CN1940352A - 传动系统噪声管理系统 - Google Patents

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Abstract

一种减少具有发动机的车辆传动系统的噪声的系统，包括产生扭矩需求的基于扭矩的模块、从基于扭矩的模块接收扭矩需求并且有选择地修改扭矩需求以减少扭矩需求的变化率的滤波器、和接收修改后的扭矩需求并且启动发动机以产生修改后的扭矩需求的发动机控制模块。该滤波器将扭矩变化减慢到一个范围内的固定速率，该范围是由大于零扭矩的上限及小于零扭矩的下限限定的。当扭矩需求大于截止值时，滤波器将低通滤波器用于扭矩需求，并从基于车辆当前所选择的档位的表和主动驱动鉴别器的输出选择低通滤波器的系数。

Description

传动系统噪声管理系统
技术领域
本发明涉及自推动车辆的传动系统的振动和噪声的管理。
背景技术
当车辆的驾驶员压下油门踏板时，从发动机通过传动系统要求扭矩。如果传动系统之前已将很少扭矩和根本没有扭矩施加到轮系上，如车辆是在停止或是滑行时，则传动系统将是松驰的。当施加扭矩时，这种松驰或间隙就会迅速消失，导致在传动齿轮之间产生振动并且产生噪音。传动系统的柔度可以允许噪音之后的振动，其会使传动系组件受力。即使在传动系正在提供正的扭矩时，扭矩的迅速变化也会引起振动。已经使用各种方法来对抗噪声和振动的问题。
现在参考图1，描述的是根据现有技术的没有电子节流阀控制(ETC)的噪音管理系统的方块图。踏板102控制发动机106中的发动机节流阀104。踏板102的位置传递给扭矩比较器108和点火提前计算器110。发动机传感器112(如RPM等)为扭矩比较器108和点火提前计算器110提供数据。该点火提前计算器110为点火线圈114提供点火提前信号。该点火线圈114在规定时间点燃火花塞(未示出)。
扭矩比较器108比较发动机106产生的当前扭矩和根据踏板102的需要的扭矩。如果需要的扭矩会引起传动系统产生噪音或振动，则扭矩比较器103命令点火提前计算器110增加点火延迟。当消除间隙时，这种来自最佳发动机操作的偏差会减少输出扭矩。
现在参考图2，所示的是根据现有技术中具有电子节流阀控制(ETC)的发动机的噪音管理系统的方块图。踏板120将踏板位置输入到电子节流阀控制系统122中。电子节流阀控制系统122将需要的节流阀位置提供到叶片速度限制器124、扭矩比较器126和点火提前计算器128。在发动机132中的发动机传感器130(如RPM等)将信息提供给扭矩比较器126和点火提前计算器128。
该点火提前计算器128计算适当的点火提前，并将其传递到点火线圈132。该扭矩比较器126比较当前发动机扭矩与来自电子节流阀控制122的需求的扭矩。如果需求的扭矩将引起传动系噪音或振动，则扭矩比较器126命令叶片速率限制器124减慢发动机节流阀134的打开。这样，将减少发动机132的输出扭矩，同时消除了传动系间隙。
发明内容
一种减少具有发动机的车辆传动系统的噪音的系统，包括产生扭矩需求的基于扭矩的模块、从基于扭矩的模块接收扭矩需求并且有选择地修改扭矩需求以减少扭矩需求的变化率的滤波器、和接收修改后的扭矩需求并且启动发动机以产生修改后的扭矩需求的发动机控制模块。
另一方面，在大于零扭矩的上限和小于零扭矩的下限限定的范围，滤波器减慢穿过零扭矩的扭矩增加和穿过零扭矩的扭矩减少。还有一方面，将穿过零扭矩的扭矩变化降低到一个固定速率，主动驱动鉴别器确定如何主动地驱动车辆，同时从基于主动驱动鉴别器的输出的表中选择固定速率。
另一方面，当扭矩需求大于截止值时，滤波器将低通滤波器用于扭矩需求，并从基于车辆当前所选择的档位和主动驱动鉴别器的表中选择低通滤波器的系数。还有一方面，基于扭矩的模块基于驾驶员输入、巡航控制、牵引控制和稳定性控制中的至少一个生成扭矩需求。
从下文的详细描述中，本发明所能使用的其它领域会很清晰。很明显，对本发明优选实施例的描述只是说明而已，而不是对本发明范围的限制。
附图说明
从下面的详细描述以及附图可以更好地理解本发明，其中
图1是根据现有技术的没有电子节流阀控制(ETC)发动机的噪声管理系统的块图；
图2是根据现有技术的具有ETC的发动机的噪声管理系统的方块图；
