CN104554246B - 用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法及其装置 - Google Patents

用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法及其装置 Download PDF

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Abstract

用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法和装置包括确定混合动力车的驾驶模式是否是电动车（EV）模式。当混合动力车的驾驶模式是EV模式时，测量发动机离合器致动器的汽缸中的油压。将汽缸中的油压值与之前存储的平均压力值进行比较。当汽缸中的油压值大于之前存储的平均压力值时，使发动机离合器致动器的电动机转动以减少汽缸中的油压值。随着汽缸中的油压值减少，将发动机离合器连接到内燃发动机。

Description

用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法及其装置
技术领域
本公开涉及用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法及其装置。更具体地，本公开涉及通过控制汽缸的油压的用于混合动力车的发动机离合器致动器的故障防护控制方法及其装置。
背景技术
混合动力车是通过采用电动机动力和内燃发动机动力来降低废气排放并提供高效油耗的下一代车辆。
通常，如图4所示，在混合动力车中，串联布置发动机10、电动机20、和自动变速器30。发动机10和电动机20彼此连接以经由发动机离合器40传递动力。
混合动力车可以以可被分类为仅使用电动机20的电动机动力的电动车(EV)模式，以及使用发动机10的转矩作为主要动力和电动机20的转矩作为辅助动力的混合电动车(HEV)模式的两种不同模式驾驶。
用于混合动力车中的双离合器变速器(DCT)的发动机离合器致动器通过把由电动机产生的转矩转换为直线运动来传递连接或分离发动机离合器所需的液压。
当混合动力车辆以EV模式驾驶并且在致动器根据常闭型离合器的特性工作时，离合器被分离，使得电动机可以被用作主要动力源。
然而，根据相关技术安装在混合动力车中的发动机离合器致动器仅可以通过使用压力传感器感测汽缸和储存器(reservoir)的压力，并通过驱动活塞补充制动油，而没有任何额外的故障防护策略。
因此，在根据相关技术的混合动力车中，当发动机离合器致动器不能工作时，活塞的直线运动停止，由此使得难以在混合动力车中从EV模式切换到HEV模式。此外，当发动机离合器致动器在EV模式期间不工作时，由于EV模式被迫工作，因此动力消耗增加以保持EV模式，从而降低燃料效率。
发明内容
本公开提供用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法，即使发动机离合器致动器在EV模式下发生故障，也能够从电动车(EV)模式再次返回到混合电动车(HEV)模式。
根据本公开的示例性实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法包括确定混合动力车的驾驶模式是否是电动车(EV)模式。当混合动力车的驾驶模式是EV模式时，测量发动机离合器致动器的汽缸中的油压。将汽缸中的油压与之前存储的平均压力值进行比较。当汽缸中的油压值大于之前存储的平均压力值时，使发动机离合器致动器的电动机转动以减少汽缸中的油压值。随着汽缸中的油压值减少，将发动机离合器连接到内燃发动机。
发动机离合器包括干式摩擦离合器。
根据本公开的另一实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法包括确定混合动力车的驾驶模式是否是电动车(EV)模式。当混合动力车的驾驶模式是EV模式时，测量发动机离合器致动器的主汽缸中的油压值。将主汽缸中的油压值加上之前存储的平均压力值，以获得新平均压力值。用新平均压力值代替之前存储的平均压力值。
根据本公开的另一实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制装置包括测量发动机离合器致动器的汽缸中的压力值的压力传感器。本地控制器通过把由压力传感器测量的压力值与EV模式中的汽缸的平均压力值进行比较，来确定混合动力车的驾驶模式应当处于电动车(EV)模式还是混合电动车(HEV)模式。电动机根据本地控制器的命令转动，以便控制汽缸的压力，从而将发动机离合器连接到内燃发动机或与内燃发动机分离。
发动机离合器包括干式摩擦离合器。
通过在混合动力车以EV模式驾驶时对之前存储的时间内测量的汽缸的压力值求平均，来获得EV模式中汽缸的平均压力值。
根据本公开的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法具有下列优点：
当混合动力车在以EV模式驾驶时不正常工作时，可以感测混合动力车的错误，并且混合动力车能够以HEV模式驾驶，由此降低通过将车辆保持在EV模式的动力消耗，从而改善油耗。
而且，当发动机离合器在EV模式中发生故障时，发动机离合器致动器的电动机反向转动，使得混合动力车可以以HEV模式驾驶，因此，可以建立仅具有简单结构的故障防护控制。
附图说明
现在将参考附图图示的本发明的某些示例性实施方式来详细地描述本公开的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本公开的限制，其中：
