CN102444710A - 变速器油温度估计系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速器油温度估计系统和方法,具体提供一种用于车辆的系统,该系统包括滤波器模块和系数确定模块。滤波器模块产生作为变速器油温度信号、阀体油温度信号以及滤波器系数的函数的阀体油温度信号。系数确定模块基于阀体油温度信号改变滤波器系数。变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置测量的变速器油的第一温度。阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度。

Description

变速器油温度估计系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年8月30日提交的美国临时申请No.61/378,163的权益。上述申请的全部公开内容在此通过引用并入本申请中。
技术领域
本发明涉及车辆变速器,更具体地涉及离合至离合变速器。
背景技术
在此提供的背景描述用于总体上呈现本发明的背景。在本背景技术部分描述的范围内,当前署名的发明人的成果,以及该描述的、在提交申请时可能不构成现有技术的那些方面,既非明示也非暗示地被认为是本发明的现有技术。
发动机产生扭矩,所述扭矩输出至变速器。车辆的自动变速器可包括多个流体控制摩擦器件-如离合器。控制模块可根据预定模式接合和脱开一个或多个离合器,以在变速器内建立不同的传动比(也称为速比)。
传动比可通过由变速器的输入轴速度除以变速器的输出轴速度的比率来限定。从一个传动比换档至另一个传动比涉及脱开第一离合器以及接合与下一个传动比相关联的第二离合器,该第一离合器与当前或实际传动比相关联。将要在换档期间脱开的离合器被称为待脱离离合器,而将要在换档期间接合的离合器被称为待接合离合器。因为没有使用速度响应或空转元件,所以这种类型的换档可被称为离合-至-离合换档。
发明内容
一种用于车辆的系统包括滤波器模块和系数确定模块。滤波器模块产生阀体油温度信号,所述阀体油温度信号作为变速器油温度信号、阀体油温度信号以及滤波器系数的函数。系数确定模块基于阀体油温度信号来改变滤波器系数。变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排放电磁阀(VBS)之间的位置测量的变速器油的第一温度。阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度。
用于车辆的方法包括产生作为变速器油温度信号、阀体油温度信号和滤波器系数的函数的阀体油温度信号,和基于阀体油温度信号改变滤波器系数。变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置测量的变速器油的第一温度。阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度。
另一种用于车辆的方法包括:从滤波器中输出阀体油温度信号;将阀体油温度信号的先前值、变速器油温度信号和滤波器系数输入至滤波器;以及基于阀体油温度信号改变滤波器系数。变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置测量的变速器油的第一温度。阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度。
方案1. 一种用于车辆的系统,所述系统包括:
滤波器模块,所述滤波器模块产生作为变速器油温度信号、阀体油温度信号以及滤波器系数的函数的阀体油温度信号;
其中所述变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排放电磁阀(VBS)之间的位置处测量的变速器油的第一温度;并且
其中所述阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度;以及
系数确定模块,所述系数确定模块基于所述阀体油温度信号来改变所述滤波器系数。
方案2. 如方案1所述的系统,其中当所述阀体油温度信号增大时,所述系数确定模块增大所述滤波器系数。
方案3. 如方案1所述的系统,其中当所述阀体油温度信号减小时,所述系数确定模块减小所述滤波器系数。
方案4. 如方案1所述的系统,其中所述系数确定模块使用函数和映射中的一种来产生所述滤波器系数,所述函数和映射中的一种将所述阀体油温度信号与所述滤波器系数关联。
