移Tslip，以至少维持预定的最低扭矩滑移。作为另一示例，当发动机转速（原始或中间发动机转速）与最低（或平均最低）发动机转速SEmin之间的偏离值增大时，可增大扭矩滑移Tslip，以至少维持预定的最低扭矩滑移，并且反之亦然。
可设定预定的最低扭矩滑移，以在维持扭矩变换器30的发动机侧与变速器侧之间的隔离的同时，为改善的燃料经济性使空转的发动机转速最小。例如可由TCM 54设定预定的最低扭矩滑移，以使扭矩变换器的锁定数量最小和/或使扭矩变换器30处于锁定状态的时段最短。TCM 54可监测预定时段内的锁定的数量和/或TCM 54保持处于锁定状态中的持续时间长度。
可基于预定时段内的锁定的数量和/或TCM 54保持处于锁定状态的持续时间长度来调节扭矩滑移Tslip、施用压力PA、释放压力PR和接合压力PTCC、和/或管线压力Pline。可将锁定的数量和/或TCM 54保持处于锁定状态的持续时间长度与相应的阈值相比较。当超过阈值中的一个或多个阈值时可以调节扭矩滑移Tslip、施用压力PA、释放压力PR和接合压力PTCC、和/或管线压力Pline。
在210处，TCM 54和/或滑移扭矩模块194确定ECCC 110上的接合压力PTCC。在211处，TCM 54和/或液力扭矩模块186确定输入液力扭矩THYDINPUT，并可确定输出液力扭矩THYDOUTPUT。例如可利用方程4-9确定输入和输出液力扭矩THYDINPUT、THYDOUTPUT。如方程5所示，扭矩比（TR）是速度比（SR）的函数。如方程6所示，Cfactor和Kfactor基于速度比。相对于速度比SR描绘的Cfactor对于接近0的转速比SR的值大体上恒定。当转速比从0增加至1时，Cfactor以增加的速率减小。
SR = ST/SEmean                  （4）
TR = F{SR}                   （5）
Figure 437120DEST_PATH_IMAGE001
              （6）
Figure 790872DEST_PATH_IMAGE002
              （7）
Figure 434343DEST_PATH_IMAGE003
               （8）
Figure 441613DEST_PATH_IMAGE004
           （9）
在212处，TCM 54和/或扭矩变换器模块190确定扭矩变换器离合器扭矩TCT。可利用方程10确定扭矩变换器离合器扭矩TCT。GTCC是扭矩变换器离合器增益。
TCT = F{PTCC, GTCC}             （10）
在214处，TCM 54和/或变速器泵扭矩模块188确定变速器泵扭矩TP。可利用方程11确定变速器泵扭矩TP。
TP = F{SEmean, Pline}             （11）
在214之后，TCM可进入216和/或226。
在216处，TCM 54和/或反扭矩模块192确定例如到扭矩变换器30的输入扭矩。该输入扭矩等于由扭矩变换器30施加在曲轴66上的反扭矩TPROPTCM。可利用方程12或13确定反扭矩TPROPTCM。反扭矩TPROPTCM可以是平均或中间扭矩，并可等于作用在曲轴66和发动机16下游的扭矩的和，诸如输入液力扭矩THYDINPUT、扭矩变换器离合器扭矩TCT和变速器泵扭矩TP的和。反扭矩TPROPTCM可由TCM 54和/或ECM 50的估计器使用，以便用于发动机转速、发动机加速度和燃烧扭矩的实时（即，具有可忽略的延迟的事件发生的实际时间）确定。
TPROPTCM = F{THYDINPUT, TCP, TP}           （12）
TPROPTCM = THYDINPUT + TCP + TP           （13）
在218处，TCM 54可接收、确定和/或监测发动机16的转速和加速度。发动机转速和/或加速度可基于输入液力扭矩THYDINPUT、扭矩变换器离合器扭矩TCT和变速器泵扭矩TP确定。扭矩THYDINPUT、TCT、TP可以是指令的、估计的和/或测得的扭矩值，并对测量噪声没有对差分（微分）的发动机转速信号敏感。TCM 54可实时确定发动机16的加速度（和/或减速度），并产生第一加速度信号。第一加速度信号可基于如下信号或作为如下信号的函数产生：推进扭矩TPROPTCM、管线压力Pline、中间发动机转速SEmean（如由ECM 50和/或TCM 54确定的）、涡轮转速ST等等。
在220处，TCM 54诸如可通过调节滑移扭矩Tslip、接合压力PTCC、和/或管线压力Pline来调节扭矩变换器30和/或变速器32的操作。可如关于209处的任务所描述的那样来调节滑移扭矩Tslip。如所示，在209和/或220之后，控制可返回至202或终止于238。
上述任务202-220是说明性示例；任务202-220可取决于应用而顺序地、同步地、同时地、连续地、在重叠的时段期间地、或以不同的次序地执行。