图1是示出根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器的配置的框图。
图2是示出根据本公开的实施方式的在用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法中计算用于确定发动机离合器致动器是否发生故障的参考值的方法的流程图。
图3是示出根据本公开的实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法的流程图。
图4是示出根据相关技术的混合动力车的发动机、电动机与离合器之间的连接关系的框图。
应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本公开基本原理的各种特征的一定程度上简化的代表。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体大小、方向、位置和形状将部分取决于具体的既定用途和环境。
在附图中，附图标记在几张图中通篇指代本公开的相同或等同部件。
具体实施方式
在下文中，本公开将参考附图进行更详细的描述。
图1是示出根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器的配置的框图。
根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器可以包括用于测量主汽缸210的压力的压力传感器100、通过导管300连接到主汽缸210的从汽缸220、用于指示发动机离合器致动器的电动机正常转动或反向转动的本地控制单元(LCU)400、以及根据LCU400的指示而工作的电动机500。螺栓700在电动机500转动时转动，并且螺母600沿着螺栓700的螺纹移动。活塞800向或从发动机离合器致动器中的汽缸油施加或释放压力。储存器(reservoir)1200将油注入到汽缸中，并且故障传感器900测量汽缸中活塞800的位置。混合动力控制单元(HCU)1100确定混合动力车的驾驶模式应当处于电动车(EV)模式，还是混合电动车(HEV)模式。
根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器的操作过程将在下面进行描述。
在车辆以HEV模式驾驶时，当车辆的模式被切换到EV模式(即纯电动车模式)时，HCU1100可以向LCU400传送信号以通知LCU400从HEV模式切换到EV模式。在LCU400接收到信号时，LCU400可以使离合器1000与内燃发动机分离。
LCU400可以向发动机离合器致动器的电动机500提供正常转动命令。在接收正常转动命令的电动机500转动时，连接到电动机500的驱动轴的螺栓700与轴一起转动。螺母600在活塞被推动的方向上沿螺栓700的螺纹向前移动。正常转动可以是电动机的顺时针或逆时针转动方向，但本公开对不限于此。正常转动是螺母600沿螺栓700的螺纹向前移动时，活塞按压发动机离合器致动器中的汽缸油的转动方向。当电动机500反向转动时，螺母600沿螺栓700的螺纹向后移动(向图1的左方)，以便释放施加于发动机离合器致动器中的汽缸油的压力。
当活塞800向前运动(向图1的右方)时，压力可以被施加于汽缸210中的汽缸油。在压力被施加于主汽缸210中的油时，主汽缸210中的油可以通过导管300流动到从汽缸220中。从汽缸220被填充有油，按压离合器的分离叉，并且将离合器与发动机分离。车辆的电动机工作，由此使混合动力车切换到EV模式。
为了从EV模式切换到HEV模式，可以以相反顺序执行上述过程。发动机离合器致动器的HCU1100可以指示LCU400切换到HEV模式，使得LCU400可以指示电动机500响应于指示反向转动。由于电动机500以相反顺序转动，螺母600可以沿螺栓700的螺纹向下移动。在螺母600沿螺栓700的螺纹向下移动时，活塞800可以与螺母600一起向下移动，以便减少主汽缸210中的压力。在主汽缸210的压力减少时，从汽缸220的油通过导管300再次流动到主汽缸210中。施加于分离叉的压力被释放，并且离合器1000再次连接到发动机，由此切换到HEV模式。
根据相关技术，如果发动机离合器致动器在EV模式中不正常工作，由于使用常闭型离合器的混合动力车的特性，EV模式被强制保持。结果，由混合动力车消耗的动力量增加，并且可降低燃料效率。在本公开中，发动机离合器致动器在EV中通过逻辑缺陷而不是物理缺陷可不正常工作。尽管高电平控制指示HCU从EV模式切换到HEV模式，但是模式切换可不正常工作。
因此，根据本公开的示例性实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法，故障防护控制方法可以对逻辑缺陷做好准备，通过该逻辑缺陷，当从EV模式切换到HEV模式时，发动机离合器致动器不正常工作。
图2是示出根据本公开的实施方式的在故障防护控制方法中计算用于确定发动机离合器致动器是否发生故障的参考值的方法的流程图。
