估算受促动器控制的摩擦离合器所传递的扭矩的方法.pdf

本发明涉及一种估算受促动器控制的摩擦离合器所传递的扭矩的方法，该方法使得对联接到机动车发动机的轴上并借助于促动器而被控制的摩擦离合器所传递的扭矩的估算成为可能，所述方法包括如下操作：测量或以其它方式确定所述发动机轴的角速度和由所述轴产生的扭矩；计算在所述发动机轴的角速度的测量值和所述角速度的估算值之间的差值或误差；并且，使用电子控制器，与所述发动机轴角速度中的所述差值或误差的计算值相对应地，确定所述离合器所传递扭矩的估算值；基于预定的数学模型，将所述离合器所传递扭矩的估算值连同测量所得的或以其它方式所确定的、由发动机轴所产生的扭矩的值一起使用，以获得所述发动机轴的角速度的所述估算值。

1.  一种用于估算联接至机动车发动机的轴并借助于促动器而被控制的摩擦离合器所传递的扭矩的方法，所述方法包括如下操作：
-测量或以其它方式确定该发动机轴的角速度(ω_E，meas)和由该轴所产生的扭矩(C_E)；
-计算该发动机轴的角速度的测量值(ω_E，meas)和该所述角速度的估算值之间的差值或误差；并且，使用电子控制器(3)，与该发动机轴角速度中的所述差值或误差的计算值相对应地，确定该离合器所传递扭矩的估算值基于预定的数学模型，连同测量所得的或以其它方式所确定的发动机轴所产生扭矩的值(C_E)一起而使用该离合器所传递扭矩的估算值以获得该发动机轴的角速度的所述估算值

2.  根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，为由该离合器和该促动器所形成的复合体预定义可传性特性，且该可传性特性将相应的该离合器所传递扭矩的预定值(C_FC)与促动器控制变量的值关联起来；该方法还包括如下操作：
-利用前述发动机轴的角速度差值或误差，借助于补偿器(4)，确定该摩擦离合器所传递扭矩相较于由该促动器可传性映射重构所得的值的偏差的估计值且
-将该所传递扭矩的变化或偏差的估算值加到与所述促动器控制变量的瞬时值相对应的所传递扭矩值(C_FC)上从而计算该离合器所传递扭矩的估算值

3.  根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，由该离合器和相关联的促动器所组成的复合体的该所述数学模型基于这样的函数关系，所述函数关系将该发动机轴的角加速度(dω/dt)与作用至该离合器的扭矩和该离合器所传递的扭矩之间的差额或差值相关连起来。

