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CN102060014B - 传动系刚度控制系统和方法 - Google Patents

传动系刚度控制系统和方法 Download PDF

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CN102060014B
CN102060014B CN201010544093.6A CN201010544093A CN102060014B CN 102060014 B CN102060014 B CN 102060014B CN 201010544093 A CN201010544093 A CN 201010544093A CN 102060014 B CN102060014 B CN 102060014B
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J·M·凯泽
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Abstract

本发明涉及传动系刚度控制系统和方法。具体地，提供了一种用于车辆的控制系统，其包括扭矩确定模块、控制模块和变速器控制模块。扭矩确定模块确定由内燃发动机产生的扭矩。在扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，控制模块设定信号至活动状态。预定扭矩对应于滑动量为零时的潜在振动量。变速器控制模块响应于将信号设定至活动状态而选择地将滑动量增加至大于零。

Description

传动系刚度控制系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年11月11日提交的美国临时申请No.61/260,198的权益。上述申请的公开内容通过引用整体并入本文中以供参考。
技术领域
本公开涉及内燃发动机系统，更为具体地，涉及车辆传动系。
背景技术
此处所提供的背景描述在于从总体上呈现本发明背景的目的。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。
内燃发动机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。流入火花点火发动机内的空气通过节流阀调节。具体而言，节流阀调节节流面积，所述节流面积增加或者减少进入发动机中的气流。当节流面积增加时，进入发动机的气流增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率以对汽缸提供所需的空气/燃料混合物。增加提供至汽缸的空气和燃料量增加了发动机的扭矩输出。
已经研发了发动机控制系统来控制发动机输出扭矩以实现所需的扭矩。但是，传统的发动机控制系统没有如所需地精确控制发动机输出扭矩。此外，传统的发动机控制系统没有提供对控制信号的快速响应或者在影响发动机输出扭矩的多种装置之内协调发动机扭矩控制。
发明内容
一种用于车辆的控制系统，包括扭矩确定模块、控制模块和变速器控制模块。扭矩确定模块确定内燃发动机产生的扭矩。在扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，控制模块设定信号至活动状态。预定扭矩对应于滑动量为零时的潜在振动量。变速器控制模块响应于将信号设定至活动状态而选择性地将滑动量增加至零以上。
一种用于车辆的控制方法，包括：确定内燃发动机所产生的扭矩；当扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，将信号设定至活动状态；其中所述预定扭矩对应于滑动量为零时的潜在振动量；以及响应于将信号设定至活动状态而选择性地将所述滑动量增加至零以上。
在其他特征中，上述系统和方法通过由一个或者多个处理器执行的计算机程序来实施。该计算机程序可以驻留在有形的计算机可读介质上，例如但是不限于存储器、非挥发性数据存储器和/或其他合适的有形存储介质。
本发明还包括以下方案：
方案1.一种用于车辆的控制系统，包括：
扭矩确定模块，所述扭矩确定模块确定由内燃发动机产生的扭矩；
控制模块，所述控制模块在所述扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，将信号设定至活动状态；
其中所述预定扭矩对应于所述滑动量为零时的潜在振动量；以及
变速器控制模块，所述变速器控制模块响应于将所述信号设定至所述活动状态而选择性地将所述滑动量增加至零以上。
方案2.根据方案1所述的控制系统，其中，所述控制模块基于所述预定扭矩来设定量信号；并且
其中，所述变速器控制模块基于所述量信号来选择性地增加所述滑动量。
方案3.根据方案2所述的控制系统，进一步包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于两个连续着火事件之间的着火周期和在变速器内选择的齿轮齿速比来确定所述预定扭矩。
方案4.根据方案3所述的控制系统，其中，所述阈值确定模块在所述滑动量为零时确定对应于另一潜在振动量的至少一个其他预定扭矩；并且
其中，当所述扭矩大于多于一个的所述预定扭矩时，所述控制模块基于多于一个的所述预定扭矩中的最大的一个来设定所述量信号。
方案5.根据方案2所述的控制系统，进一步包括滞后模块，所述滞后模块在所述信号处于活动状态时基于所述预定扭矩来确定滞后扭矩；
其中，所述控制模块基于所述滞后扭矩和所述预定扭矩来确定禁用扭矩，并且在所述扭矩小于所述禁用扭矩时选择性地将所述信号设定至非活动状态。
方案6.根据方案5所述的控制系统，其中，所述变速器控制模块响应于将所述信号设定至非活动状态而选择性地将所述滑动量朝向零调节。
方案7.根据方案5所述的控制系统，其中，所述滞后模块还基于所述着火周期和预期的滑动量来确定所述滞后扭矩。
方案8.根据方案1所述的控制系统，其中，所述扭矩确定模块基于制动扭矩、所述发动机的摩擦扭矩损耗、所述发动机的泵送扭矩损耗以及所述发动机上的附件负载来确定所述扭矩。
方案9.根据方案8所述的控制系统，其中，所述扭矩确定模块基于所述制动扭矩、所述摩擦扭矩损耗、所述泵送扭矩损耗以及所述附件负载之和来确定所述扭矩。
方案10.根据方案8所述的控制系统，其中，所述扭矩确定模块还基于电动机扭矩来确定所述扭矩。
方案11.一种用于车辆的控制方法，包括：
确定由内燃发动机所产生的扭矩；
当所述扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，将信号设定至活动状态；
其中，所述预定扭矩对应于所述滑动量为零时的潜在振动量；以及
响应于将所述信号设定至所述活动状态而选择性地将所述滑动量增加至零以上。
方案12.根据方案11所述的控制方法，进一步包括：
基于所述预定扭矩设定量信号；以及
基于所述量信号选择性地增加所述滑动量。
方案13.根据方案12所述的控制方法，进一步包括基于两个连续着火事件之间的着火周期以及在变速器内选择的齿轮齿速比来确定所述预定扭矩。
方案14.根据方案13所述的控制方法，进一步包括：
在所述滑动量为零时确定对应于另一潜在振动量的至少一个其他预定扭矩；以及
当所述扭矩大于多于一个的所述预定扭矩时，基于多于一个的所述预定扭矩中的最大的一个来设定所述量信号。