方案5. 如方案1所述的系统,其中所述滤波器模块将所述阀体油温度信号设定为等于所述阀体油温度信号加上所述滤波器系数与所述阀体油温度信号和所述变速器油温度信号之间的差的乘积的和。
方案6. 如方案1所述的系统,其中所述滤波器模块使用卡尔曼滤波器产生所述阀体油温度信号。
方案7. 如方案1所述的系统,还包括离合器控制模块,所述离合器控制模块基于所述阀体油温度信号控制向离合器提供的变速器油的压力。
方案8. 一种用于车辆的方法,所述方法包括:
产生作为变速器油温度信号、阀体油温度信号以及滤波器系数的函数的阀体油温度信号;
其中所述变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置处测量的变速器油的第一温度;并且
其中所述阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度;以及
基于所述阀体油温度信号改变所述滤波器系数。
方案9. 如方案8所述的方法,所述方法还包括当所述阀体油温度信号增大时,增大所述滤波器系数。
方案10. 如方案8所述的方法,所述方法还包括当所述阀体油温度信号减小时,减小所述滤波器系数。
方案11. 如方案8所述的方法,所述方法还包括使用函数和映射中的一种来产生所述滤波器系数,所述函数和映射中的一种将所述阀体油温度信号与所述滤波器系数关联。
方案12. 如方案8所述的方法,所述方法还包括将所述阀体油温度信号设定为等于所述阀体油温度信号加上所述滤波器系数与所述阀体油温度信号和所述变速器油温度信号之间的差的乘积的和。
方案13. 如方案8所述的方法,所述方法还包括使用卡尔曼滤波器产生所述阀体油温度信号。
方案14. 如方案8所述的方法,所述方法还包括基于所述阀体油温度信号来控制向离合器提供的变速器油的压力。
方案15. 一种用于车辆的方法,所述方法包括:
从滤波器输出阀体油温度信号;
将所述阀体油温度信号的先前值、变速器油温度信号以及滤波器系数输入至所述滤波器;
其中所述变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置处测量的变速器油的第一温度;并且
其中所述阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度;以及
基于所述阀体油温度信号来改变所述滤波器系数。
通过下面提供的详细描述,本发明进一步的应用领域将变得清楚。应当理解的是,所提供的详细描述和具体示例仅用于图示目的,而并非用以限制本发明的范围。
附图说明
通过该详细描述和附图将会更充分地理解本发明,附图中:
图1是根据本发明原理的示例性车辆系统的功能框表;
图2是根据本发明原理的示例性变速器系统的功能框表;
图3是根据本发明原理的示例性阀体温度估计模块的功能框表;
图4是根据本发明原理的、描绘估计阀体变速器油温度的示例性方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述本质上仅仅是示例性的,决非用于限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见,相同的附图标记将在附图中用于标识类似的元件。如在此使用的,短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为意指逻辑(A或B或C),其使用非排他性逻辑“或”。应该理解的是,在不改变本发明的原理的情况下,方法内的步骤可以不同的次序执行。
如在此使用的,术语“模块”可意指、包括或是下列各项的组成部分:专用集成电路 (ASIC)、电子电路、组合逻辑电路、场可编程门阵列(FPGA)、执行编码的处理器(共享的、专用的或群组的)、提供所述功能的其他适当部件;或者上面的部分或全部部件的组合-如系统级芯片。术语“模块”可包括存储器(共享的、专用的或群组的),所述存储器存储由处理器执行的编码。
如上面使用的,术语“编码”可包括软件、固件和/或微编码,并且可意指程序、分程序、函数、类和/或对象。如上面使用的,术语“共享的”意味着来自多个模块的部分或全部编码可使用单个(共享的)处理器执行。另外,来自多个模块的部分或全部编码可由单个(共享的)存储器来存储。如上面使用的,术语“群组的”意味着来自单个模块的部分或全部编码可使用一组处理器执行。另外,可使用一组存储器来存储来自单个模块的部分或全部编码。
在此描述的装置和方法可由一个或多个计算机程序实施,所述计算机程序由一个或多个处理器执行。计算机程序包括可由处理器执行的指令,所述可由处理器执行的指令存储于非临时实体计算机可读介质上。计算机程序还可包括存储的数据。非临时实体计算机可读介质的非限制性示例是非易失存储器、磁性存储器和光学存储器。