估算受促动器控制的摩擦离合器所传递的扭矩的方法
技术领域
本发明涉及用于估算由摩擦离合器所传递的扭矩的方法。
更具体地说，本发明的主旨是用于估算由这样的摩擦离合器所传递的扭矩的方法，该摩擦离合器联接到机动车发动机轴上并由促动器所控制。
背景技术
在机动车中关于由这种摩擦离合器所传递扭矩的量值的信息可用于多种用途，例如，用于在装备有″自动″型变速箱的机动车中校正或更新与离合器相关联的促动器的″可传性映射(transmissibilitymap)″。促动器的可传性映射本质上使得促动器控制变量(例如励磁电流的强度)的每个值与相应的由离合器所传递的扭矩的预定值(predetermined values)相对应。
在装备有自动型变速箱的机动车中，与摩擦离合器相关联的促动器根据使用者的偏好而由算法所控制，该算法管理起动或加速阶段以及换档阶段，优化机动车的性能和/或驾驶舒适性。这些算法通常使用由离合器和相关联的促动器所形成的复合体的可传性映射。此外，随着磨损以及因为工作条件的影响，促动器和离合器的特性可能随时间而变化，甚至显著地变化。
为了保证驾驶舒适性和/或性能的保持，对控制算法而言，能够校正或更新离合器/促动器复合体的特性(在其使用寿命期间)是必需的。出于这个目的，需要能够在作为扭矩调节阶段而为人所知的阶段以精确且迅速的方式(即，从在机动车上可得到的信息出发)估算由摩擦离合器所传递的扭矩，以便随后能够基于这种估算而校正可传性映射。
发明内容
因此，本发明的一个目的是获得这样一种方法，其可以良好的精度、高的估算速度、针对关于所使用数据的不确定性的鲁棒性以及良好的抑制干扰和噪声的水平(该干扰和噪声通常会影响所测量的量值)来获得对由摩擦离合器所传递的扭矩的估算。
根据本发明可利用一种包括如下操作的方法来实现这个目的以及其它目的：
测量或以其它方式确定发动机轴的角速度和由该轴所传递的扭矩；
计算在发动机轴的角速度的测量值与所述角速度的估算值之间的差值或误差；
使用电子控制器，确定离合器所传递扭矩的估算值(相应于发动机轴角速度中的所述差值或误差的计算值)；基于预定的数学模型，使用离合器所传递扭矩的估算值(连同测量得到的或以其它方式被确定的发动机轴所产生扭矩的值一起)，以获得前述发动机轴的角速度的估算值。
参照附图，从以下的纯粹示例性而非限制性的详细描述中，本发明的其它特征和优势将变得显而易见，其中：
附图说明
图1是根据本发明的、用于估算由摩擦离合器所传递的扭矩的方法的示例性框图；而
图2是用于实现根据本发明的方法的一种变型的解释性的框图。
具体实施方式
在继续描述实现根据本发明的方法或程序的方式之前，现在对将在该方法或称程序中被加以考虑的物理量值进行定义。这些量值主要地为如下量值：
ω_E，meas：内燃机轴的角速度，其借助于已知的传感器(例如，″音轮″型传感器)而被测量，或以某些其它方式而被确定，例如，借助于本来已知的算法；
该发动机轴的角速度的估算值；
摩擦离合器所传递扭矩的估算值；
C_E：测量所得的或以其它方式所确定的由发动机轴所传递的扭矩的值；
C_EF：用于因发动机本身的摩擦的影响而减小由发动机轴所传递的扭矩的项；
C_FC：与促动器(该促动器与该摩擦离合器相关联)的控制变量的瞬时值相关地由可传性特性或映射推算出的、由离合器所传递的扭矩的值；
由摩擦离合器所传递的扭矩的变化的估算值；以及
I_E：发动机的转动惯量。
参看图1，在第一种实现方式中，根据本发明的方法或程序包括测量(或以其它本来已知的手段来确定)发动机轴的角速度ω_E，meas以及由该轴产生的扭矩C_E。由发动机轴产生的这个扭矩意图指的是扣除由于发动机内的摩擦而引起的阻力扭矩C_EE后的净值。
参照图1中的设计，就如以下将描述的那样，在代数求和节点1中，从这个角速度的测量值ω_E，meas中减去基于数学模型2而获得的轴的角速度的估算值
因此，在节点的出口处可获得发动机轴角速度的差值或″误差″。该差值或误差组成控制器模块3的输入，该控制器模块3的输出是摩擦离合器所传递扭矩的估算出的相应的值
控制器3的特性基于这样的特定车辆的特性而被设计——用于估算由摩擦离合器所传递扭矩的该方法或程序将被用在该特定车辆上。该控制器的传递函数以如下方式便利地被设计，即，在估算的速度和抑制干扰(这些干扰会影响测量得的或以其它方式获得的输入参数的值)的能力之间作出合理的折衷，以保证本说明书所要求的频带。
除了使由离合器所传递扭矩的估算值可作为可变输出量值而被获得以外，控制器3还将这个值提供至模块2的输入，在那里，该值与测量所得的或以其它方式所确定的、由发动机所产生的扭矩C_E的值共同地被用于获得发动机轴的角速度的估算值
模块2使得以下这点成为可能，即，基于这样的函数关系来重构或估算发动机轴的角速度——该函数关系将发动机轴的角加速度与这样的差额或差值，即，作用至摩擦离合器的扭矩C_E和由这个离合器所传递的扭矩C_FC之间的差额或差值，相关连起来。这种函数关系的一个简化示例如下：
IE*(dω^E/dt)=CE-CFC]]>
上面给出的关系或微分方程使得以相当简单的方式确定的值成为可能。
附图中的图2示意性地显示了在根据本发明程序的实施形式的变型中用于估算摩擦离合器所传递扭矩的有效值的估算器的结构。之前已用过的相同的标号在该图中再次加于已描述过的部件和元件上。
在根据图2的实现方式中，控制器3包括补偿器4，其接收发动机轴角速度误差作为输入，并且提供在由摩擦离合器所传递扭矩和相应于与该摩擦离合器相关联的促动器的控制变量的瞬时值而从可传性特性或映射中推出的这个扭矩的值C_FC之间的偏差或差值作为输出。
基于机动车(用于估算摩擦离合器所传递扭矩的方法将在该机动车中被使用)的特性可实验性地预定义补偿器4的传递函数。
补偿器4的输出被连接至另一加法器5的输入，在那里，所传递扭矩的变化的估算值被加到与促动器控制变量的瞬时值相对应的所传递扭矩值C_FC上。因此在加法器5的输出处获得了由摩擦离合器所传递扭矩的估算值并且，该估算值在模块2的输入处被提供，以用于计算发动机轴的角速度。
同图1中的设计相比，图2中示意性地示出的估算器考虑了由可传性映射推算出的摩擦离合器所传递扭矩的值C_FC的开环贡献(open-loop contribution)。
根据图2的估算器允许从输出量值中消除由可传性特性推算出的所传递扭矩值中所存在的噪声。
图2中所示的估算器的另一好处包括利用从可传性映射推算出的扭矩值来进行的C_FC的估算的初始化：如果在离合器已经处于传递扭矩调节阶段时离合器所传递扭矩的估算被启动，那么没有C_FC的开环贡献的估算器最初估算零扭矩，并且(在估算的扭矩和由可传性映射推断出的扭矩之间的)初始的扭矩差值将被错误地理解为可传性映射误差。
已发现，利用根据图2的估算器而获得的摩擦离合器所传递扭矩的估算更为快速，并因此可减少估算器的频带，获得对估算器所使用的测量量值中所存在的干扰的更大的抑制作用。
自然，在无损于本发明原理的条件下，同已经描述并显示过的、仅用于非限制性的举例说明目的的实现形式和实施例细节相比，实现形式和实施例细节可具有广泛的变化，而不会脱离所附权利要求中所限定的本发明的框架。