方案15.根据方案12所述的控制方法，进一步包括：
在所述信号处于活动状态中时，基于所述预定扭矩来确定滞后扭矩；
基于所述滞后扭矩和所述预定扭矩来确定禁用扭矩；以及
在所述扭矩小于所述禁用扭矩时，选择性地将所述信号设定至非活动状态。
方案16.根据方案15所述的控制方法，进一步包括响应于将所述信号设定至所述非活动状态而选择性地将所述滑动量朝向零调节。
方案17.根据方案15所述的控制方法，进一步包括还基于所述着火周期和预期的滑动量来确定所述滞后扭矩。
方案18.根据方案11所述的控制方法，进一步包括基于制动扭矩、所述发动机的摩擦扭矩损耗、所述发动机的泵送扭矩损耗以及所述发动机上的附件负载来确定所述扭矩。
方案19.根据方案18所述的控制方法，进一步包括基于所述制动扭矩、所述摩擦扭矩损耗、所述泵送扭矩损耗以及所述附件负载之和来确定所述扭矩。
方案20.根据方案18所述的控制方法，进一步包括还基于电动机扭矩来确定所述扭矩。
本公开的进一步应用领域将由此后所提供的详细说明而变得明显。必须理解的是，详细的说明和特定的示例只是出于说明的目的，而不是为了限制本公开的范围。
附图说明
本公开将从详细的说明和附图变得更容易理解，附图中：
图1A-1B是根据本公开原理的示例性发动机系统的功能方框图；
图2A-2B是根据本公开原理的示例性发动机控制系统的功能方框图；
图3是根据本公开原理的示例性振动控制模块的功能方框图；以及
图4A-4B是描述根据本公开原理的方法所执行的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
下述说明本质上只是示例性的，且决不以任何方式限制本公开、其应用或者用途。为了简洁起见，在附图中使用相同的附图标记来指示相似元件。如此处所使用，术语“A、B和C中的至少一个”应该理解成指的是逻辑(A或者B或者C)，使用了非排他性逻辑“或”。应当理解的是，方法内的步骤可以不同的顺序来执行，而没有改变本公开的原理。
如此处所使用，术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或者多个软件或者固件程序的处理器(共用的、专门的、或者成组的)以及存储器、组合逻辑电路、和/或提供所需功能的其他合适的部件。
发动机燃烧空气和燃料的混合物以产生扭矩。由发动机输出的扭矩可以通过变矩器传输到变速器。变矩器可以在发动机和变速器之间控制扭矩传输。更为具体地，变矩器可以被控制以调节滑动量。滑动量可以指的是发动机输出速度和变速器输入速度之间的速度差异。
通常，变矩器可以被控制以将滑动量维持在零，从而最小化燃料消耗。但是，在一些情况下，在滑动量为零时可能经受振动。只是为了示例，当发动机输出扭矩大于可能经受振动的预定扭矩时，就可能会经受振动。
根据本公开的控制器估计发动机输出扭矩并在该扭矩超过预定扭矩时选择性地增加滑动量。以此方式，该控制器控制变矩器以防止在滑动量为零时可能承受的振动。
现在参照图1，示出了示例性发动机系统100的功能方框图。发动机系统100包括发动机102，发动机102燃烧空气/燃料混合物，以基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入产生用于车辆的驱动扭矩。空气通过节流阀门112吸入进气歧管110。只是出于示例，节流阀门112可以包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控制模块(ECM)114控制节流阀致动器模块116，节流阀致动器模块116调节节流阀门112的打开度以控制吸入进气歧管110的空气量。
来自进气歧管110的空气被吸入发动机102的汽缸。尽管发动机102可以包括多个汽缸，但为了说明目的，仅示出了单个代表性汽缸118。只是为了示例，发动机102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ECM 114可以指令汽缸致动器模块120来选择性地停用一些汽缸，这在特定的发动机操作状态下可以改善燃料经济性。
发动机102可以使用四冲程汽缸循环来操作。如下所述，四冲程可以指的是进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴(未示出)的每一转中，在汽缸118内发生四个冲程中的2个。因此，为了汽缸118经受所有四个冲程，曲轴必须转两周。
在进气冲程期间，来自进气歧管110空气通过进气阀122吸入汽缸118。ECM 114控制燃料致动器模块124，燃料致动器模块124调节燃料喷射以实现所需的空气/燃料比。燃料可以在中心位置或者多个位置处喷入进气歧管110，例如靠近每个汽缸的进气阀122附近。在各种实施中(未示出)，燃料可以直接地喷射到汽缸内或者喷射到与汽缸相关联的混合室中。燃料致动器模块124可以中止将燃料喷射到被停用的汽缸内。
被喷射的燃料与空气混合并在汽缸118内产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，汽缸118之内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM 114的信号，火花致动器模块126给汽缸118内的火花塞128赋能，火花塞128点燃该空气/燃料混合物。可以相对于活塞处于其最上的位置(称为上止点(TDC))时的时间来规定火花正时。
可以通过规定了在TDC之前或者之后多远来产生火花的正时信号来控制火花致动器模块126。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块126的操作可以与曲轴角同步。在各种实施方式中，火花致动器模块126可以中止将火花提供至停用的汽缸。
产生火花可以称为着火事件。火花致动器模块126可以具有对每次着火事件改变火花正时的能力。此外，火花致动器模块126可以具有对给定的着火事件改变火花正时的能力，即使是当正时信号中的变化是在给定着火事件之前紧靠的那个着火事件后被接收到时也可以。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，由此驱动曲轴。燃烧冲程可以限定为活塞到达TDC的时间和活塞返回到下止点(BDC)的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上移动，并通过排气阀130排出燃烧的副产品。燃烧的副产品接着通过排气系统134从车辆排出。
进气阀122可以通过进气凸轮轴140控制，而排气阀130可以通过排气凸轮轴142控制。在各种实施例中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可以控制用于汽缸118的多个进气阀(包括进气阀122)和/或可以控制多排汽缸(包括汽缸118)的进气阀(包括进气阀122)。相似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可以控制用于汽缸118的多个排气阀和/或可以控制用于多排汽缸(包括汽缸118)的排气阀(包括排气阀130)。
汽缸致动器模块120可以通过禁止进气阀122和/或排气阀130的打开而停用汽缸118。在各种其他实施例中，进气阀122和/或排气阀130可以通过除了凸轮轴之外的其他装置来控制，例如电磁致动器。