上述实施例的实时方面允许改善的扭矩变换器与变速器性能和改善的燃料经济性。发动机转速信息的实时信息被前馈至发动机转速、加速度和燃烧扭矩的估计器（例如TCM的相应模块），以考虑发动机转速中的动态和弱气缸的影响。基于发动机转速信息确定目标滑移扭矩，以使扭矩变换器离合器的锁定事件最少。与变速器侧形成对照的是，当在扭矩变换器的发动机侧上确定动态时，以减小的噪声来确定发动机的动态。在最小化网络带宽使用的同时，维持了有效的最低滑移离合器控制。
本发明宽广的教导能以各种形式实现。因此，由于通过对附图、说明书、和所附权利要求书的研究，其它的改进将对熟练的从业者变得显而易见，所以尽管本发明包括特定的示例，但本发明的真实范围不应如此受限制。

Claims (10)

1.一种控制系统，包括：
发动机控制模块；以及
变速器控制模块，所述变速器控制模块经由网络与所述发动机控制模块通讯，
其中：
所述发动机控制模块产生中间发动机转速信号和最低发动机转速信号；
所述发动机控制模块经由所述网络向所述变速器控制模块传送所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号；
所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号控制扭矩变换器和变速器中的至少一个的操作；以及
所述扭矩变换器连接在发动机与所述变速器之间。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中：
所述发动机控制模块从发动机转速传感器接收发动机位置信号和发动机转速信号中的至少一个；
所述发动机控制模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个确定所述中间发动机转速；以及
所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个指示了所述发动机的至少一个燃烧循环的平均发动机转速。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其中：
所述发动机控制模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个的最小值确定所述最低发动机转速；以及
在预定的时段上确定所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个的所述最小值。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述预定的时段对应于所述发动机的燃烧循环的长度。
5.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述预定的时段对应于所述发动机的多个燃烧循环的长度。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述变速器控制模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号控制所述扭矩变换器的操作。
7.一种发动机控制模块，包括：
中间发动机转速模块，所述中间发动机转速模块基于原始发动机转速信号产生中间发动机转速信号；
最低发动机转速模块，所述最低发动机转速模块基于所述原始发动机转速信号产生最低发动机转速信号；以及
收发器，所述收发器经由所述发动机控制模块与所述变速器控制模块之间的网络向所述变速器控制模块传送所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号。
8.根据权利要求7所述的发动机控制模块，其中：
所述收发器接收来自发动机转速传感器的发动机位置信号和发动机转速信号中的至少一个；
所述最低发动机转速模块基于所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个确定所述中间发动机转速；以及
所述发动机位置信号和所述发动机转速信号中的至少一个表示了所述发动机的多个燃烧循环的平均发动机转速。
9.一种控制系统，包括：
根据权利要求8所述的发动机控制模块；以及
变速器控制模块，
其中所述变速器控制模块基于中间发动机转速信号和最低发动机转速信号控制扭矩变换器和变速器中的至少一个的操作。
10.一种变速器控制模块，包括：
收发器，所述收发器经由所述变速器控制模块与所述发动机控制模块之间的网络从发动机控制模块接收中间发动机转速信号和最低发动机转速信号；以及
扭矩滑移模块，所述扭矩滑移模块基于所述中间发动机转速信号和所述最低发动机转速信号调节所述扭矩变换器的扭矩滑移。
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