一种离合器半结合点位置自学习方法及装置与流程

1.本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种离合器半结合点位置自学习方法及装置。


背景技术：

2.对于双电机混联构型混合动力车辆，在离合器分离时整车处于串联驱动模式，发动机转速与车速解耦以使发动机工作在经济区；在离合器结合时整车处于并联驱动模式，发动机转速与车速呈固定的速比关系；在从串联驱动模式切换为并联驱动模式时，需要离合器进行结合，由于离合器结合前发动机转速与车速不同步，因此通常通过发电机将发动机转速调整至与车速同步的状态，随后离合器结合，以降低离合器吸合过程中的整车冲击。
3.但是如果通过发电机将发动机转速调整至与车速完全同步的过程状态，则调速过程耗费的时间较长。由于离合器存在间隙，离合器相关管路存在一定的容积，因此如果离合器设定压力从0开始逐步增加，会导致离合器建压时间过长，进而导致整个串并联切换时间变长，影响驾驶品质。且对于双电机混联构型混合动力车辆，通常通过发电机来调整发动机转速，而不是完全通过离合器结合来消除转速差，因此不能参照传统离合器的半结合点位置自学习方法。
4.因此，亟需一种离合器半结合点位置自学习方法及装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种离合器半结合点位置自学习方法及装置，能够获取更为准确可靠的离合器电磁阀的电流值，实现更快更平顺地完成离合器的压力控制，从而在保持离合器结合的nvh性能的前提下进一步降低离合器的吸合时间。
6.为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：
7.一种离合器半结合点位置自学习方法，车辆包括发电机、发动机、离合器和驱动电机，发动机的输出端和发电机的输出端啮合并与离合器的一端连接，离合器的另一端与驱动电机连接，所述离合器半结合点位置自学习方法包括以下步骤：步骤s1、判定车辆满足离合器半结合点自学习工况的运行条件；步骤s2、车辆满足运行条件时，记录并联驱动发动机扭矩，并将发动机的扭矩固定为并联驱动发动机扭矩保持不变；步骤s3、设定发动机的目标转速为vset，vset＝vtarget v1，vtarget为驱动电机在车辆进入离合器半结合点自学习工况时的转速值，40＜v1＜60，通过发电机调整发动机的转速v，直至发动机的转速v与发动机的目标转速vset的差值在第一预设时间内持续保持在第一预设范围内，并记录发电机的当前扭矩为gmtqthd；步骤s4、本次离合器半结合点自学习工况的离合器电磁阀的电流值的初始值i1＝i0
‑
is，i0为离合器电磁阀的电流值在上次离合器半结合点自学习工况的自学习值，is为离合器电磁阀电流的预设步长，检测发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值，当差值小于预设值时，以一个预设步长为单位依次增加离合器电磁阀的电流并检测差值，直至差值大于预设值或者增加次数达到预设次数，以最终记录的离合器电磁阀的电流值作为本次
离合器半结合点自学习工况的自学习值。
8.进一步地，在步骤s2、步骤s3和步骤s4中，如车辆不满足离合器半结合点自学习工况的运行条件，则结束本次离合器半结合点自学习工况。
9.进一步地，运行条件包括：车辆位于串联驱动模式并接收到切换至并联驱动模式的请求，且车辆的车速保持稳定，且车辆在本次驾驶过程中，离合器半结合点自学习工况的完成次数小于三次。
10.进一步地，还包括：步骤s5，在步骤s4结束后，如果车辆接收到切换至并联驱动模式的请求，则车辆执行串并联切换过程。
11.进一步地，当车辆的车速的变化率的绝对值在第二预设范围内保持第二预设时间，则车辆的车速保持稳定。
12.进一步地，在本次驾驶循环过程中，计算所有离合器半结合点自学习工况的自学习值的平均值，以平均值作为本次驾驶循环的离合器半结合点自学习工况的自学习值并存储。
13.进一步地，离合器电磁阀电流的预设步长is＝(imax
‑
