CN106553641A - 学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的方法，其包括：通过控制器确定传输来自车辆的发动机和车辆的电动机的输出的变速器的动力传输是否中断；当变速器的动力传输中断时，通过控制器控制电动机的速度，使其维持在第一速度；通过控制器，基于电动机的第一速度和在发动机离合器接合后产生的第二速度来计算连接发动机和电动机或者将发动机从电动机断连的发动机离合器的第一传递扭矩；在计算第一传递扭矩后，由控制器通过释放发动机离合器来控制电动机的速度，使其维持在第二速度；以及，通过控制器，基于电动机的第二速度和在发动机离合器接合后产生的第三速度计算发动机离合器的第二传递扭矩。

Description

学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法和装置
技术领域
本发明总体涉及一种混合动力车辆(或混合动力电动车辆)，且更具体地，涉及一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法和装置。
背景技术
环境友好车辆包括燃料电池车辆、电动车辆、插电式电动车辆，和混合动力车辆。这些车辆通常都包括用于产生驱动力的电动机。
举例而言，混合动力车辆同时使用内燃发动机和电池产生的动力。换句话说，混合动力车辆有效地结合内燃发动机的动力和电动机的动力。
典型的混合动力车辆可包括发动机、电动机、调节发动机和电动机之间的动力的发动机离合器、差动齿轮装置、电池以及能启动发动机或者通过发动机的输出产生电力的起动发电机。更进一步地，混合动力车辆可包括用于控制混合动力车辆的总体操作的混合控制单元(HCU：hybrid control unit)、用于控制发动机操作的发动机控制单元(ECU：engine control unit)、用于控制电动机操作的电动机控制单元(MCU：motor control unit)、用于控制变速器操作的变速器控制单元(TCU：transmission control unit)，以及用于控制和管理电池的电池控制单元(BCU：battery control unit)。电池控制单元可被称为电池管理系统(BMS：battery management system)。起动发电机可被称为集成起动发电机(ISG：integrated starter and generator)或混合起动发电机(HSG：hybrid starter and generator)。
混合动力车辆能够在诸如以下那样的驱动模式中进行驱动：电动车辆(EV)模式，其为仅使用电动机的动力的电动车辆模式；混合动力车辆(HEV)模式，其使用发动机的旋转力作为主要动力并且使用电动机的旋转力作为辅助动力；以及再生制动(RB)模式，其在通过车辆的制动或者惯性驱动过程中，通过电动机产生的电力来收集制动和惯性能，以给电池充电。当从EV模式变化成HEV模式时，为了在发动机和电动机之间的动力传输过程中维持恒定扭矩，在发动机的速度和电动机的速度同步后，通过接合发动机离合器，能够保证混合动力车辆的驾驶性能。
然而，在电池维持在低荷电状态(SOC)、电池和电动机的温度高于参考温度条件，以及车辆行驶所在的路面的坡度大的驱动条件下，需要控制发动机离合器滑移并且使其接合。此外，在上述驱动条件下，需要控制离合器的压力来控制发动机离合器滑移。
发动机离合器的传递扭矩，其作为通过包括在发动机离合器中的两个摩擦组件的物理接触而传输的扭矩，能够从供应至发动机离合器的液压和摩擦组件的摩擦系数估算得出。在混合动力车辆的操作中，控制发动机的离合器是决定发动机的驾驶性能和燃料消耗的重要因子。摩擦系数可通过根据提供至操作发动机离合器的电磁阀的电流所致的液压中的偏差、电磁阀的老化以及摩擦组件的劣化而改变。摩擦系数的改变能在发动机离合器的传递扭矩中引起偏差。
如上所述，由于包括在发动机离合器中的部件的劣化将产生偏差，因此难以精确地控制混合动力车辆中的发动机离合器，因此将降低驾驶性能和燃料经济性。因此，需要通过学习混合动力车辆中的发动机离合器的传递扭矩来校正上述偏差。