泵将变速器油从变速器油源(例如蓄油槽)泵送至阀体和变矩器。变速器油在阀体与变速器的一个或多个离合器之间流动。一个或多个可变排放电磁阀(VBS)调节从阀体以及从变矩器回到所述油源的变速器油的流动。变矩器油温度传感器测量变矩器与VBS之间的位置处的变速器油的温度。
控制模块(例如变速器控制模块)控制向变速器的离合器提供的变速器油的压力(即,离合器压力)。控制模块可基于使用变速器油温度传感器测量的温度来控制离合器压力。然而,当起动车辆时,油源内的变速器油的温度通常低于测量的变速器油温度。测量的变速器油温度高于油源内的变速器油温度可归因于变矩器内的热量吸收。
本发明的控制模块估计从阀体输出的变速器油的温度。控制模块将递归的、一阶滞后滤波器(例如,卡尔曼滤波器)应用于测量的变速器油温度以估计从阀体输出的变速器油的温度。控制模块基于估计的从阀体输出的变速器油温度来控制离合器压力。
现参阅图1,图中示出了示例性车辆系统10的功能框表。内燃发动机12通过变矩器16驱动变速器14。所述发动机12可包括例如火花点燃型发动机、压缩点燃型发动机和/或其他适当类型的发动机。车辆还可包括一个或多个电动机和/或电动机发电机单元(MGU)18。
发动机12通过发动机输出轴20-例如曲轴输出扭矩至变矩器16。变矩器16通过变速器输入轴22提供扭矩至变速器14。虽然变速器14将作为包括离合-至-离合型变速器来论述,但是变速器14还可包括其他适当类型的变速器-例如双离合变速器(DCT)或其他类型的自动变速器。
变速器14可包括一个或多个齿轮组(未示出),通过所述齿轮组可在变速器输入轴22与变速器输出轴24之间传递扭矩。变速器输出轴24驱动车辆系统10的传动系26,而所述传动系26传递扭矩至车辆的车轮(未示出)。
范围选择器28使使用者能够选择变速器14的操作模式,所述操作模式包括但不限于驻车模式、倒档模式、空档模式或一个或多个前进驱动模式。变速器14能够实现多个传动比。仅举例来说,变速器14能够实现六个前进档传动比、一个倒档传动比和一个空档传动比。变速器14能够以各种实施型式实现更多或更少数目的前进档传动比和/或更多数目的倒档传动比。传动比可定义成变速器输入轴22的旋转速度与变速器输出轴24的旋转速度之间的比率。
发动机控制模块(ECM)60控制发动机12的运转。ECM 60或其他控制模块(未示出)可以各种实施型式控制一个或多个MGU18的运转。变速器控制模块(TCM)70控制变速器14的操作。虽然TCM70被示出为在变速器14内实施,但是TCM70可以各种实施型式在变速器14外部实施。所述ECM 60和所述TCM70可通过连接线路72共享数据。
现参阅图2,图中示出了变速器系统100的示例性实施型式的功能框表。变速器14包括多个离合器-例如第一、第二、第三、第四以及第五离合器分别是104、106、108、110及112。变速器14可包括更多或更少数目的离合器。第一、第二、第三、第四以及第五离合器104-112此后将统称为离合器104-112。
离合器104-112控制哪一个齿轮组在变速器14内在给定时间接合。换句话说,离合器104-112控制给定时间的传动比。当离合器104-112中的一个或多个以不同的组合接合时,可建立不同的传动比。可建立各种传动比的离合器接合组合的示例性表格提供如下:
Figure 993725DEST_PATH_IMAGE001
仅举例来说,当第一和第五离合器104和112接合时,可建立第一前进档传动比。当第一和第四离合器104和110接合时,可建立第二前进档传动比。当第一和第三离合器104和108接合时,可建立第三前进档传动比。当第一和第二离合器104和106接合时,可建立第四前进档传动比。当第二和第三离合器106和108接合时,可建立第五前进档传动比。当第二和第四离合器106和110接合时,可建立第六前进档传动比。当第三和第五离合器108和112接合时,可建立倒档传动比。当只有第五离合器112接合时,可建立空档传动比。随着标志前进档传动比的数字标号增加,所述传动比(即,变速器输入速度与变速器输出速度之比)减小。仅举例来说,与第一前进档传动比关联的传动比大于与第二前进档传动比关联的传动比。
通过脱开离合器104-112中的第一个并且接合离合器104-112中的第二个,同时保持离合器104-112中的第三个接合,从而实现了连续前进档传动比之间的换档。离合器104-112中的第一个和和第二个的接合和脱开可协调地执行。