i0)/10，imax为离合器电磁阀的电流值的最大值。
14.进一步地，在所述步骤s4中，当vset
‑
v2＜v＜vset v2，判定发动机的转速v与发动机的目标转速vset的差值在第一预设范围内，8＜v2＜12。
15.进一步地，在所述步骤s4中，以一个预设步长为单位依次增加离合器电磁阀电流后，等待预设时长后再检测发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值。
16.一种离合器半结合点位置自学习装置，包括：转速传感器，转速传感器用于检测发动机的转速；扭矩传感器，扭矩传感器用于检测发电机的实时扭矩；电流传感器，电流传感器用于检测离合器电磁阀的电流值；控制机构，与转速传感器、扭矩传感器和电流传感器通信连接，控制机构用于执行前文所述的离合器半结合点位置自学习方法。
17.本发明的一个有益效果为：当离合器不吸合时，发电机输出扭矩稳定发动机的转速，此时发电机的负载是恒定的，当离合器结合后，由于发动机与离合器连接，使得发电机的负载有所增加，从而会导致发电机的扭矩出现变化，为确保发电机的扭矩变化能够与离合器的结合位置准确对应，此时发动机对发电机提供的负载需要保持恒定，从而提高了离合器电磁阀的电流值的准确性。通过依次增加预设步长，能够较好地保证离合器电磁阀的电流增加的可靠性，进而确保测试得到的离合器电磁阀的电流值与离合器在半结合点位置的真实电流值的误差较小。根据本发明中的离合器半结合点位置自学习方法，能够在发电机调整发动机转速的条件下，先通过发电机维持发动机转速，再逐步增加离合器压力，且保证了发动机对发电机施加的负载固定，从而能够根据离合器达到半结合点位置时会参与转速维持并导致发电机的实时扭矩出现变化的特性，并根据发电机的实时扭矩的变化而判定离合器是否达到半结合点位置，从而能够有效提高离合器半结合点位置所对应的离合器电磁阀的电流值的准确性，进而能够根据更为准确可靠的离合器电磁阀的电流值，实现更快更平顺地完成离合器的压力控制，从而在保持离合器结合的nvh性能的前提下进一步降低离合器的吸合时间。
18.本发明的另一个有益效果为：根据本发明的离合器半结合点位置自学习装置，由于能够执行前文所述的离合器半结合点位置自学习方法，能够有效提高离合器半结合点位
置所对应的离合器电磁阀的电流值的准确性，进而能够根据更为准确可靠的离合器电磁阀的电流值，实现更快更平顺地完成离合器的压力控制，从而在保持离合器结合的nvh性能的前提下进一步降低离合器的吸合时间。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.图1是本发明具体实施方式提供的离合器半结合点位置自学习方法的流程图之一；
21.图2是本发明具体实施方式提供的离合器半结合点位置自学习方法的流程图之二；
22.图3是本发明具体实施方式提供的车辆的结构示意图。
23.附图标记
24.1、发动机；2、发电机；3、减震器；4、减速机构；5、离合器；6、驱动电机；7、差速器。
具体实施方式
25.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
26.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
29.下面参考图1
‑
图3描述本发明实施例的离合器半结合点位置自学习方法及装置。
30.如图1
‑
图3所示，图1公开了一种离合器半结合点位置自学习方法，车辆包括发电机、发动机、离合器和驱动电机，发动机的输出端和发电机的输出端啮合并与离合器的一端
连接，离合器的另一端与驱动电机连接，所述离合器半结合点位置自学习方法包括以下步骤：步骤s1、判定车辆满足离合器半结合点自学习工况的运行条件；步骤s2、车辆满足运行条件时，记录并联驱动发动机扭矩，并将发动机的扭矩固定为并联驱动发动机扭矩保持不变；步骤s3、设定发动机的目标转速为vset，vset＝vtarget v1，vtarget为驱动电机在车辆进入离合器半结合点自学习工况时的转速值，40＜v1＜60，通过发电机调整发动机的转速v，直至发动机的转速v与发动机的目标转速vset的差值在第一预设时间内持续保持在第一预设范围内，并记录发电机的当前扭矩为gmtqthd；步骤s4、本次离合器半结合点自学习工况的离合器电磁阀的电流值的初始值i1＝i0