进气阀122打开的时间可以通过进气凸轮相位器148相对于活塞TDC而变化。排气阀130打开的时间可以由排气凸轮相位器150相对于活塞TDC而变化。相位器致动器模块158可以基于来自ECM 114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当实施时，也可以通过相位器致动器模块158来控制可变的阀致动(未示出)。
发动机系统100可以包括增压装置，该增压装置将加压空气提供给进气歧管110。例如，图1示出了包括热涡轮160-1的涡轮增压器，热涡轮160-1由流经排气系统134的热排气来提供动力。涡轮增压器也包括由涡轮160-1驱动的冷空气压缩机160-2，该冷空气压缩机160-2压缩引入节流阀112的空气。在各种实施例中，由曲轴驱动的增压器(未示出)可以压缩来自节流阀112的空气并将被压缩空气输送至进气歧管110。
废气门162可以允许排气旁路绕过涡轮160-1，由此减少了涡轮增压器的增压(进气压缩量)。ECM 114可以通过增压致动器模块164控制涡轮增压器。增压致动器模块164可以通过控制废气门162的位置来调节涡轮增压器的增压。在各种实施例中，多个涡轮增压器可以通过增压致动器模块164来控制。涡轮增压器可以具有可变几何，可变几何可以通过增压致动器模块164来控制。
中冷器(未示出)可以耗散一些包含在压缩充气中的热，其在空气被压缩时产生。压缩空气充气也可以从排气系统134的部件吸收热。尽管为了说明的目的分开显示，但是涡轮160-1和压缩器160-2可以彼此附接，从而将进气置于和热排气紧邻之处。
发动机系统100可以包括排气再循环(EGR)阀170，排气再循环(EGR)阀170选择性地将排气再引导回进气歧管110。EGR阀170可以安置在涡轮增压器的涡轮160-1的上游。EGR阀170通过EGR致动器模块172来控制。
发动机系统100可以使用曲轴位置传感器178测量曲轴的位置。发动机油的温度可以使用油温(OT)传感器180测量。发动机冷却剂的温度可以使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182测量。ECT传感器182可以安置在发动机102之内或者冷却剂循环到的其他位置处，例如散热器(未示出)处。
进气歧管110之内的压力可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器184来测量。在各种实施例中，可以测量作为环境空气压力和进气歧管110之内的压力之间的差的发动机真空度。流入进气歧管110内的空气的质量流率可以使用质量空气流率(MAF)传感器186测量。在各种实施例中，MAF传感器186可以安置在也包括节流阀112的壳体内。
节流阀致动器模块116可以使用一个或者多个节流阀位置传感器(TPS)190监控节流阀112的位置。被吸入发动机102内的空气的环境温度可以使用进气温度(IAT)传感器192来测量。ECM 114可以使用来自传感器的一个或者多个信号来做出用于发动机系统100的控制决定。
ECM 114可以与变速器模块194通信以协调对所选的变速器195(参看图1B)的换挡(且更为具体地，齿轮齿速比)。例如，ECM 114可以在换挡期间减小发动机扭矩。ECM 114还可以与混合动力控制模块196通信以协调发动机102和电动机198的操作(即产生扭矩输出)。
电动机198也可以作为发电机来起作用，且可以用于产生车辆电气系统所用的电能和/或用于存储在能量存储装置(例如，电池)内的电能。电能的产生可以指的是再生制动。电动机198可以在发动机102上施加制动(即，负的)扭矩以执行再生制动。发动机系统100也可以包括一个或者多个另外的电动机。在各种实施方式中，ECM 114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各种功能可以集成到一个或者多个模块中。
改变发动机参数的每个系统都可以称为发动机致动器。每个发动机致动器接收相关联的致动器值。例如，节流阀致动器模块116可以被称作发动机致动器，且节流阀开口面积可以被称作相关联的致动器值。在图1的示例中，节流阀致动器模块116通过调节节流阀112的叶片的角度来实现该节流阀开口面积。
相似地，火花致动器模块126也可以被称作发动机致动器，而相关联的致动器值可以是相对于汽缸TDC的火花提前量。其他致动器可以包括汽缸致动器模块120、燃料致动器模块124、相位器致动器模块158、增压致动器模块164以及EGR致动器模块172。对于这些发动机致动器，相关联的致动器值可以分别包括启用汽缸的数目、燃料加注速率、吸气和排气凸轮相位器角度、增压压力和EGR阀开口面积。ECM 114可以控制致动器值，以让发动机102产生所需的发动机输出扭矩。
现在参照图1B，发动机102可以通过变矩器197将扭矩传输到变速器195。变矩器197可以包括变矩器离合器(未示出)，变矩器离合器可以选择性地致动，以将发动机和变速器195耦接，以及使发动机和变速器195脱开。在变矩器离合器被致动以将发动机102和变速器195耦接时，变矩器197可被认为是处于锁定状态中。
在一些情况下，变矩器197可以控制成产生称为滑动的状态。滑动(slip)可以被认为是在变速器195的输入轴(未示出)相对于发动机102的输出轴(例如曲轴)滑动(即变慢)时发生。换言之，当变矩器197被控制以便使变速器输入速度变得比发动机输出速度慢时可以认为发生了滑动。当滑动量达到预定的最大滑动量时，变矩器197可以被认为处于未锁定状态中。只是出于示例，预定的最大滑动量可以是大致1000rpm。反过来，在滑动量为零时，变矩器197可以被认为是在锁定状态中。
变速器控制模块194可以控制变矩器197的致动。变速器控制模块194也可以控制齿轮齿速比和其他参数，其中齿轮齿速比在变速器195中被选择(即，接合)。变速器控制模块194可以选择性地将数据(例如，齿轮齿数比)通信至ECM 114。
基于变速器195之内选择的齿轮齿速比，扭矩可以传输到传动系199，传动系199可选地将扭矩传送到车辆的一个或者多个车轮。只是出于示例，传动系199可以包括一个或者多个车轴、一个或者多个差速器、以及其他适当的部件。变速器控制模块194和ECM 114可以控制发动机102、变速器195和/或变矩器197，以便尤其使车辆客厢内所经受的振动最小化。
现在参照图2A，提出了示例性发动机控制系统200的功能方框图。ECM 114的示例性实施例包括驾驶员扭矩模块202。驾驶员扭矩模块202可以基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入来确定驾驶员扭矩请求。驾驶员输入可以基于加速踏板的位置。驾驶员输入也可以基于巡航控制，其可以是变化车辆的速度以维持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。驾驶员扭矩模块202可以存储加速踏板位置相对驾驶员扭矩请求的一个或者多个映射，且可以基于所选择的一个映射来确定驾驶员扭矩请求。
车轴扭矩仲裁模块204在来自驾驶员扭矩模块202的驾驶员扭矩请求和其他的车轴扭矩请求之间进行仲裁。扭矩请求可以包括绝对扭矩请求以及相对扭矩请求和匀变请求(ramp request)。只是出于示例，匀变请求可以包括使扭矩向下匀变到最小发动机关闭扭矩的请求或者使扭矩从最小发动机关闭扭矩向上匀变的请求。相对扭矩请求可以包括临时或者持久的扭矩减小或者增加。每个扭矩请求可以包括数据，该数据指示了产生那个扭矩请求的系统或者模块(即，请求者)。
