CN104282186B - 混合动力车辆的二速变速器离合器学习系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力车辆的二速变速器离合器学习系统及其方法。一种用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习方法可以包括：通过驱动电动机经由致动器检测二速变速器离合器是否操作；通过检测用于操作所述二速变速器离合器的所述电动机的驱动电流的量和旋转速度来学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置；以及将所述二速变速器离合器的所述打开位置、所述滑动位置和锁所述定位置的学习值存储到存储器区域中，并且通过应用所述学习值来控制所述二速变速器离合器的操作。

Description

混合动力车辆的二速变速器离合器学习系统及其方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年7月11日提交的韩国专利申请第10-2013-0081599号的优先权，该申请的全部内容结合于此，用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及二速变速器学习系统及其方法，所述二速变速器学习系统通过学习并存储用于混合电动车辆的二速变速器内部的1/2档位离合器的控制中的打开位置、滑动位置和锁定位置而保证精确并稳定的控制。
背景技术
通过驱动丝杠类型致动器而进行用于混合电动车辆和电动车辆的二速变速器内部的1/2档位离合器的控制，使得1/2档位能够接合/脱离。
二速变速器内部的1/2档位离合器通常为干式离合器，这样使得随着时间的推移而片被磨损并且隔膜的弹性系数降低。
因此，由于在操作离合器时1/2档位离合器的磨损，丝杠类型致动器不能完全地连接/断开动力，使得齿轮不能稳定地接合/脱离，并且换档感受可能变差。
此外，由于没有提供用于操作二速变速器内部的1/2档位离合器的学习功能，因此难以精确地控制离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置，并且零位置没有清楚地设定，使得在起动发动机时可能导致未经确认的加速。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于通过学习并存储在用于混合电动车辆的二速变速器内部的1/2档位离合器的控制中的打开位置、滑动位置和锁定位置而提供精确并稳定的控制。
此外，本发明通过防止在起动发动机时未经确认的加速，通过保持将致动器设定在零位置来提供系统的稳定性，其中所述致动器在OFF处利用点火钥匙操作离合器来进行初始化。
本发明的一个示例性实施方案提供了一种二速变速器离合器学习系统，包括：电动机；致动器以及换档控制器，其中，所述致动器连接到所述电动机的旋转轴；所述换档控制器通过驱动所述电动机经由所述致动器来操作所述二速变速器离合器，其中所述换档控制器通过驱动所述电动机而在操作所述二速变速器离合器时，学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置，并将所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置存储到存储器区域中，并且通过应用学习值控制所述二速变速器离合器的操作。
所述换档控制器可以根据用于操作所述电动机的电流量和所述电动机的旋转速度来学习所述二速变速器离合器的所述打开位置、所述滑动位置和所述锁定位置。
所述换档控制器可以利用CAN通信将学习所述二速变速器离合器的所述打开位置、所述滑动位置和所述锁定位置的结果提供到车辆控制器。
当系统通过由点火钥匙引起的切断而进行初始化时，所述换档控制器可以通过将所述致动器设定到零位置来防止在重新起动时未经确认的加速。
所述致动器可以包括丝杠、移动体以及杆，其中，所述丝杠连接到所述电动机的旋转轴；所述移动体与所述丝杠接合；所述杆的一端连接到所述移动体，并且另一端连接到二速变速器离合器踏板。
本发明的另一个示例性实施方案提供了一种用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习方法，其可以包括：通过驱动电动机经由致动器检测所述二速变速器离合器是否操作；通过检测用于操作所述二速变速器离合器的所述电动机的驱动电流的量和旋转速度来学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置；以及将所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习值存储到存储器区域中，并且通过应用所述学习值来控制所述二速变速器离合器的操作。
所述方法进一步包括当系统通过由点火钥匙引起的切断而进行初始化时，通过将所述致动器设定到零位置来防止在重新起动时未经确认的加速。
利用CAN通信可以将所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习结果提供到作为更高等级控制器的车辆控制器。
如上所述，通过根据在混合电动车辆或电动车辆中的二速变速器内部的1/2档位离合器的磨损来学习所述打开位置、所述滑动位置和所述锁定位置，可以在行驶中提供精确并稳定的控制并且改进稳定性和可靠性。
另外，当系统通过由点火钥匙引起的切断而进行初始化时，操作离合器的丝杠类型致动器被设定至零位置，使得能够提供离合器的控制的精确性，并且能够防止在起动时未经确认的加速。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为示意性地示出根据本发明的示例性实施方案的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统的图表。
图2为示意性地示出根据本发明的示例性实施方案的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习过程的图表。
应当了解，所附附图并不一定是按比例绘制的，其显示了说明本发明基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
在下文中，下面将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方案。
本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
为使说明清楚，与示例性实施方案的描述不相关的部分并未示出，并且在整个说明书中相同附图标记表示相同元件。
为了便于说明，该构造在附图中选择性地显示，并且本发明并不受限于附图。
图1为示意性地示出根据本发明的示例性实施方案的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统的图表。
参照图1，本发明的示例性实施方案包括换档控制器100、电动机200、致动器300和离合器400。
换档控制器100通过响应于对作为更高等级控制器的车辆控制器50的请求而操作电动机200来经由致动器300操作离合器400。
离合器400指的是二速变速器1/2档位离合器。
当作为更高等级的控制器的车辆控制器50通过点火钥匙检测到发动机的起动时，换档控制器100通过搜索存储器区域110来确定用于控制离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习值是否被存储。
当没有用于控制离合器400的学习值存储在存储器区域110中时，换档控制器100在通过操作电动机200经由致动器300操作离合器400时，通过检测供应至电动机200的电流的量和电动机200的旋转速度来学习离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置，并将离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置存储到存储器区域110中。
也即，根据移动致动器300的电动机200的操作电流的量和旋转速度，换档控制器100学习离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置，并将离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置存储到存储器区域110中。