‑
is，i0为离合器电磁阀的电流值在上次离合器半结合点自学习工况的自学习值，is为离合器电磁阀电流的预设步长，检测发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值，当差值小于预设值时，以一个预设步长为单位依次增加离合器电磁阀的电流并检测差值，直至差值大于预设值或者增加次数达到预设次数，以最终记录的离合器电磁阀的电流值作为本次离合器半结合点自学习工况的自学习值。
31.可以理解的是，在步骤s1中，能够根据车辆的实际工况判定是否需要执行离合器半结合点自学习工况，从而能够避免离合器半结合点自学习工况的执行准确性。
32.在步骤s2中，当离合器不吸合时，发电机输出扭矩稳定发动机的转速，此时发电机的负载是恒定的，当离合器结合后，由于发动机与离合器连接，使得发电机的负载有所增加，从而会导致发电机的扭矩出现变化，为确保发电机的扭矩变化能够与离合器的结合位置准确对应，此时发动机对发电机提供的负载需要保持恒定，从而提高了离合器电磁阀的电流值的准确性。
33.在步骤s3中，由于发动机的输出端和驱动电机之间通过离合器连接，为了实现将车辆运行工况转换为并联驱动模式，从而需要调整发动机的转速v与驱动电机的转速较为接近以消除两者的转速差。在本实施例中，由于将发动机的目标转速设定为vset＝vtarget v1，vtarget为驱动电机在车辆进入离合器半结合点自学习工况时的转速值，通过发电机调整发动机的转速v在驱动电机的转速附近，而无须将发动机的转速v完全调整至与驱动电机的转速箱体，从而便于在两者的转速还有偏差值时通过离合器的闭合来消除最终的转速差，以降低发动机的转速v的调速时间。具体地，在本实施例中，v1优选为50。
34.在步骤s4中，将离合器电磁阀的电流值的初始值设定为小于上次离合器半结合点自学习工况的自学习值，能够防止在本次离合器半结合点自学习工况直接使用上次离合器半结合点自学习工况的自学习值时已经满足发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值小于预设值的情况，从而保证调整离合器电磁阀的电流值时的准确性。同时，由于通常通过增加离合器电磁阀的电流值以提高离合器压力，并实现离合器的结合，且当离合器进入半结合点位置时会参与转速维持，导致发电机的实时扭矩出现变化，由此，可以通过在固定的离合器电磁阀的电流值条件下测试发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值以判断离合器是否达到半结合点位置。且在步骤s4中，通过依次增加预设步长，能够较好地保证离合器电磁阀的电流增加的可靠性，进而确保测试得到的离合器电磁阀的电流值与离合器在半结合点位置的真实电流值的误差较小。同时，为了确保自学习工况的运行效率，也可以在增加次数达到预设次数后，差值仍然小于预设值的情况下，以最后离合器电磁阀的电流值作为本次自学习工况的自学习值。
35.根据本实施例中的离合器半结合点位置自学习方法，能够在发电机调整发动机转
速的条件下，先通过发电机维持发动机转速，再逐步增加离合器压力，且保证了发动机对发电机施加的负载固定，从而能够根据离合器达到半结合点位置时会参与转速维持并导致发电机的实时扭矩出现变化的特性，并根据发电机的实时扭矩的变化而判定离合器是否达到半结合点位置，从而能够有效提高离合器半结合点位置所对应的离合器电磁阀的电流值的准确性，进而能够根据更为准确可靠的离合器电磁阀的电流值，实现更快更平顺地完成离合器的压力控制，从而在保持离合器结合的nvh性能的前提下进一步降低离合器的吸合时间。
36.具体地，在本实施例中，预设次数为3
‑
5次，优选为4次，预设次数的具体次数可以根据实际需求确定。