车轴扭矩请求可以包括在检测到正车轮滑动时由牵引控制系统请求的扭矩减小。在车轴扭矩克服了车轮和路面之间的摩擦并且车轮开始沿着向前的方向相对路面滑动时，发生正的车轮滑动。车轴扭矩请求也可以包括扭矩增加请求以抵消负的车轮滑动，其中因为车轴扭矩是负的，所以车辆的轮胎沿着相反方向相对于路面滑动。
车轴扭矩请求也可以包括制动管理请求和车辆超速扭矩请求。制动管理请求可以减小发动机输出扭矩，以保证发动机输出扭矩不超出制动器在车辆停止时保持车辆的能力。车辆超速扭矩请求可以减小发动机输出扭矩以防止车辆超过预定的速度。车轴扭矩请求也可以通过车辆稳定性控制系统产生。
车轴扭矩仲裁模块204基于在接收的扭矩请求之间进行仲裁的结果输出预测扭矩请求和即时扭矩请求。如下所述，来自车轴扭矩仲裁模块204的预测和即时扭矩请求可以在被用于控制发动机102的致动器之前选择性地被其他模块调节。
总体而言，即时扭矩请求是当前所需的发动机输出扭矩量，而预测扭矩请求是短期内可能需要的发动机输出扭矩的量。因此，ECM 114控制发动机102以产生等于即时扭矩请求的发动机输出扭矩。但是，致动器值的不同组合可以获得相同的发动机输出扭矩。因此，ECM 114可以控制致动器值，以允许更快地转变到预测扭矩请求，同时仍然以即时扭矩请求来保持发动机输出扭矩。
在各种实施方式中，预测扭矩请求可以基于驾驶员扭矩请求。即时扭矩请求可以小于预测扭矩请求，例如当驾驶员扭矩请求导致在冰面(即，低摩擦系数)上的正的车轮滑动时。在这样的情况下，牵引控制系统(未示出)可以通过即时扭矩请求来请求减小，ECM 114将由发动机102产生的扭矩减小至即时扭矩请求。但是，ECM 114控制发动机致动器，使得一旦正的车轮滑动停止，则发动机102可以快速地重新开始产生该预测扭矩请求。
通常而言，即时扭矩请求和预测扭矩请求之间的差可以被称作扭矩储备。扭矩储备表示的是比发动机102能够开始以最小的延迟产生的即时扭矩请求大的扭矩量。快速发动机致动器被用于增加或者减小发动机输出扭矩。如下面更为详细地描述那样，快速发动机致动器基于它们能在发动机输出扭矩中相对于慢速发动机致动器产生响应的能力来限定。
在各种实施方式中，快速发动机致动器能够在由慢速发动机致动器建立的范围之内变化发动机输出扭矩。在这样的实施方式中，该范围的上限是预测扭矩请求，而该范围的下限由快速发动机致动器的扭矩容量来限制。
只是出于示例，快速发动机致动器可以只能够将发动机输出扭矩减小第一量，该第一量是快速致动器的扭矩容量的测量。第一量可以基于由慢速发动机致动器设定的发动机操作状态来变化。当即时扭矩请求处于该范围之内时，快速发动机致动器可以被设置以让发动机输出扭矩等于即时扭矩请求。当ECM 114请求输出预测扭矩请求，快速发动机致动器可以被控制以将发动机输出扭矩变化到该范围的上限，该上限即是该预测扭矩请求。
总体而言，快速发动机致动器可以比慢速发动机致动器更快地改变发动机输出扭矩。慢速发动机致动器可以比快速发动机致动器更慢地响应于其各自的致动器值中的变化。例如，慢速发动机致动器可以包括响应于相关联的致动器值中的改变、需要时间从一个位置移动到另一位置的机械部件。
慢速发动机致动器也可以是特征在于，一旦慢速发动机致动器开始实施所改变的致动器值时、慢速发动机致动器使发动机输出扭矩开始改变所需要的时间量。通常，该时间量对于慢速发动机致动器要比对快速发动机致动器长。此外，甚至在发动机输出扭矩开始改变之后，发动机输出扭矩可能需要更长的时间来达到被期望从所改变的致动器值获得的发动机输出扭矩。
只是出于示例，ECM 114可以将用于慢速发动机致动器的致动器值设定至使得发动机102能够产生所述预测扭矩请求的值，如果快速发动机致动器被设定到合适的值的话。同时，给定慢速致动器值，ECM 114可以将用于快速发动机致动器的致动器值设定到导致发动机102产生即时扭矩请求而不是预测扭矩请求的值。
因此，快速致动器值导致发动机102产生即时扭矩请求。当ECM114决定将来自即时扭矩请求的发动机输出扭矩转变到所述预测扭矩请求时，ECM 114将与一个或者多个快速发动机致动器相关联的致动器值改变到对应于所述预测扭矩请求的值。因为与慢速发动机致动器相关联的致动器值已经基于预测扭矩请求被设定，所以发动机102能够只在归因于快速发动机致动器的延迟之后产生所述预测扭矩请求。换言之，避免了否则将使用慢速发动机致动器来改变发动机输出扭矩所导致的更长延迟。
只是出于示例，当预测扭矩请求等于驾驶员扭矩请求时，扭矩储备可以在即时扭矩请求由于临时的扭矩减少请求的原因而小于驱动扭矩请求时产生。可选地，扭矩储备可以通过将预测扭矩请求增加到高于驾驶员扭矩请求同时以驾驶员扭矩请求来维持即时扭矩请求时产生。
所获得的扭矩储备可以用于弥补所需的发动机输出扭矩中的突然增加。只是出于示例，来自空调器或者动力转向泵的突然负载可以通过增加即时扭矩请求来弥补。如果即时扭矩请求中的增加小于扭矩储备，则所述增加可以通过使用快速发动机致动器迅速产生。然后，也可以增加预测扭矩请求以重建先前的扭矩储备。
扭矩储备的另一示例性使用在于减小慢速致动器值中的波动。因为其相对低速，所以改变低速致动器值可能产生控制的不稳定性。此外，低速发动机致动器可以包括机械部件，在频繁移动时该机械部件可能需要更多的动力和/或磨损更快。
产生足够的扭矩储备允许通过经由即时扭矩请求来变化快速发动机致动器从而改变所需扭矩同时维持低速发动机致动器的值。只是出于示例，为了维持给定的空转速度，即时扭矩请求可以在一定范围之内变化。如果预测扭矩请求设置到该范围之上的水平，则维持空转速度的即时扭矩请求内的变化可以使用快速发动机致动器来实现，而不需要调节慢速发动机致动器。
只是出于示例，在火花点火式发动机中，火花正时可以是快速致动器值，而节流阀开口面积可以是慢速致动器值。火花点火式发动机可以通过施加火花来燃烧包括例如汽油、乙醇之类的燃料。相比之下，压燃式发动机可以通过压缩燃料来燃烧包括例如柴油的燃料。
在接收新的致动器值之后，火花致动器模块126能够改变用于随后的着火事件的火花正时。当用于着火事件的火花正时(也称为火花提前)被设置为校准值时，在紧随着火事件之后的燃烧冲程中产生最大扭矩。
但是，与校准值偏离的火花提前可以减小燃烧冲程中产生的扭矩量。因此，在下一个着火事件发生时，通过变化火花正时，火花致动器模块126能够改变发动机输出扭矩。只是出于示例，对应于不同发动机操作状态的火花正时表可以在车辆设计的校准阶段来确定，校准值基于当前的发动机操作状态而从该表中选择。
相比之下，节流阀开口面积的改变需要更长时间来影响发动机输出扭矩。节流阀致动器模块116通过调节节流阀112的叶片的角度来改变节流阀开口面积。因此，一旦收到新致动器值，基于新的致动器值使节流阀112从其先前的位置移动到新位置时存在机械延迟。此外，基于节流阀开口的空气流变化在进气歧管110中也遭受空气传输延迟。此外，随着发动机输出扭矩的增加并没有实现进入进气歧管110中空气流的增加，直到汽缸118在下一进气冲程中接收额外的空气，压缩该额外的空气且开始燃烧冲程。
在一个示例中使用节流阀开口面积和火花正时，扭矩储备可以通过将节流阀开口面积设定为将允许发动机102产生预测扭矩请求的值而产生。同时，火花正时可以基于小于预测扭矩请求的即时扭矩请求来设定。尽管节流阀开口面积产生用于发动机102的足够的空气流来产生预测扭矩请求，但是基于即时扭矩请求使得火花正时被延迟(这减小了发动机输出扭矩)。因此，发动机输出扭矩将等于即时扭矩请求。