当驾驶应用根据本公开的实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法的车辆时，控制器可以执行确定车辆以EV模式还是HEV模式工作的步骤S2-1。步骤S2-1可以由HCU1100或任何其他控制器执行，因此实施方式不限于此。如果车辆以HEV模式工作，车辆继续以HEV模式工作。可以不测量发动机离合器致动器的汽缸压力，其中发动机离合器致动器的汽缸压力是用于确定发动机离合器致动器是否发生故障的参考。然而，当车辆以EV模式工作时，车辆可以在步骤S2-2中使用安装在主汽缸210内的压力传感器100测量发动机离合器致动器的主汽缸210的油压。然而，如果基于任何其他压力可以确定发动机离合器致动器的汽缸压力增加时，则可不需要测量主汽缸210的压力。也就是说，压力传感器100可以安装在任何位置，以确定发动机离合器致动器的汽缸压力是否增加。
当压力传感器100测量汽缸中的压力时，步骤S2-3通过将所测量的压力值加上LCU400中之前存储的压力，来计算新平均压力值。之前的平均压力值可以是工厂设定的初始值并被存储在LCU400中。此外，在车辆行驶时用于确定发动机离合器致动器是否发生故障的合适值可以是工厂设定的初始值或可以通过重复的实验进行选择。根据步骤S2-3，由压力传感器100测量的压力值和LCU400中存储的之前的平均值相加，然后除以二，以获得新平均值。另一方面，LCU400可以记忆由压力传感器100重复执行的测量的顺序。然后，可以通过把由压力传感器100测量的所有值相加，然后除以测量次数来获得新平均值。然而，实施方式不限于此，并且可以选择各种方法。尽管新平均压力值通过之前平均压力值和测量值的算术平均值的简单计算而获得，以及通过将所有重复测量值相加所得的值除以测量次数而获得，但两个计算值彼此逐渐接近。
LCU400可以执行将新平均压力值存储到LCU400中的步骤S2-4。新平均压力值可以存储在LCU400的内部存储器或另外准备的存储器中。然而，实施方式不限于此，并且如果从所存储的存储值读出，则新平均压力值被存储的地方不重要。
当用作为新故障确定参考的新平均压力值存储在LCU400中时，可以不需要获得故障参考。然而，在车辆处于EV模式时，可以在一段时间内重复获得平均压力值的步骤。由于连续重复这些步骤，平均压力值可以连续改变。此外，当车辆的驾驶模式从EV模式切换到HEV模式时，可以终止获得发动机离合器致动器中的汽缸的平均压力值的步骤。
图3是示出根据本公开的实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法的流程图。
在车辆开始移动时，HCU1100可以在步骤S3-1中确定车辆的驾驶模式是HEV模式还是EV模式。
当车辆处于HEV模式时，不执行确定发动机离合器致动器是否发生故障的步骤，HCU1100可以立即终止该过程。
然而，当车辆处于EV模式时，根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器可以在步骤S3-2中测量发动机离合器致动器的汽缸中的油压。在测量主汽缸210中的油压的该步骤中，可以由压力传感器100测量油压。
在测量汽缸压力后，根据本公开的实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法可以在步骤S3-3中从LCU400获得平均压力值。在这种情况下，如上所述，从LCU400获得的平均压力值可以通过图2的计算用作为故障确定参考的新平均压力值的步骤进行确定。
当从LCU400获得平均压力值时，在步骤S3-4中，把由压力传感器100测量的压力值与从LCU400读出的平均值进行比较。在这个步骤中，如果所测量的油压值小于从LCU400获得的平均值，可以确定根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器正常工作。为了测量车辆以EV模式行驶时的新压力值，压力传感器100可以在步骤S3-2中执行汽缸中的压力测量。
然而，如果由压力传感器100测量的压力值大于从LCU400获得的平均值，LCU400可以在步骤S3-5中指示电动机500以相反方向转动。在电动机500反向转动时，螺母600沿螺栓700的螺纹向下移动，使得活塞可以向后移动。结果，根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器的主汽缸210中的压力可以减少。
在主汽缸210的压力减少时，车辆的驾驶模式在步骤S3-6中从EV模式切换到HEV模式。由于根据本公开的实施方式的发动机离合器致动器的主汽缸210中的压力减少，从汽缸220中的油可以通过导管300流动到主汽缸210中。此外，从汽缸220的压力减少可以释放施加于离合器1000的分离叉的压力。在分离叉的压力被释放时，离合器100连接到发动机，使得车辆以HEV模式驾驶。
当车辆的驾驶模式是EV模式时，可以在一段时间内重复故障防护控制方法。而且，可以同时执行故障防护控制方法和图2的获得用作为故障确定参考的平均压力值的过程。
根据本公开的实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法，当主汽缸210的油压超过参考压力时，可以确定控制驾驶模式的发动机离合器致动器发生故障，因此，因EV模式中过度行驶导致的电流消耗可以降低。
如上所述，假定用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法被应用于干式摩擦离合器来描述根据本公开的实施方式的用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法，然而，实施方式不限于此。此外，实施方式可以被应用于具有类似问题的任何离合器。
本公开参考其优选实施方式进行描述。但应当理解，在不偏离本公开原理和精神的情况下，本领域的技术人员可以对这些实施方式作出改变，本发明的范围由附属权利要求及其等效物限定。