图3是根据本发明的原理的示范性噪声管理系统的方块图；
图4是根据本发明的原理的传动系噪声管理系统的示范性流程的方块图。
具体实施方式
下面关于优选实施例的描述只是对本质的示范而不是对本发明的应用或使用的限制。为清晰起见，在附图中，同样的附图标号表示相似的元件。在本文中，术语“模块”是指特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的)及存储器、组合逻辑电路，和/或其它提供所述功能的适当的组件。
现在参考图3，表示的是根据本发明原理的示范性噪声管理系统的方块图。驾驶员与踏板输入装置150相互作用，该装置将踏板信息提供到扭矩模块152。将次级输入154(如巡航控制、选择的档位等)提供给扭矩模块152。该扭矩模块152确定扭矩需求，例如，其要足够维持巡航控制设定的速度或者足够产生踏板输入装置150所指示的加速度。该扭矩模块152也可以结合来自牵引控制或车身/稳定性模块(未示出)输入。将扭矩需求提供给自适应滤波器158。
该自适应滤波器158也接收次级输入154。该自适应滤波器158限制接收到的扭矩需求，以减少或消除传动系统噪声和振动。例如，当扭矩需求超过零扭矩时，自适应滤波器158可以减少扭矩需求的变化率，和/或限制在穿过零的区域之外的扭矩需求的突变。
将改变后的扭矩需求传递给发动机控制模块160，该模块接收来自发动机传感器162的信息并且控制发动机节流阀164和发动机点火提前166。在本方法中，发动机控制模块160能够优化节流阀位置和点火提前，以使排放最小而效率最高，甚至同时限制扭矩以减少振动。相反，现有技术中只是独立地减慢节流阀开度或延迟点火，迫使发动机进行低效率的工作。本发明大大简化了标定，允许对发动机进行最佳性能的标定，同时单独标定噪声管理。
现在参考图4，描述的是根据本发明的原理的传动系统噪声管理系统的示范性流程的方块图。车辆驾驶员踩踏油门(加速)踏板200，该踏板的位置被电子踏板传感器202感知。将电子踏板传感器202的输出传递到自适应扭矩模块204和主动驱动鉴别器206。该自适应扭矩模块204接收次级输入208(如巡航控制、选择的档位等)。
主动驱动鉴别器206基于驾驶员如何主动地操作车辆确定一个信号，并且将该信号传递到自适应扭矩模块204、速率限制表210和滤波器212。该自适应扭矩模块204确定扭矩需求，例如，其足以维持巡航控制设定的速度或者足以产生油门踏板200命令的加速度。自适应扭矩模块204也可以结合来自牵引控制和/或车身/稳定性控制模块(未示出)的输入。将可能是正也可能是负的扭矩需求传递给速度限制器214和范围比较器216。
该限制模块218包括基于扭矩容差和系统响应时间标定的扭矩的上下限。将这些扭矩上下限传递到范围比较器216。如果来自自适应扭矩模块204的扭矩需求处于扭矩上下限之间，则范围比较器216就将第一启动信号传递到速度限制器214。如果扭矩需求大于扭矩上限，则范围比较器216就将第二启动信号传递到滤波器212。
速度限制表210从基于接收到的主动驱动信号的标定表中选择一个速度极限，并且将该极限传递到速度限制器214。当速度限制器214接收到第一启动信号时，其限制输入的扭矩需求的变化率，使其不大于从速率限制表210中选择的极限。将限制后的扭矩需求传递给滤波器212。如果速度限制器214没有接收到第一启动信号，则使该扭矩需求不做修改地通过滤波器212。
该滤波器212从基于来自变速箱220的档位信号和主动驱动信号的表中选择低通滤波器系数。当滤波器212接收到第二启动信号时，将所选择的低通滤波器用于来自速度限制器214的扭矩需求。将滤波后的扭矩需求传递给发动机控制模块222。如果没有接收到第二启动信号，则将未修改就通过滤波器212的扭矩需求传递给发动机控制模块222。发动机控制模块222接收来自发动机226中的发动机传感器224(如RPM等)的数据。发动机控制模块222控制发动机节流阀228和发动机点火提前230，以使效率最大并且排放最小。
本领域技术人员从上面的描述可以看出可以用不同的方式实现本发明的各种教导。因此，虽然本发明只是描述了特定的实施例，但是由于在附图、说明书和随后的权利要求的学习后，技术人员得出其它改变也是显而易见的，所以本发明的真实范围并不能局限于此。