当需要额外的扭矩时(例如在空调压缩机接合时，或者在牵引控制确定车轮滑动已经结束时)，火花正时可以基于预测扭矩请求设定。通过随后的着火事件，火花致动器模块126可以使火花正时返回到校准值，这允许发动机102产生最大的发动机输出扭矩。因此，发动机输出扭矩可以快速地增加到预测扭矩请求，而不会经受来自改变节流阀开口面积的延迟。
车轴扭矩仲裁模块204可以将预测扭矩请求和即时扭矩请求输出到推进扭矩仲裁模块206。根据混合动力车辆的类型，车轴扭矩仲裁模块204可以将预测扭矩请求和即时扭矩请求输出到混合动力控制模块196。
由推进扭矩仲裁模块206接收的预测扭矩请求和即时扭矩请求被从车轴扭矩域(车轮处的扭矩)转换到推进扭矩域(曲轴处的扭矩)。在一些实施方式中，在被提供给推进扭矩仲裁模块206之前，预测扭矩请求和即时扭矩请求可以被转换到推进扭矩域。在一些实施方式中，处于推进扭矩域中的预测扭矩请求和即时扭矩请求可以被提供给混合动力控制模块196。混合动力控制模块196可以基于一个或者多个扭矩请求来控制电动机198，并可以将修改的预测扭矩请求和即时扭矩请求提供给推进扭矩仲裁模块206。
推进扭矩仲裁模块206在包括了被转化的预测扭矩请求和即时扭矩请求的推进扭矩请求之间仲裁。基于所述仲裁，推进扭矩仲裁模块206产生被仲裁预测扭矩请求和被仲裁即时扭矩请求。被仲裁扭矩请求可以通过从所接收到的请求之中选择胜出请求来产生。可选地或者另外地，被仲裁扭矩请求可以基于另外的一个或者多个所接收的请求通过修改所接收的请求中的一个来产生。
其他推进扭矩请求可以包括用于发动机超速保护的扭矩减小，用于防止熄火的扭矩增加，以及由变速器控制模块194请求以适应换挡的扭矩减小。其他的推进扭矩请求还可以包括发动机关闭请求，发动机关闭请求可以在检测到关键故障时开始。只是出于示例，关键故障可以包括：检测到车辆被盗、起动电动机卡住、电子节流阀控制问题、以及未预期的扭矩增加。在在各种实施方式中，当存在发动机关闭请求时，仲裁选择发动机关闭请求作为胜出请求。当存在发动机关闭请求时，推进扭矩仲裁模块206可以输出零作为仲裁扭矩。
在各种实施方式中，发动机关闭请求可以简单地独立于仲裁过程而关闭发动机102。推进扭矩仲裁模块206仍然可以接收发动机关闭请求，使得例如合适的数据可以被反馈到其他扭矩请求者。例如，可以通知所有其他请求者，所有的其他请求者已经仲裁失败。
储备/负载模块220从推进扭矩仲裁模块206接收的被仲裁预测扭矩请求和即时扭矩请求。储备/负载模块220可以调节被仲裁预测扭矩请求和即时扭矩请求，以产生扭矩储备和/或补偿施加在发动机102上的一个或者多个负载。然后，储备/负载模块220将调节的预测扭矩请求和即时扭矩请求输出到致动模块224。
致动模块224从储备/负载模块220接收预测扭矩请求和即时扭矩请求。致动模块224确定如何实现预测扭矩请求和即时扭矩请求。致动模块224可以是发动机类型特定的。例如，致动模块224可以被不同地实施，或者可以对火花点火式发动机和压燃式发动机使用不同的控制方案。
在各种实施方式中，致动模块224可以限定跨越所有发动机类型的通用模块和特定于发动机类型的模块之间的界限。例如，发动机类型可以包括火花点火式和压燃式。在致动模块224之前的模块，例如推进扭矩仲裁模块206可以是跨越发动机类型的通用模块，而致动模块224和随后的模块可以是特定于发动机类型的。
例如，在火花点火式发动机中，致动模块224可以作为慢速发动机致动器来改变节流阀112的开口，慢速发动机致动器允许宽范围的扭矩控制。致动模块224可以使用汽缸致动器模块120来禁用汽缸，这也提供了宽范围的扭矩控制，但是也可以是缓慢的，并且可以涉及驾驶性能和排放方面的考虑。致动模块224可以使用火花正时来作为快速发动机致动器。但是，火花正时可能不能提供同样范围的扭矩控制。此外，可以采用火花正时改变的扭矩控制量(称为火花储备容量)可能随着一个或者多个气流状态改变而变化。
在各种实施方式中，致动模块224可以基于预测扭矩请求产生空气扭矩请求。空气扭矩请求可以等于预测扭矩请求，由此控制发动机气流致动器，使得被调节的预测扭矩请求可以通过调节与快速发动机致动器相关联的一个或者多个致动器值来迅速实现。
空气控制模块228可以基于空气扭矩请求为发动机气流致动器确定所需的致动器值。例如，空气控制模块228可以确定所需的歧管绝对压力(MAP)、所需的节流面积和/或所需的每汽缸空气(APC)。所需的MAP可以用于确定所需的增压，所需的APC可以用于确定所需的凸轮相位器位置。在各种实施方式中，空气控制模块228也可以确定EGR阀170的所需开口以及其他的发动机气流参数。
致动模块224还可以产生火花扭矩请求、汽缸关闭扭矩请求和燃料质量扭矩请求。只是出于示例，致动模块224可以基于即时扭矩请求来产生火花扭矩请求、汽缸关闭扭矩请求和/或燃料质量扭矩请求。
火花扭矩请求可以被火花控制模块232用来确定将火花正时从校准的火花提前加以延迟的量(这减小了发动机输出扭矩)。汽缸关闭扭矩请求可以被汽缸控制模块236用来确定使多少汽缸停用。汽缸控制模块236可以指令汽缸致动器模块120来停用发动机102中的一个或者多个汽缸。在各种实施方式中，可以共同停用一组预定的汽缸。
汽缸控制模块236还可以指令燃料控制模块240来停止为停用的汽缸提供燃料，且可以指令火花控制模块232来停止为停用的汽缸提供火花。在各种实施方式中，火花控制模块232只在汽缸中已经存在的任何燃料/空气混合物已经被燃烧掉时才停止对该汽缸提供火花。
在各种实施方式中，汽缸致动器模块120可以包括液压系统，液压系统选择性地使进气阀和/或排气阀从用于一个或多个汽缸的对应的凸轮轴分离，以便停用这些汽缸。只是出于示例，用于汽缸中半数汽缸的阀被作为一组由汽缸致动器模块120液压耦接或者分离。在各种实施方式中，可以简单地通过中止将燃料供给到汽缸来停用这些汽缸，而不停止进气阀和排气阀的打开和关闭。在这样的实施例中，汽缸致动器模块120可以省略。
燃料控制模块240可以基于来自致动模块224的燃料质量扭矩请求来改变提供至每个汽缸的燃料量。在火花点火式发动机的正常操作期间，燃料控制模块240可以试图维持化学计量值的空气/燃料比。因此，燃料控制模块240可以确定在与当前APC组合时将产生化学计量值的燃烧的燃料质量。燃料控制模块240可以指令燃料致动器模块124来为每个启用的汽缸喷射该燃料质量。
基于燃料质量扭矩请求，燃料控制模块240可以相对于化学计量值来调节空气/燃料比，以增加或者减小发动机输出扭矩。然后，燃料控制模块240可以为实现所需的空气/燃料比的每个汽缸确定燃料质量。在柴油系统中，燃料质量可以是用于控制发动机输出扭矩的主致动器。
扭矩估计模块244可以估计发动机102的扭矩输出。空气控制模块228可以使用该估计的扭矩来执行发动机气流参数的闭环控制，例如节流阀面积、MAF、MAP、APC和相位器位置。只是出于示例，可以定义例如如下的扭矩关系：
(1)T＝f(APC，S，I，E，AF，OT，#)
其中，扭矩T是每汽缸空气质量APC、火花提前S、进气凸轮相位器位置I、排气凸轮相位器位置E、空气/燃料比AF、油温OT和启用汽缸的数目#的函数。也可以考虑额外的变量，例如排气再循环(EGR)阀的打开程度。
该关系可以通过公式来建模和/或可以存储为查询表。扭矩估计模块244可以基于MAF和RPM来确定APC，由此基于当前发动机气流状态允许对发动机气流参数控制的闭环控制。所使用的进气凸轮相位器位置和排气凸轮相位器位置可以基于实际的位置，因为相位器可以朝向所需的位置行进。