Claims (6)

1.一种用于发动机离合器致动器的故障防护控制方法，所述方法包括：
确定混合动力车的驾驶模式是否是电动车(EV)模式；
当所述混合动力车的驾驶模式是电动车(EV)模式时，测量所述发动机离合器致动器的主汽缸中的油压；
将所述主汽缸中的油压与之前存储的平均压力值进行比较；
当所述主汽缸中的油压值大于所述之前存储的平均压力值时，使所述发动机离合器致动器的电动机转动以减少所述主汽缸中的油压值；以及
随着所述主汽缸中的油压值减少，将发动机离合器连接到内燃发动机，
其中所述之前存储的平均压力值是工厂设定的初始值或通过对之前的时间内测量的主汽缸的压力值求平均而获得的值。
2.根据权利要求1所述的故障防护控制方法，其中所述发动机离合器是干式摩擦离合器。
3.根据权利要求1所述的故障防护控制方法，所述方法还包括：
确定混合动力车的驾驶模式是否是电动车(EV)模式；
当所述混合动力车的驾驶模式是电动车(EV)模式时，测量所述发动机离合器致动器的主汽缸中的油压值；
将所述主汽缸中的油压值加上所述之前存储的平均压力值，以获得新平均压力值；以及
用所述新平均压力值代替所述之前存储的平均压力值。
4.一种用于发动机离合器致动器的故障防护控制装置，包括：
压力传感器，测量所述发动机离合器致动器的主汽缸中的压力值；
混合动力控制单元，通过把由所述压力传感器测量的压力值与电动车(EV)模式中的所述主汽缸的平均压力值进行比较，来确定混合动力车的驾驶模式应当处于电动车(EV)模式还是混合动力车(HEV)模式；
本地控制器，接收从所述混合动力控制单元传送的信号；
以及
电动机，根据所述本地控制器的命令转动，以便控制所述主汽缸的压力值，以在发动机离合器与内燃发动机之间进行连接或分离。
5.根据权利要求4所述的故障防护控制装置，其中所述发动机离合器是干式摩擦离合器。
6.根据权利要求5所述的故障防护控制装置，其中通过在所述混合动力车以电动车(EV)模式驾驶时对之前的时间内测量的所述主汽缸的压力值求平均来获得电动车(EV)模式中所述主汽缸的平均压力值。
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