CN105402040B - 双质量飞轮保护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车控制领域，尤其涉及一种对双质量飞轮进行保护的方法。一种双质量飞轮保护控制方法，设定限扭矩区间，通过发动机输出的最大允许扭矩值与发动机转速和发动机档位的对应关系，根据当前的发动机转速作出如下选择：当发动机转速大于限扭矩区间的上限值时，车辆正常行驶；当发动机转速处于限扭矩区间时，利用最大允许扭矩值限制发动机最大输出扭矩；当发动机转速小于限扭矩区间的下限值时，断开发动机的燃料供应。本发明在需要对双质量飞轮进行保护的特定工况下，通过对发动机扭矩进行合理的控制，包括限扭、断油、扭矩逐步恢复，从而在不影响驾驶安全的前提下，实现对双质量飞轮有效的保护，提高了车辆的可靠性，降低了维修成本。

Description

双质量飞轮保护控制方法

技术领域

本发明涉及汽车控制领域，尤其涉及一种对双质量飞轮进行保护的方法。

背景技术

双质量飞轮DMF对于动力传动链的隔振和减振有着重要的意义，在国外已经有20多年的应用历史。众所周知，柴油机的振动比汽油机大，为了使柴油机减少振动，提高乘坐的舒适性，目前国内外许多柴油车型的开发都采用了双质量飞轮。

双质量飞轮在降低车辆振动，提高舒适性的同时，也存在着先天的不足。双质量飞轮通过采用大质量的次级飞轮而将传动链的共振频率移动到怠速转速以下，借此在汽车行驶过程中形成良好的隔振性能。但是在启动、起步、脱档的工况下，发动机转速必须要经过共振区域，而一旦在共振区域持续时间过长，就可能导致双质量飞轮损坏。

在双质量飞轮硬件本身无法做进一步更改的情况下，必须借助于发动机管理系统的控制策略来对双质量飞轮进行保护，在不影响驾驶安全的前提下，有效的保护双质量飞轮。但是，目前各个厂商所普遍使用的双质量飞轮保护策略都比较简单。如仅在运行工况下，当发动机转速过低（脱档）时，采用直接断油的方式进行保护控制；这种直接断油的方式会导致扭矩突变，扭矩突变会造成对DMF的二次冲击。在恢复供油时，直接从零扭矩恢复到正常扭矩，没有过渡过程，会对变速箱造成冲击，同时驾驶安全性不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双质量飞轮保护控制方法，该方法在需要对双质量飞轮进行保护的特定工况下，通过对发动机扭矩进行合理的控制，包括限扭、断油、扭矩逐步恢复，从而在不影响驾驶安全的前提下，实现对双质量飞轮有效的保护，提高了车辆的可靠性，降低了维修成本。

本发明是这样实现的：一种双质量飞轮保护控制方法，设定需要进行限扭矩控制的发动机转速值的限扭矩区间和最大允许扭矩值F_max，通过试验得到发动机转速处于限扭矩区间时发动机输出的最大允许扭矩值F_max与发动机转速和发动机档位的对应关系的脉谱图，即最大允许扭矩值F_max=f(R,N)，R为发动机转速，N为发动机档位，并根据当前的发动机转速作出如下选择：

1)当发动机转速大于限扭矩区间的上限值时，不进行限扭矩控制，车辆正常行驶；

2)当发动机转速处于限扭矩区间时，利用最大允许扭矩值限制发动机最大输出扭矩，即要求F₁≤F_max，F₁为发动机当前扭矩值；

3)当发动机转速小于限扭矩区间的下限值时，断开发动机的燃料供应。

只在离合器处于非完全脱开状态下进行所述限扭矩控制，当离合器处于完全脱开状态下不进行限扭矩控制。

设定恢复供油转速阈值R_L，通过实验得到恢复供油转速阈值R_L与档位的对应关系函数f(N)，即R_L=f(N)；当进行了限扭矩控制使得发动机的燃料供应被断开后，且发动机当前转速R₁≥R_L时，恢复发动机的燃料供应。

进行恢复扭矩限制控制，设定恢复扭矩阈值F_L，通过实验得到恢复扭矩阈值F_L与恢复供油持续时间t对应的函数f(t)，即F_L= f(t)，要求F₁≤F_L。

设定时间阈值T，当恢复供油持续时间t≥T时，终止恢复扭矩限制控制。

设定扭矩变化量阈值△F，当△F ≥︱F₂- F₁︱时，终止恢复扭矩限制控制。F₂为驾驶员的期望油门踏板扭矩。

本发明双质量飞轮保护控制方法在需要对双质量飞轮进行保护的特定工况下，通过对发动机扭矩进行合理的控制，包括限扭、断油、扭矩逐步恢复，从而在不影响驾驶安全的前提下，实现对双质量飞轮有效的保护，提高了车辆的可靠性，降低了维修成本。

附图说明

图1为本发明双质量飞轮保护控制方法的控制逻辑框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1所示，一种双质量飞轮保护控制方法，设定需要进行限扭矩控制的发动机转速值的限扭矩区间和最大允许扭矩值F_max，通过试验得到发动机转速处于限扭矩区间时发动机输出的最大允许扭矩值F_max与发动机转速和发动机档位的对应关系的脉谱图，即最大允许扭矩值F_max=f(R,N)，R为发动机转速，N为发动机档位，并根据当前的发动机转速作出如下选择：