扭矩估计模块244可以使用实际的火花提前来估计发动机输出扭矩。当校准的火花提前值被用于估计发动机输出扭矩时，所估计的扭矩可以称为被估计空气扭矩，或者简单地称为空气扭矩。空气扭矩是对下述情形的扭矩估计，即：如果移除火花延迟(即火花正时被设置为校准的火花提前值)且所有的汽缸都被供给燃料，则用当前的气流条件发动机102可以产生多大扭矩。
空气控制模块228可以向节流阀致动器模块116输出所需的面积信号。然后节流阀致动器模块116调节节流阀门112以产生所需节流面积。空气控制模块228可基于反演扭矩模型和空气扭矩请求来产生所需面积的信号。空气控制模块228可使用被估计的空气扭矩和/或MAF信号，以执行发动机气流致动器的闭环控制。例如，所需面积的信号可被控制成使被估计空气扭矩和空气扭矩请求之间的差异最小。
空气控制模块228可以向增压调度模块248输出所需的MAP信号。增压调度模块248可使用所需的MAP信号以控制增压致动器模块164。随后，增压致动器模块164控制一个或多个涡轮增压器(例如包括涡轮160-1和压缩机160-2的涡轮增压器)和/或增压机。所需的MAP也可被节流阀致动器模块116用于控制节流阀112。
空气控制模块228还可向相位器调度模块252输出所需的每汽缸空气(APC)信号。基于所需的APC信号和RPM信号，相位器调度模块252可使用相位器致动器模块158控制进气凸轮相位器148和/或排气凸轮相位器150的位置。
返回参考火花控制模块232，校准的火花提前值可基于不同的发动机操作状态而变化。只是出于示例，扭矩关系可被反演，以求解所需的火花提前。对于给定的扭矩请求Tdes，所需的火花提前Sdes可基于以下关系确定：
(2)Sdes＝T-1(Tdes，APC，I，E，AF，OT，#)
此关系可以通过公式和/或查询表来实施。空气/燃料比AF可为燃料控制模块240所报告的实际空气/燃料比。
当火花提前被设定成校准的火花提前时，所获得的扭矩可尽可能地接近平均最佳扭矩(MBT)。MBT指的是，在使用具有比预定辛烷值大的辛烷值的燃料和化学计量值的燃料供给的同时，当增加火花提前时从给定的发动机气流状态可获得的最大发动机输出力矩。MBT所发生的火花提前称为MBT火花正时。由于例如燃料质量(比如当使用低辛烷燃料时)和环境因素的缘故，所以校准的火花提前可与MBT火花正时稍有不同。因此使用校准的火花提前产生的发动机输出扭矩可能会低于MBT。
现在参考图2B，示例性的ECM 114还可包括被指示扭矩确定模块270和振动控制模块280。被指示扭矩确定模块270确定发动机102的被指示扭矩(Nm)。被指示扭矩可对应于通过在发动机102内的燃烧事件所产生的扭矩。
被指示扭矩确定模块270可基于制动扭矩、泵送扭矩损耗、摩擦扭矩损耗以及负载来确定被指示扭矩。只是出于示例，被指示扭矩确定模块270将被指示扭矩确定为制动扭矩、泵送扭矩损耗、摩擦扭矩损耗以及附件负载之和。在另外的实施例中，被指示扭矩确定模块270可使用模型来确定被指示扭矩。只是出于示例，基于将被指示扭矩输出为影响发动机102的燃烧特性的输入的函数的模型，被指示扭矩确定模块270可确定被指示扭矩，所述输入例如为发动机气流参数、发动机速度、火花正时和其他合适的输入。
制动扭矩估计模块282可估计制动扭矩。制动扭矩可对应于可由推进系统使用的飞轮(或曲轴)处的扭矩。只是出于示例，推进系统可使用飞轮处的扭矩来驱动变速器195、传动系199、车轮等。制动扭矩还可称为曲轴扭矩。操作时，制动扭矩为从发动机102传输到变矩器197的扭矩。如果滑动量大于零，变矩器197可增加制动扭矩，且向变速器195提供扭矩。变速器195也可增加扭矩(基于齿轮齿速比)，且向传动系199提供扭矩。在向车轴提供扭矩以便将扭矩传送到一个或多个车轮之前，传动系199可进一步增加扭矩(基于最终传动比)。
制动扭矩估计模块282可基于基础制动扭矩和各种调节来估计制动扭矩。基础制动扭矩可为当发动机102变暖且没有强加的附件负载时所经受的制动扭矩。发动机102可以被视为变暖，例如基于OT和ECT。只是出于示例，当OT和ECT都比预定温度高时，发动机可以被视为变暖。
制动扭矩估计模块282可基于发动机摩擦调整和附件负载调整通过调节基础制动扭矩来估计制动扭矩。只是出于示例，制动扭矩估计模块282可通过从基础制动扭矩减去发动机摩擦调整和附件负载调整来估计制动扭矩。发动机摩擦调整(例如Nm)可基于ECT和/或OT确定。只是出于示例，当ECT和/或OT减小时，发动机摩擦调整可以增加(导致低的制动扭矩)。附件负载调整(例如Nm)可基于附件负载确定，或可等于附件负载。
摩擦扭矩损耗模块284可估计摩擦扭矩损耗(Nm)。摩擦扭矩损耗可对应于由于摩擦导致的扭矩损耗。摩擦扭矩损耗模块284可基于例如OT来确定摩擦扭矩损耗。只是出于示例，当OT减小时摩擦扭矩损耗可增加。
泵送扭矩损耗模块286可估计泵送扭矩损耗(Nm)。泵送扭矩损耗可对应于与发动机泵送相关联的扭矩损耗。更具体地，泵送扭矩损耗可包括：与通过节流阀112吸入空气、将空气吸入汽缸以及汽缸内的容纳物可能具有的阻尼效应相关联的扭矩损耗；以及其他来源的泵送扭矩损耗。泵送扭矩损耗模块286可基于发动机真空度来估计泵送扭矩损耗。只是出于示例，当发动机真空度增加时泵送扭送损耗可增加。
如上面所述，被指示扭矩确定模块270可将被指示扭矩确定为制动扭矩、泵送扭矩损耗、摩擦扭矩损耗以及附件负载之和。只是出于示例，附件负载(Nm)可包括可归因于附件负载的扭矩损耗，例如空气压缩机、动力转向泵以及其他合适的附件负载。在一些实施例中，电动机扭矩也可包括在负载中。在另一些实施例中，在确定被指示扭矩中，被指示扭矩确定模块270可把制动扭矩、泵送扭矩损耗、扭矩、摩擦扭矩损耗以及负载与电动机扭矩相加。电动机扭矩可为正或者为负。
振动控制模块280基于被指示扭矩来选择性地命令变速器控制模块194，以松弛传动系199的刚度。振动控制模块280进一步基于着火周期来选择性地命令变速器控制模块194，以便松弛传动系199的刚度。
着火周期模块288可确定着火周期。着火周期可以指在两个连续燃烧事件之间的时间周期。着火周期模块288可基于曲轴位置信号来确定着火周期。
只是出于示例，每次当启用汽缸的曲轴位置达到预定角度时，着火周期模块288可确定着火事件发生。预定角度可为，例如在启用汽缸的TDC位置之前大致72°。相应地，着火周期可描述按照着火顺序两个连续的启用汽缸的曲轴位置到达预定角度时之间的周期。
内燃发动机中固有的产生扭矩时的不恒定性可能引起车辆客厢内可注意到的振动。因为由燃烧事件所致的汽缸内增加的压力，所以当被指示扭矩增加时，所经受的振动的幅度可能增加。对于恒定的被指示扭矩，所经受的振动的幅度还可能随着着火周期变长而增加。
振动控制模块280可选择性地命令变速器控制模块194，以松弛传动系199的刚度，从而努力减小或者消除所经受的振动。振动控制模块280可通过松弛信号来命令变速器控制模块194，以便松弛传动系199的刚度。更具体地，振动控制模块280可设定松弛信号至活动状态(例如5V)，以便命令传动系199松弛。否则，松弛信号可以被设定成非活动状态(例如0V)。
当命令传动系199松弛时，振动控制模块280还可指定将要被执行的松弛量。振动控制模块280可使用松弛量信号来指定将要被执行的松弛量(例如电平(level))。振动控制模块280可例如将松弛指定为预定数目的松弛量中的一个。只是出于示例，振动控制模块280可指定三个松弛量中的一个：第一松弛量、第二松弛量和第三松弛量。可以使用更多或更少数目的松弛量。