仅举例来说,通过脱开第五离合器112、接合第四离合器110并且使第一离合器104保持接合,可实现从第一前进档传动比至第二前进档传动比的换档。通过脱开第四离合器110、接合第三离合器108并且使第一离合器104保持接合,可实现从第二前进档传动比至第三前进档传动比的换档。通过脱开第三离合器108、接合第二离合器106并且使第一离合器104保持接合,可实现从第三前进档传动比至第四前进档传动比的换档。通过脱开第一离合器104、接合第三离合器108并且使第二离合器106保持接合,可实现从第四前进档传动比至第五前进档传动比的换档。通过脱开第三离合器108、接合第四离合器110并且使第二离合器106保持接合,可实现从第五前进档传动比至第六前进档传动比的换档。
变速器油120或其他适当的流体被导向离合器104-112中的若干个以及从所述若干个离合器导引,以控制所述离合器104-112中的若干个的接合和脱开。泵116从蓄油槽124或其他适当的变速器油源吸取变速器油120。泵116给变速器油120加压并提供加压变速器油120至阀体132和变矩器16。阀体132包括一个或多个阀(未示出),所述阀通过在离合器片136中形成的通道(未示出)将变速器油120导向离合器104-112中的若干个以及从所述若干个离合器导引。
一个或多个可变排放电磁阀(VBS)140联结至阀体132。VBS140可允许一些变速器油120从阀体132(以相对较高的压力)流回至蓄油槽124(以相对较低的压力)。以这种方式,VBS140控制从阀体132流回至蓄油槽124的变速器油120的流动。TCM70控制VBS140。TCM70可控制VBS140-例如以便调节阀体132内的压力并且从而控制流至/流自离合器104-112中的一个或多个的变速器油120的流动。
如上所述,泵116还提供变速器油120至变矩器16。更具体地说,泵116可提供变速器油120至变矩器16的离合器(未示出)。供给阀144的开口控制从变矩器16至VBS140的变速器油120的流动。TCM70可控制供给阀144。VBS140还可允许一些变速器油120从变矩器16(以相对较高的压力)流回至蓄油槽124(以相对较低的压力)。在车辆起动后一段时间内,从变矩器16流至VBS140的变速器油120的温度通常高于蓄油槽124内的变速器油120的温度。因此,从变矩器16流至VBS140的变速器油120通常也比从阀体132中流出的变速器油120热。
TCM70控制提供给离合器104-112中的每个的变速器油120的压力以控制变速器14内接合的传动比并且控制两个传动比之间的转换(即,换档)。TCM70通过VBS140控制提供给离合器104-112中的每个的变速器油120的压力。TCM70基于一个或多个测量的温度控制离合器压力。
变速器油温度传感器160测量变矩器16与VBS140之间的变速器油120的温度。仅举例来说,变速器油温度传感器160可在变矩器16与馈送阀144之间的位置或在馈送阀144与VBS140之间的位置测量变速器油120的温度。变速器油温度传感器160基于变速器油120的温度产生变速器油温度信号164。
TCM70包括油温估计模块180(同样见图3)。油温估计模块180估计从阀体132输出的变速器油120的温度。此后将从阀体132输出的油的温度称为阀体油温度。油温估计模块180基于使用变速器油温度传感器160测量的变速器油温度估计阀体油温度。
现参阅图3,图中示出了油温估计模块180的示例性实施型式的功能框表。油温估计模块180包括滤波器模块304和系数确定模块308。
滤波器模块304接收来自变速器油温度传感器160的变速器油温度信号164。滤波器模块304产生对应于阀体油温度的阀体油温度信号312。滤波器模块304基于变速器油温度信号164、来自最后控制循环的阀体油温度信号312的数值以及滤波器系数316产生阀体油温度信号312。滤波器模块304使用递归的、一阶滞后滤波器产生阀体油温度信号312。所述递归的、一阶滞后滤波器可包括卡尔曼滤波器。在各种实施型式中,滤波器模块304可使用来自先前控制循环而非最后控制循环的阀体油温度信号312的数值。
仅举例来说,滤波器模块304可使用如下公式产生阀体油温度信号312:
VBOT=LastVBOT+(LastVBOT-TransOT)*FC
其中,VBOT是当前控制循环的阀体油温度信号312,LastVBOT是来自最后控制循环的阀体油温度信号312的数值,而FC是滤波器系数316。滤波器模块304可以预定循环速率-例如每12.5毫秒(ms)一个控制循环或其他适当的循环速率来执行控制循环。例如,缓冲器(未示出)可被实施,其存储阀体油温度信号312的当前值和阀体油温度信号312的最后值。阀体油温度信号312的当前值和最后值可每控制循环更新一次。