上述在背景技术部分所公开的信息仅用于增加对本发明的背景的理解，并且因此，其可包含不形成本国家本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法和装置，其能够在发动机离合器传递扭矩的学习时间(例如，变速器停车档或者空档)中，通过使用驱动电动机的多个(multiple)速度控制(或是空载扭矩补偿控制)来根据多个速度学习发动机离合器的传递扭矩。
本发明的实施例提供一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的方法，所述方法包括：通过控制器确定传输车辆的发动机和车辆的电动机的输出的变速器的动力传输是否中断；当变速器的动力传输中断时，通过控制器控制电动机的速度，使其维持在第一速度；通过控制器，基于电动机的第一速度和在发动机离合器接合后产生的第二速度来计算连接发动机和电动机或者将发动机从电动机断连的发动机离合器的第一传递扭矩；在计算第一传递扭矩后，由控制器通过释放发动机离合器来控制电动机的速度使其维持在第二速度；以及，通过控制器，基于电动机的第二速度和在发动机离合器接合后产生的第三速度计算发动机离合器的第二传递扭矩。
当变速器处于停车档或空档时，控制器可确定变速器的动力传输中断。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的方法可还包括：在计算第二传递扭矩后，由控制器通过释放发动机离合器来控制电动机的速度，使其维持在第三速度；以及，通过控制器，基于电动机的第三速度和在发动机离合器接合后产生的第四速度计算发动机离合器的第三传递扭矩。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的方法可还包括：通过控制器确定第三速度是否小于或者等于限制学习发动机离合器的传递扭矩的学习限制速度；以及，当第三速度小于或者等于学习限制速度时，通过控制器终止学习发动机离合器的传递扭矩。
第一传递扭矩可以是电动机的转动惯量与通过从第二速度中减去第一速度所获得的值的积。第二传递扭矩可以是电动机的转动惯量与通过从第三速度中减去第二所述所获得的值的积。
发动机的速度可不同于第一速度和第二速度。
此外，根据本发明的示例性实施例，一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的装置，其包括：发动机离合器，其将车辆的发动机和车辆的电动机连接，或者将发动机从电动机上断连；以及控制器，当传输发动机和电动机的输出的变速器的动力传输中断时，该控制器控制电动机的速度，使其维持在第一速度；基于电动机的第一速度和在发动机离合器接合后产生的第二速度来计算发动机离合器的第一传递扭矩；通过释放发动机离合器来控制电动机的速度，使其维持在第二速度；并且基于电动机的第二速度和在发动机离合器接合后产生的第三速度计算发动机离合器的第二传递扭矩。
当变速器处于停车档或空档时，控制器可确定变速器的动力传输中断。
通过释放发动机离合器，控制器可控制电动机的速度来使其维持在第三速度。上述控制器可基于电动机的第三速度和在发动机离合器接合后产生的第四速度计算发动机离合器的第三传递扭矩。
上述控制器可确定第三速度是否小于或者等于限制学习发动机离合器的传递扭矩的学习限制速度，并且，当第三速度小于或者等于学习限制速度时，控制器可终止学习发动机离合器的传递扭矩。
第一传递扭矩可以是电动机的转动惯量与通过从第二速度中减去第一速度所获得的值的积，并且，第二传递扭矩可以是电动机的转动惯量与通过从第三速度中减去第二速度所获得的值的积。
发动机的速度可与上述第一速度和第二速度不同。
此外，根据本发明的实施例，一种包括用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的程序指令的非暂时性计算机可读介质，其包括：确定传输车辆的发动机和车辆的电动机的输出的变速器的动力传输是否中断的程序指令；当变速器的动力传输中断时，控制电动机的速度使其维持在第一速度的程序指令；基于电动机的第一速度和在发动机离合器接合后产生的第二速度来计算连接发动机和电动机或者将发动机从电动机断连的发动机离合器的第一传递扭矩的程序指令；在计算第一传递扭矩后，通过释放发动机离合器来控制电动机的速度使其维持在第二速度的程序指令；以及基于电动机的第二速度和在发动机离合器接合后产生的第三速度计算发动机离合器的第二传递扭矩的程序指令。