当被振动控制模块280命令时(例如，当松弛信号被设定成活动状态)，变速器控制模块194松弛传动系199的刚度。变速器控制模块194可通过控制变矩器197的致动而松弛传动系199的刚度。更具体地，变速器控制模块194可控制滑动量。只是出于示例，变速器控制模块194可致动变矩器离合器以产生滑动，由此减少了发动机102与变速器195之间的扭矩传送。
变速器控制模块194基于由振动控制模块280所指定的松弛量来控制该松弛量。具体而言，变速器控制模块194可以基于该松弛量来控制滑动量。只是出于示例，对于第一松弛量，变速器控制模块194可以控制变矩器197以将滑动量维持在大致预定的滑动量(rpm)。变速器控制模块194可以逐渐增加滑动量，直到变矩器197达到用于第二松弛量的解锁状态。对于第三松弛量，变速器控制模块194可以将变矩器197尽可能快地转变到解锁状态。以此方式，当可能潜在经受的振动增加时，可以执行更大的松弛量以防止经受这样的振动。
现在参照图3，示出了振动控制模块280的示例性实施例的功能方框图。振动控制模块280可以包括阈值确定模块304、松弛控制模块308和滞后模块312。
阈值确定模块304可以为每个松弛量确定扭矩阈值(Nm)。只是出于示例，对于使用三个松弛量的实施例，阈值确定模块304可以确定三个扭矩阈值(图1中显示为T1、T2和T3)。第一、第二和第三扭矩阈值可以分别对应于第一、第二和第三松弛量。可以使用更多或者更少数目的松弛量和扭矩阈值。
阈值确定模块304可以基于齿轮齿速比和着火周期对于给定的松弛量确定扭矩阈值。齿轮齿速比可以被用于确定扭矩阈值，这是因为一些齿轮齿速比和发动机振动的组合可能导致共振。如上所述，着火周期也可能影响振动。只是出于示例，振动可能随着着火周期的增加而增加。阈值确定模块304可以分别从变速器控制模块194和着火周期模块288接收齿轮齿速比和着火周期。
松弛控制模块308选择性地使能和禁用传动系199的刚度的松弛。松弛控制可以设定松弛信号的状态，以便使能和禁用传动系199的松弛。只是出于示例，松弛控制模块308可以设定松弛信号至活动状态，以便使能传动系199的松弛。
当没有执行松弛(即，被禁用)时，松弛控制模块308可以基于被指示扭矩和扭矩阈值中的一个或多个的比较来确定是否使能传动系199的松弛。只是出于示例，在被指示扭矩大于第一扭矩阈值时，松弛控制模块308可以使能传动系199的松弛。以这样方式，松弛控制模块308在被指示扭矩大于至少一个扭矩阈值时使能传动系199的松弛。松弛控制模块308可以将松弛信号通信至变速器控制模块194。
松弛控制模块308也可以确定松弛量，并将该松弛量提供给变速器控制模块194。只是出于示例，松弛控制模块308可以确定被指示扭矩是否大于第一、第二或者第三扭矩阈值。松弛控制模块308可以从扭矩阈值中最大的一个开始，以下降的次序，将被指示扭矩与扭矩阈值进行比较。
松弛控制模块308可以基于被指示扭矩大于其的扭矩阈值中的一个来设定松弛量。当被指示扭矩大于多于一个的扭矩阈值时，松弛控制模块308可以基于多于一个的扭矩阈值中的最大一个设定松弛量。只是出于示例，当被指示扭矩大于第三扭矩阈值时，即使在被指示扭矩也大于第二和第一扭矩阈值的情况下，松弛控制模块308也可以基于第三扭矩阈值设定松弛量。当被指示扭矩大于第二扭矩阈值时，即使被指示扭矩也大于第一扭矩阈值，松弛控制模块308可以基于第二扭矩阈值设定松弛量。
变速器控制模块194接收松弛信号和松弛量信号，并基于松弛量控制变矩器197。具体而言，在松弛信号处于活动状态中时，变速器控制模块194基于松弛量控制滑动量。
只是出于示例，当松弛量对应于第一扭矩阈值时，变速器控制模块194可以基于预定的滑动量来致动变矩器离合器。该预定的滑动量可以校准且可以设置成例如大约30-40rpm。以这种方式，当被指示扭矩大于第一扭矩阈值时，变速器控制模块194可以将滑动量控制成大约该预定的滑动量。
当松弛量对应于第二扭矩阈值时，变速器控制模块194可以控制变矩器197以将变矩器197以预定的方式转变到解锁状态。只是出于示例，当松弛量对应于第二扭矩阈值时，变速器控制模块194可以在预定的时间段上使变矩器197匀变到解锁状态。以这种方式，在被指示扭矩大于第二扭矩阈值时，变速器控制模块194可以逐渐增加该滑动量，直到变矩器197达到解锁状态。
当松弛量对应于第三扭矩阈值时，变速器控制模块194可以控制变矩器197，以将变矩器197尽可能快地转变到解锁状态。以这种方式，当被指示扭矩大于第三扭矩阈值时(即，当可能经受最大量的振动时)，变速器控制模块194可以将变矩器197尽可能快地转变成解锁状态。
在执行传动系199的松弛时，松弛控制模块308可以基于被指示扭矩和对应于松弛量的扭矩阈值的比较来确定是否禁用松弛。但是，可以施加滞后扭矩，以防止可能发生的对传动系199的松弛的频繁使能和禁用。只是出于示例，如果未施加滞后扭矩，则驾驶员扭矩请求的计算可能导致频繁的使能和禁用。
松弛控制模块308可以从滞后模块312确定滞后扭矩。松弛控制模块308可以基于松弛量来确定滞后扭矩。在一些实施例中，滞后扭矩可以包括预定值。在其他实施例中，滞后模块312可以包括通过松弛量索引的滞后扭矩的一个或者多个映射。
只是出于示例，滞后模块312对于第一松弛量可以包括一个映射的滞后扭矩、对于第二和第三松弛量可以包括一个映射的滞后扭矩。以这种方式，在一些实施例中，在松弛量对应于第二或者第三扭矩阈值时施加相同的滞后扭矩。对于第二和第三松弛量可以提供不同的映射。滞后模块312也可以基于着火周期和预期的滑动量来确定滞后扭矩。预期的滑动量可以基于在变速器控制模块194将变矩器197朝向锁定状态转变时所预期的滑动量。
松弛控制模块308可以通过从与松弛量相关联的扭矩阈值中减去滞后扭矩来施加滞后扭矩。小于滞后扭矩的扭矩阈值可以称为禁用扭矩。松弛控制模块308可以基于禁用扭矩和被指示扭矩的比较来选择性地禁用传动系199的松弛。只是出于示例，当被指示的扭矩小于禁用扭矩时，松弛控制模块308可以禁用传动系199的松弛。
松弛控制模块308可以将松弛信号的状态设定成非活动状态，以命令变速器控制模块194禁用传动系199的松弛。此后，变速器控制模块194可以例如控制变矩器197，以减小滑动量并且将变矩器197转变到锁定状态。
现在参照图4A，其示出了由方法400所执行的示例性步骤的流程图。控制方法从步骤404开始，在步骤404，控制方法接收从变速器195之内选择的齿轮齿速比并确定着火周期。控制方法可以基于两个连续的着火事件之间的时间段来确定着火周期。
在步骤408中，控制方法可以确定一个或者多个扭矩阈值。只是出于示例，控制方法可以在步骤408中确定三个扭矩阈值(T1、T2和T3)，如图4A的示例性实施例所显示和描述的那样。可以确定和使用更多或者更少数目的扭矩阈值。每个扭矩阈值都可以对应于被指示扭矩，高于其则在车辆的客厢内可能经受振动。可能经受的振动量可以随着与扭矩阈值相关联的数字标号增加而增加。只是出于示例，当被指示扭矩大于第三扭矩阈值时要比被指示扭矩大于第二阈值时经受更大的振动。
在步骤412，控制方法确定被指示扭矩。控制方法可以基于制动扭矩、泵送扭矩损耗、摩擦扭矩损耗和负载来确定被指示扭矩。只是出于示例，控制方法可以将被指示扭矩确定为制动扭矩、泵送扭矩损耗、摩擦扭矩损耗以及负载之和。电动机扭矩可以被包括作为负载中的一种，或者可以与制动扭矩、泵送扭矩损耗、摩擦扭矩损耗和负载相加。