Claims (21)

1.一种减少具有发动机的车辆传动系统的噪声的系统，包括：
产生扭矩需求的基于扭矩的模块；
从基于扭矩的模块接收扭矩需求并且有选择地修改扭矩需求以减少扭矩需求的变化率的滤波器；和
接收修改后的扭矩需求并且启动发动机以产生修改后的扭矩需求的发动机控制模块。
2.如权利要求1所述系统，其特征在于所述滤波器减慢跨过零扭矩的扭矩需求的变化。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述滤波器减慢跨过零扭矩的扭矩增加和跨过零扭矩的扭矩减少。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述滤波器减慢在零扭矩附近范围内的扭矩需求的变化。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述范围是由大于零扭矩的上限和小于零扭矩的下限确定的。
6.如权利要求2所述的系统，其特征在于将跨过零扭矩的所述扭矩需求的变化限制到固定的速率。
7.如权利要求6所述的系统，还包括主动驱动鉴别器，它确定如何主动地驱动车辆，其中所述固定的速率是基于所述主动驱动鉴别器的输出确定的。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于所述固定的速率是从基于所述主动驱动鉴别器的所述输出的表中选择的。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述滤波器有选择地将低通滤波器用于所述扭矩需求。
10.如权利要求9所述的系统，还包括主动驱动鉴别器，它确定如何主动地驱动车辆，所述低通滤波器的系数是从基于所述车辆当前所选择的档位和所述主动驱动鉴别器的输出确定的。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于所述低通滤波器的系数是从基于所述车辆当前所选择的档位和所述主动驱动鉴别器的输出的表中选择的。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于当所述扭矩需求大于截止值时，所述滤波器将所述低通滤波器用于所述扭矩需求。
13.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述基于扭矩的模块基于驾驶员输入、巡航控制、牵引控制和稳定性控制中的至少一个生成扭矩需求。
14.一种减少具有发动机的车辆传动系统的噪声的系统，包括：
产生扭矩需求的基于扭矩的模块；
自适应滤波器，其从基于扭矩的模块接收扭矩需求并且修改扭矩需求以减少所述跨过零扭矩的扭矩需求的变化率，并且有选择地将低通滤波器用于所述扭矩需求；和
接收所述修改后的扭矩需求并且启动发动机以产生所述修改后的扭矩需求的发动机控制模块。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于所述自适应滤波器在一个范围内减慢零扭矩附近的扭矩需求的变化，该范围是由大于零扭矩的上限和小于零扭矩的下限确定的。
16.如权利要求14所述的系统，其特征在于将跨过零扭矩的所述扭矩需求的变化限制到固定速率。
17.如权利要求16所述的系统，还包括主动驱动鉴别器，它确定如何主动地驱动车辆，其中所述固定速率是由基于所述主动驱动鉴别器的输出确定的。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于所述固定速率是从基于所述主动驱动鉴别器的输出的表中选择的。
19.如权利要求14所述的系统，还包括主动驱动鉴别器，确定如何主动地驱动车辆，其中所述低通滤波器的系数是从基于所述车辆当前所选择的档位和所述主动驱动鉴别器的输出的表中选择的。
20.如权利要求15所述的系统，其特征在于当所述扭矩需求大于截止值时，所述自适应滤波器将所述低通滤波器用于所述扭矩需求。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于所述截止值等于所述上限。
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