1)当发动机转速大于限扭矩区间的上限值时，不进行限扭矩控制，车辆正常行驶；

2)当发动机转速处于限扭矩区间时，利用最大允许扭矩值限制发动机最大输出扭矩，即要求F₁≤F_max，F₁为发动机当前扭矩值；

3)当发动机转速小于限扭矩区间的下限值时，断开发动机的燃料供应。

因为在离合器完全脱开状态下，发动机已经和变速箱断开了连接，因此在本发明中，只在离合器处于非完全脱开状态下进行所述限扭矩控制，当离合器处于完全脱开状态下不进行限扭矩控制。

当车辆处于下坡状态时，因刹车造成发动机断油，在松开刹车后发动机转速可能回升，因此需要设定恢复供油转速阈值R_L，通过实验得到恢复供油转速阈值R_L与档位的对应关系函数f(N)，即R_L=f(N)；当进行了限扭矩控制使得发动机的燃料供应被断开后，且发动机当前转速R₁≥R_L时，恢复发动机的燃料供应。

为了避免在恢复供油时，直接从零扭矩恢复到正常扭矩，没有过渡过程，会对变速箱造成冲击，在本发明中进行恢复扭矩限制控制，设定恢复扭矩阈值F_L，通过实验得到恢复扭矩阈值F_L与恢复供油持续时间t对应的函数f(t)，即F_L= f(t)，要求F₁≤F_L。

设定时间阈值T，当恢复供油持续时间t≥T时，终止恢复扭矩限制控制。

设定扭矩变化量阈值△F，当△F ≥︱F₂- F₁︱时，终止恢复扭矩限制控制。F₂为驾驶员的期望油门踏板扭矩。

以某款车型为例，发动机转速值设定的限扭矩区间为500转/分钟～600转/分钟：

通过脉谱图，MAP标定的插值方式利用实验得到的表1和表2的参数得到f(R,N)和f(N)

横坐标：发动机转速[rpm],纵坐标：档位Z为允许发动机输出的最大扭矩

发动机转速(rpm)	500	525	550	575	600
						1档时最大允许扭矩值(Nm)	0	50	100	150	300
2档时最大允许扭矩值(Nm)	0	0	50	100	150

表1为发动机输出的最大允许扭矩值与发动机转速和发动机档位的对应关系表

	1档	2档	3档	4档	5档
						发动机转速(rpm)	1000	1050	1000	1050	1100

表2为恢复供油转速阈值与档位的对应关系表

以表1中数据为例，车辆处于1档，且离合器处于非完全脱开状态时，当车辆处于下坡的情况，由于踩刹车把发动机转速憋到500rpm的断油转速，发动机的燃料供应被断开，当驾驶员放掉刹车，由于车辆还处于下坡的情况，发动机转速会逐步回升到如1000rpm超过了表2中的恢复供油转速阈值，如该过程中驾驶员没有把离合器完全脱开，则发动机的燃料供应被恢复，此时实际发动机扭矩的输出；为了避免对变速箱造成冲击，进行恢复扭矩控制，直到恢复供油的持续时间超过时间阈值T=1s，或恢复供油后的发动机输出扭矩与驾驶员油门踏板需求扭矩的差值的绝对值小于等于扭矩变化量阈值△F=2Nm。

Claims (6)

1.一种双质量飞轮保护控制方法，其特征是：设定需要进行限扭矩控制的发动机转速值的限扭矩区间和最大允许扭矩值F_max，通过试验得到发动机转速处于限扭矩区间时发动机输出的最大允许扭矩值F_max与发动机转速和发动机档位的对应关系的脉谱图，即最大允许扭矩值F_max=f(R,N)，R为发动机转速，N为发动机档位，并根据当前的发动机转速作出如下选择：

当发动机转速大于限扭矩区间的上限值时，不进行限扭矩控制，车辆正常行驶；

当发动机转速处于限扭矩区间时，利用最大允许扭矩值限制发动机最大输出扭矩，即要求F₁≤F_max，F₁为发动机当前扭矩值；

当发动机转速小于限扭矩区间的下限值时，断开发动机的燃料供应。

2.如权利要求1所述的双质量飞轮保护控制方法，其特征是：只在离合器处于非完全脱开状态下进行所述限扭矩控制，当离合器处于完全脱开状态下不进行限扭矩控制。

3.如权利要求1或2所述的双质量飞轮保护控制方法，其特征是：设定恢复供油转速阈值R_L，通过实验得到恢复供油转速阈值R_L与档位的对应关系函数f(N)，即R_L=f(N)；当进行了限扭矩控制使得发动机的燃料供应被断开后，且发动机当前转速R₁≥R_L时，恢复发动机的燃料供应。

4.如权利要求3所述的双质量飞轮保护控制方法，其特征是：进行恢复扭矩限制控制，设定恢复扭矩阈值F_L，通过实验得到恢复扭矩阈值F_L与恢复供油持续时间t对应的函数f(t)，即F_L= f(t)，要求F₁≤F_L。

5.如权利要求4所述的双质量飞轮保护控制方法，其特征是：设定时间阈值T，当恢复供油持续时间t≥T时，终止恢复扭矩限制控制。

6.如权利要求4所述的双质量飞轮保护控制方法，其特征是：设定扭矩变化量阈值△F，当△F ≥︱F₂- F₁︱时，终止恢复扭矩限制控制，F₂为驾驶员的期望油门踏板扭矩。