系数确定模块308基于来自最后控制循环的阀体油温度信号312确定当前控制循环的滤波器系数316。仅举例来说,系数确定模块308可使用映射和函数中的一种来确定滤波器系数316,所述映射和函数中的一种将滤波器系数316与来自最后控制循环的阀体油温度信号312的数值关联。随着阀体油温度信号312的数值增加,系数确定模块308使滤波器系数316增加,并且反之亦然。以这种方式,在阀体温度的较大数值处,阀体油温度信号312的可能变化的幅度增加,并且反之亦然。在车辆起动之后,随着阀体油温度信号312接近变速器油温度信号164,滤波器系数316增加,并且因此由滤波器模块304执行的滤波更少。
TCM70还可包括离合器压力控制模块360。所述离合器压力控制模块360基于阀体油温度信号312控制一个或多个离合器压力。仅举例来说,离合器压力控制模块360可将一个或多个离合器压力作为阀体油温度信号312的函数来控制。
现参阅图4,图中示出了描绘产生阀体油温度信号312的示例性方法400的流程图。控制从404处开始,其中控制器接收变速器油温度信号164。控制往下进行至408处,其中控制器确定滤波器系数316。控制器基于来自最后控制循环的阀体油温度信号312确定滤波器系数316。
在412处,控制器产生阀体油温度信号312。控制器基于来自最后控制循环的阀体油温度信号312、变速器油温度信号164以及滤波器系数316的数值产生阀体油温度信号312。控制器使用递归的、一阶滞后滤波器产生阀体油温度信号312。控制器可使用上面描述的公式产生阀体油温度信号312。控制器将阀体油温度信号312的最后值设定为与416处的阀体油温度信号312相等。以这种方式,控制器更新阀体油温度信号312的最后值以便在下一个控制循环期间在416处使用。控制器基于420处的阀体油温度信号312控制一个或多个离合器压力,并且控制返回至404处。
本发明的广义教导可以多种形式实施。因此,虽然本发明包括特定的示例,本发明的真实范围不应局限于这些示例,因为对本领域技术人员而言,在对附图、说明书和所附权利要求书进行研究之后,其他改型将变得显而易见。

Claims (10)

1.一种用于车辆的系统,所述系统包括:
滤波器模块,所述滤波器模块产生作为变速器油温度信号、阀体油温度信号以及滤波器系数的函数的阀体油温度信号;
其中所述变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排放电磁阀(VBS)之间的位置处测量的变速器油的第一温度;并且
其中所述阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度;以及
系数确定模块,所述系数确定模块基于所述阀体油温度信号来改变所述滤波器系数。
2.如权利要求1所述的系统,其中当所述阀体油温度信号增大时,所述系数确定模块增大所述滤波器系数。
3.如权利要求1所述的系统,其中当所述阀体油温度信号减小时,所述系数确定模块减小所述滤波器系数。
4.如权利要求1所述的系统,其中所述系数确定模块使用函数和映射中的一种来产生所述滤波器系数,所述函数和映射中的一种将所述阀体油温度信号与所述滤波器系数关联。
5.如权利要求1所述的系统,其中所述滤波器模块将所述阀体油温度信号设定为等于所述阀体油温度信号加上所述滤波器系数与所述阀体油温度信号和所述变速器油温度信号之间的差的乘积的和。
6.如权利要求1所述的系统,其中所述滤波器模块使用卡尔曼滤波器产生所述阀体油温度信号。
7.如权利要求1所述的系统,还包括离合器控制模块,所述离合器控制模块基于所述阀体油温度信号控制向离合器提供的变速器油的压力。
8.一种用于车辆的方法,所述方法包括:
产生作为变速器油温度信号、阀体油温度信号以及滤波器系数的函数的阀体油温度信号;
其中所述变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置处测量的变速器油的第一温度;并且
其中所述阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度;以及
基于所述阀体油温度信号改变所述滤波器系数。
9.如权利要求8所述的方法,所述方法还包括当所述阀体油温度信号增大时,增大所述滤波器系数。
10.一种用于车辆的方法,所述方法包括:
从滤波器输出阀体油温度信号;
将所述阀体油温度信号的先前值、变速器油温度信号以及滤波器系数输入至所述滤波器;
其中所述变速器油温度信号对应于在变矩器与可变排方电磁阀(VBS)之间的位置处测量的变速器油的第一温度;并且
其中所述阀体油温度信号对应于从阀体向变速器的离合器提供的变速器油的第二温度;以及
基于所述阀体油温度信号来改变所述滤波器系数。
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