在步骤416中，控制方法确定被指示扭矩是否大于第三扭矩阈值(即T3)。如果为真，则控制方法可以在步骤420中基于第三松弛量来命令传动系199的松弛，且控制方法可以结束。如果为假，则控制可以继续至步骤424。变矩器197可以被控制，以便响应于所述命令基于第三松弛量来调节滑动量。只是出于示例，变矩器离合器可以被致动，以便基于第三松弛量响应于用于传动系松弛的命令，尽可能快地解锁变矩器197。
在步骤424中，控制方法可以确定被指示扭矩是否大于第二扭矩阈值(即T2)。如果为真，则控制方法可以在步骤428中基于第二松弛量来命令传动系199的松弛，且控制方法可以结束。如果为假，则控制方法可以继续至步骤432。变矩器197可以被控制，以便响应于该命令基于第二松弛量来调节滑动量。只是出于示例，变矩器离合器可以被控制，以便基于第二松弛量响应于用于传动系松弛的指令以预定的方式将所述变矩器197转换成解锁状态。只是出于示例，预定的方式可以包括匀变地减小该滑动量直到变矩器197达到所述解锁状态。
在步骤432中，控制方法可以确定被指示扭矩是否大于第一扭矩阈值(即T1)。如果为真，则控制方法可以在步骤436中基于第一松弛量来命令传动系199的松弛。如果为假，则控制方法可以结束。变矩器197可以被控制，以便基于第一松弛量响应于用于传动系松弛的命令，将滑动量维持在大约预定的滑动量。只是出于示例，预定滑动量可以大致为30-40rpm。
现在参照图4B，其示出了描述另一示例性方法450的流程图。控制方法可以在步骤454开始，在步骤454中，控制方法确定传动系松弛是否为活动的(即发生)。如果为真，则控制方法可以继续至步骤458；如果为假，则控制方法可以结束。在步骤458中，控制方法可以确定传动系将执行的松弛量(例如水平)。
在步骤462中，控制方法基于松弛量来确定滞后扭矩。控制方法可以将用于第一松弛量的滞后扭矩确定为第一预定扭矩，以及将用于第二和第三松弛量的滞后扭矩确定为第二预定扭矩。以这种方式，当使用第二或者第三松弛量时，滞后扭矩可以是第二预定扭矩。用于第二和第三松弛量的滞后扭矩可以是不同的。
在步骤464中，控制方法可以确定禁用扭矩。换言之，基于滞后扭矩，控制可以调节与松弛量相关联的扭矩阈值。只是出于示例，控制方法可以将停止扭矩确定为小于滞后扭矩的扭矩阈值。在步骤468中，控制方法可以确定被指示扭矩是否小于禁用扭矩。如果为真，则控制方法可以继续至步骤472；如果为假，则控制方法可以保持在步骤468中。在步骤472中，控制方法可以命令传动系199的松弛的禁用。此后，变矩器离合器可以被致动以锁定该变矩器197。
本公开的广义教导可以多种形式实施。因此，尽管该公开包括特定的示例，但是本公开的真正保护范围不应如此受限，因为在研究了附图、说明书和随后的权利要求后，其他修改对于本领域普通技术人员而言将变得明显。

Claims (16)

1.一种用于车辆的控制系统，包括：
扭矩确定模块，所述扭矩确定模块确定由内燃发动机产生的扭矩；
控制模块，所述控制模块在所述扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，将信号设定至活动状态，其中，所述控制模块基于所述预定扭矩来设定量信号；
其中所述预定扭矩对应于所述滑动量为零时的潜在振动量；
变速器控制模块，所述变速器控制模块响应于将所述信号设定至所述活动状态而选择性地将所述滑动量增加至零以上，其中，所述变速器控制模块基于所述量信号来选择性地增加所述滑动量；以及
阈值确定模块，所述阈值确定模块基于两个连续着火事件之间的着火周期和在变速器内选择的齿轮齿速比来确定所述预定扭矩。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述阈值确定模块在所述滑动量为零时确定对应于另一潜在振动量的至少一个其他预定扭矩；并且
其中，当所述扭矩大于多于一个的所述预定扭矩时，所述控制模块基于多于一个的所述预定扭矩中的最大的一个来设定所述量信号。
3.根据权利要求1所述的控制系统，进一步包括滞后模块，所述滞后模块在所述信号处于活动状态时基于所述预定扭矩来确定滞后扭矩；
其中，所述控制模块基于所述滞后扭矩和所述预定扭矩来确定禁用扭矩，并且在所述扭矩小于所述禁用扭矩时选择性地将所述信号设定至非活动状态。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述变速器控制模块响应于将所述信号设定至非活动状态而选择性地将所述滑动量朝向零调节。
5.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述滞后模块还基于所述着火周期和预期的滑动量来确定所述滞后扭矩。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述扭矩确定模块基于制动扭矩、所述发动机的摩擦扭矩损耗、所述发动机的泵送扭矩损耗以及所述发动机上的附件负载来确定所述扭矩。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述扭矩确定模块基于所述制动扭矩、所述摩擦扭矩损耗、所述泵送扭矩损耗以及所述附件负载之和来确定所述扭矩。
8.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述扭矩确定模块还基于电动机扭矩来确定所述扭矩。
9.一种用于车辆的控制方法，包括：
确定由内燃发动机所产生的扭矩；
当所述扭矩大于预定扭矩且发动机输出速度和变速器输入速度之间的滑动量为零时，将信号设定至活动状态；
其中，所述预定扭矩对应于所述滑动量为零时的潜在振动量；
基于两个连续着火事件之间的着火周期以及在变速器内选择的齿轮齿速比来确定所述预定扭矩；
基于所述预定扭矩设定量信号；以及
响应于将所述信号设定至所述活动状态，基于所述量信号选择性地将所述滑动量增加至零以上。
10.根据权利要求9所述的控制方法，进一步包括：
在所述滑动量为零时确定对应于另一潜在振动量的至少一个其他预定扭矩；以及
当所述扭矩大于多于一个的所述预定扭矩时，基于多于一个的所述预定扭矩中的最大的一个来设定所述量信号。
11.根据权利要求9所述的控制方法，进一步包括：
在所述信号处于活动状态中时，基于所述预定扭矩来确定滞后扭矩；
基于所述滞后扭矩和所述预定扭矩来确定禁用扭矩；以及
在所述扭矩小于所述禁用扭矩时，选择性地将所述信号设定至非活动状态。
12.根据权利要求11所述的控制方法，进一步包括响应于将所述信号设定至所述非活动状态而选择性地将所述滑动量朝向零调节。
13.根据权利要求11所述的控制方法，进一步包括还基于所述着火周期和预期的滑动量来确定所述滞后扭矩。
14.根据权利要求9所述的控制方法，进一步包括基于制动扭矩、所述发动机的摩擦扭矩损耗、所述发动机的泵送扭矩损耗以及所述发动机上的附件负载来确定所述扭矩。
15.根据权利要求14所述的控制方法，进一步包括基于所述制动扭矩、所述摩擦扭矩损耗、所述泵送扭矩损耗以及所述附件负载之和来确定所述扭矩。
16.根据权利要求14所述的控制方法，进一步包括还基于电动机扭矩来确定所述扭矩。
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