37.在一些实施例中，在步骤s2、步骤s3和步骤s4中，如车辆不满足离合器半结合点自学习工况的运行条件，则结束本次离合器半结合点自学习工况。
38.可以理解的是，通过上述设置，能够有效规避在车辆运行不稳定的情况下执行离合器半结合点自学习工况并得到误差较大的离合器电磁阀电流值的问题，从而较好地保证了准确可靠的离合器电磁阀的电流值，以防止不准确的离合器电磁阀的电流值对离合器压力控制造成负面影响。
39.在一些实施例中，运行条件包括：车辆位于串联驱动模式并接收到切换至并联驱动模式的请求，且车辆的车速保持稳定，且车辆在本次驾驶过程中，离合器半结合点自学习工况的完成次数小于三次。
40.可以理解的是，车辆的车速保持稳定能够确保车辆处于稳定运行状态，以防止在步骤s3中对发动机的转速v的调整造成负面影响，进而使离合器电磁阀的电流值不准。车辆位于串联驱动模式并接收到切换至并联驱动模式的请求能够确保后续将要完成离合器闭合动作，以较好地保证步骤s4的顺利进行。离合器半结合点自学习工况的完成次数小于三次，则能够避免在本次驾驶过程中的无效自学习工况，以节省能源效率。
41.在一些实施例中，还包括：步骤s5，在步骤s4结束后，如果车辆接收到切换至并联驱动模式的请求，则车辆执行串并联切换过程。
42.可以理解的是，通过上述设置，即可保证车辆在不同驱动模式下的正常可靠切换。
43.在一些实施例中，当车辆的车速的变化率的绝对值在第二预设范围内保持第二预设时间，则车辆的车速保持稳定。
44.可以理解的是，通过上述设置，即可认为车辆的车速保持稳定。需要说明的是，第二预设时间和第二预设范围可以根据车辆的实际运行工况确认，在此无须赘述。
45.在一些实施例中，在本次驾驶循环过程中，计算所有离合器半结合点自学习工况的自学习值的平均值，以平均值作为本次驾驶循环的离合器半结合点自学习工况的自学习值并存储。
46.可以理解的是，通过将本次驾驶循环过程中所得到的所有离合器半结合点自学习工况的自学习值进行平均计算处理，能够使本次驾驶循环过程所得到的离合器半结合点自学习工况的自学习值更为准确可靠，当然，在本发明的其他实施例中，也可以采用其他优化方法，在此无须赘述。
47.此外，在本实施例中，离合器半结合点自学习工况的自学习值存储于非易失存储器中，能够较好地保证离合器半结合点自学习工况的自学习值的存储可靠性，以有利于下
次驾驶循环中进行调用。
48.在一些实施例中，离合器电磁阀电流的预设步长is＝(imax
‑
i0)/10，imax为离合器电磁阀的电流值的最大值。
49.可以理解的是，预设步长过小将导致离合器电磁阀电流调整次数过多，并使离合器半结合点自学习工况结束过早，降低自学习值的可靠性；预设步长过大则容易导致调整的离合器电磁阀电流值之间的差值较大，也容易出现更准确的自学习值位于两个调整值之间，并导致自学习值的准确性下降的问题。
50.通过上述计算公式能够较好地保证预设步长不至于过大，也不至于过小，以便于在当前离合器半结合点自学习工况下获取更为准确可靠的自学习值，进而能够实现更快更平顺地完成离合器压力控制，缩短离合器吸合时间。
51.在一些实施例中，在所述步骤s4中，当vset
‑
v2＜v＜vset v2，判定发动机的转速v与发动机的目标转速vset的差值在第一预设范围内，8＜v2＜12。
52.可以理解的是，通过上述第一预设范围的设置，能够实现发动机的转速v与发动机的目标转速vset之间还有一定偏差的时候执行离合器闭合，从而能够根据实际离合器的闭合过程中发电机的扭矩变化判定离合器是否达到半结合点位置，从而较好地保证了离合器闭合的时间的准确性和可靠性，进而保证确定离合器电磁阀的电流值的可靠性。具体地，在本实施例中，v2＝10，在本发明的其他实施例中，v2也可以根据实际工况确定。
53.在一些实施例中，如图2所示，在所述步骤s4中，以一个预设步长为单位依次增加离合器电磁阀电流后，等待预设时长后再检测发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值。