换档控制器100使用CAN通信将存储在存储器区域中的包括离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习结果提供到车辆控制器。
当系统通过扫描初始位置根据由点火钥匙引起的切断进行初始化时，换档控制器100通过将致动器300设定至零位置来防止在发动机重新起动时未经确认的加速。
当离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置存储在存储器区域中时，换档控制器100通过应用学习值来控制离合器400的操作。
电动机为无刷直流(BLDC)型电动机，并且根据从换档控制器100供应的电流的量的操作来操作连接到旋转轴250的致动器300。
在致动器300中，连接到旋转轴的丝杠310与电动机200的操作一同进行操作，与丝杠310接合的移动体320随着丝杠310的旋转而移动，并且一端连接到移动体320而另一端连接到离合器踏板410的杆330操作离合器踏板410，从而连接/断开动力。
具有上述功能的本发明的操作如下。
在用于根据由点火钥匙引起的切断的换档控制的等待状态中(S101)，本发明的用于混合电动车辆或电动车辆的换档控制器100根据作为更高等级控制器的车辆控制器确定是否检测到由点火钥匙引起的起动(S102)。
当在S102中由车辆控制器检测到起动时，通过读取存储器区域(S103)，换档控制器100确定用于控制离合器400的包括打开位置、滑动位置和锁定位置的学习值是否已经存储(S104)。
在S104中，当在存储器区域内没有用于控制离合器400的学习值时，换档控制器100通过操作电动机200来将致动器300设定至虚拟初始位置(S105)。
例如，致动器300的虚拟初始位置可以设定为距离阻挡件5mm处。
当设定了致动器300的虚拟初始位置时，换档控制器100通过经由电动机200驱动致动器300来操作离合器400(S106)。
在该过程中，换档控制器100扫描致动器300的操作，并且检测供应至电动机200的电流的量以及电动机200的旋转速度(S107)。
另外，换档控制器100根据供应至电动机200的电流的量以及电动机200的旋转速度来学习离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置，并将离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置存储到存储器区域中(S108)(S109)。
也即，根据移动致动器300的电动机200的操作电流的量和旋转速度，换档控制器100学习离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置，并将离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置存储到存储器区域中。
之后，换档控制器100使用CAN通信将存储在存储器区域中的包括离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习结果提供到车辆控制器(S110)。
另外，在S104中，当离合器400的打开位置、滑动位置和锁定位置被学习并被存储在存储器区域中时，换档控制器100通过应用学习值而设定致动器300的初始位置(S111)，并且通过经由电动机200驱动致动器300而控制离合器400的操作位置(S112)。
当系统根据点火钥匙的切断进行初始化时，换档控制器100通过将致动器300设定至零位置来防止在发动机重新起动时未经确认的加速。
如上所例示的，操作致动器300的电动机200为BLDC电动机，并且利用线性位置传感器或孔传感器，通过能够检测致动器300的移动距离的DC电动机可以以相同或相似的方法提供位置补偿。
另外，当在包括电动机200和致动器300的换档系统中产生故障时，换档控制器100进入故障安全并提供故障安全行驶。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以对其进行很多改变和变化。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统，包括：
电动机；
致动器，所述致动器连接到所述电动机的旋转轴；以及
换档控制器，所述换档控制器通过驱动所述电动机经由所述致动器操作二速变速器离合器，
其中，所述换档控制器在通过驱动所述电动机来操作所述二速变速器离合器时，学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置，并将所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置存储到存储器区域中，并且通过应用学习值来控制所述二速变速器离合器的操作。
2.根据权利要求1所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统，其中，所述换档控制器根据用于操作所述电动机的电流的量和所述电动机的旋转速度来学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置。
3.根据权利要求1所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统，其中，所述换档控制器利用CAN通信将学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置的结果提供到车辆控制器。
4.根据权利要求1所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统，其中，当系统通过由点火钥匙引起的切断而进行初始化时，所述换档控制器通过将所述致动器设定到零位置来防止在重新起动时未经确认的加速。
5.根据权利要求1所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统，其中，所述致动器包括：
丝杠，所述丝杠连接到所述电动机的旋转轴；
移动体，所述移动体与所述丝杠接合；以及
杆，所述杆的一端连接到所述移动体，并且其另一端连接到与所述二速变速器离合器联接的二速变速器离合器踏板。
6.一种用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习方法，所述方法包括：
通过驱动电动机经由致动器检测二速变速器离合器是否操作；
通过检测用于操作所述二速变速器离合器的电动机的驱动电流的量和旋转速度来学习所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置；以及
将所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习值存储到存储器区域中，并且通过应用所述学习值来控制所述二速变速器离合器的操作。
7.根据权利要求6所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习方法，其在根据权利要求1所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统上实施，所述二速变速器离合器学习方法进一步包括当所述系统通过由点火钥匙引起的切断而进行初始化时，通过将所述致动器设定到零位置来防止在重新起动时未经确认的加速。
8.根据权利要求6所述的用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习方法，其中，利用CAN通信将所述二速变速器离合器的打开位置、滑动位置和锁定位置的学习结果提供到作为更高等级控制器的车辆控制器。
9.一种用于混合电动车辆的二速变速器离合器学习系统，所述系统包括：
电动机；
致动器，所述致动器连接到所述电动机的旋转轴；以及
换档控制单元，所述换档控制单元通过驱动所述电动机经由致动器操作二速变速器离合器，
其中，通过根据预先确定的程序的操作，所述换档控制单元通过执行权利要求6至权利要求8中任意一项所述的方法来学习所述二速变速器离合器的控制位置。
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