54.可以理解的是，由于在调整离合器电磁阀的电流值后，离合器会在增加的离合器电磁阀的电流作用下闭合，由此，在等待预设时长后，离合器的闭合以及发电机的扭矩的变化才会完成。因此，在本实施例中，由于等待了预设时长，能够提高发电机的实时扭矩和gmtqthd的差值的检测准确性，进而能够提高离合器电磁阀的电流值的自学习值的可靠性。具体地，在本实施例中，预设时长为1秒，其具体时长可以根据实际工况确定，无须进行具体限定。
55.本发明还公开了一种离合器半结合点位置自学习装置，包括转速传感器、扭矩传感器、电流传感器和控制机构。转速传感器用于检测发动机的转速。扭矩传感器用于检测发电机的实时扭矩。电流传感器用于检测离合器电磁阀的电流值。控制机构与转速传感器、扭矩传感器和电流传感器通信连接，控制机构用于执行前文所述的离合器半结合点位置自学习方法。
56.根据本发明实施例的离合器半结合点位置自学习装置，由于能够执行前文所述的离合器半结合点位置自学习方法，能够有效提高离合器半结合点位置所对应的离合器电磁阀的电流值的准确性，进而能够根据更为准确可靠的离合器电磁阀的电流值，实现更快更平顺地完成离合器的压力控制，从而在保持离合器结合的nvh性能的前提下进一步降低离合器的吸合时间。
57.如图3所示，本发明还公开了一种车辆，车辆包括发动机1、发电机2、减震器3、减速机构4、离合器5、驱动电机6和差速器7。发动机1的输出端连接有减震器3，减震器3的另一端和发电机2的输出端通过减速机构4啮合，减速机构4与离合器5的一端连接，驱动电机6与离合器5的另一端连接，驱动电机6的输出端与差速器7连接。
58.实施例：
59.下面参考图1
‑
图2描述本发明一个具体实施例的离合器半结合点位置自学习方法。
60.本实施例的离合器半结合点位置自学习方法包括如下步骤：
61.步骤s1、判定车辆满足离合器半结合点自学习工况的运行条件，运行条件包括：车辆位于串联驱动模式并接收到切换至并联驱动模式的请求，且车辆的车速保持稳定，且车辆在本次驾驶过程中，离合器半结合点自学习工况的完成次数小于三次，当车辆的车速的变化率的绝对值在第二预设范围内保持第二预设时间，则车辆的车速保持稳定；
62.步骤s2、车辆满足运行条件时，记录并联驱动发动机扭矩，并将发动机的扭矩固定为并联驱动发动机扭矩保持不变；
63.步骤s3、设定发动机的目标转速为vset，vset＝vtarget v1，vtarget为驱动电机在车辆进入离合器半结合点自学习工况时的转速值，40＜v1＜60，通过发电机调整发动机的转速v，直至发动机的转速v与发动机的目标转速vset的差值在第一预设时间内持续保持在第一预设范围内，并记录发电机的当前扭矩为gmtqthd；
64.步骤s4、本次离合器半结合点自学习工况的离合器电磁阀的电流值的初始值i1＝i0
‑
is，i0为离合器电磁阀的电流值在上次离合器半结合点自学习工况的自学习值，is为离合器电磁阀电流的预设步长，检测发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值，当差值小于预设值时，以一个预设步长为单位依次增加离合器电磁阀的电流并检测差值，直至差值大于预设值或者增加次数达到预设次数，以最终记录的离合器电磁阀的电流值作为本次离合器半结合点自学习工况的自学习值；离合器电磁阀电流的预设步长is＝(imax
‑
i0)/10，imax为离合器电磁阀的电流值的最大值；当vset
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v2＜v＜vset v2，判定发动机的转速v与发动机的目标转速vset的差值在第一预设范围内，8＜v2＜12；以一个预设步长为单位依次增加离合器电磁阀电流后，等待预设时长后再检测发电机的实时扭矩与gmtqthd的差值；
65.步骤s5，在步骤s4结束后，如果车辆接收到切换至并联驱动模式的请求，则车辆执行串并联切换过程。
66.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
67.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。