根据本发明的实施例的驱动电动机的空载扭矩补偿控制可根据电动机的速度仅补偿空载扭矩从而恒定地维持电动机的速度。因此，当发动机离合器接合时，电动机的速度将降低，并且因此在多个电动机速度中的发动机离合器的传递扭矩可容易地学习。
根据本发明的实施例的用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法和装置可使用电动机的多个速度来学习发动机离合器的传递扭矩。因此，可鲁棒地(robustly)学习发动机离合器的传递扭矩。
更进一步地，本发明的实施例通过根据多个速度学习发动机离合器的传递扭矩，可提高传递扭矩估算的准确性。
附图说明
本文将提供附图的简要说明从而使得能够更充分地理解在本发明的详细说明中使用的附图。
图1是用于阐释根据本发明的实施例的包括用于学习发动机离合器传递扭矩的装置的混合动力车辆的视图；
图2是用于阐释恒定地维持图1中示出的电动机的速度的空载扭矩(no-load torque)的曲线图；
图3是表示用于计算如图1中示出的发动机离合器的传递扭矩的电动机速度的视图；
图4是描述根据本发明的实施例的用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法的流程图。
附图标记说明
105:控制器
110:发动机
125:发动机离合器
130:电动机
150:变速器
具体实施方式
为了充分地理解本发明和通过使本发明具体化而实现的目的，将参考示出本发明的实施例的附图和在附图中所描述的内容。在下文中，本发明将参考附图通过描述本发明的实施例进行详细说明。在描述本发明的过程中，由于公知配置或者功能可能会不必要地模糊本发明的主旨，因此将不对其进行详细描述。贯穿附图，相同的附图标记用于指代相同的组件。
本发明所使用的术语是仅用于为了描述特定的示例性实施例而不是在于限制本发明。除非上下文明确表示与之相反，单数形式也将包括复数形式。应当进一步理解的是，在本文说明书中使用的术语“包括”或者“具有”特指在本发明中存在的特征、数量、步骤、操作、组件，或者是所提及的部件，或是其结合，但不排除存在或者附加一个或者多个其他特征、数量、步骤、操作、组件、部件，或其结合。
贯穿说明书和随后的权利要求书，当描述一个元件与另一元件“连接”时，该元件可“直接连接”至另一个元件，或者是通过第三个元件“电气或机械地连接”至另一个元件。
应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所述，混合动力车辆是同时具有两种动力源的车辆，例如，同时汽油驱动和电驱动的车辆。
此外，应当理解的是，下述方法中的一者或者多者，或者其方面，都可通过至少一个控制器进行执行。术语“控制器”可指代包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置成存储程序指令，并且处理器配置成被特定地编程来执行上述程序指令从而执行下文将进一步描述的一个或多个处理过程。此外，应当理解的是，如本领域的技术人员所理解的，下文所述方法可通过包括结合一个或者多个其他组件的控制器的装置进行执行。
此外，本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)，以分布方式存储和执行计算机可读介质。
除非另外定义，应当理解的是，在本发明说明书中使用的包括技术和科学术语的术语与本领域技术人员通常理解的术语具有相同的意思。应当理解的是，通过字典所定义的术语与在现有技术的上下文中的意思是一致的，并且除非上下文明确指示与之相反，上述术语不应被理想化或者是过分正式地定义。
在混合动力车辆中，发动机离合器的接合对动力传输和驾驶性能有显著影响。因此，为了提供稳定的和快速的动力传输，通过持续执行发动机离合器传递扭矩的学习发现发动机离合器的特性变化。然而，当将在特定条件下学习到的发动机离合器的特性信息在普通条件下应用至混合动力车辆时，将产生许多负面效应。因此，有必要消除例如驾驶性能退化和由于特性信息中的不匹配导致的硬件(例如，发动机离合器)的磨损的负面效应。
现有技术仅在电动机的特定速度(或是驱动电动机)时执行发动机离合器传递扭矩的学习来产生学习值，并且当发动机离合器在电动机的速度不同于特定速度时接合时，使用该学习值。因此，发动机离合器的接合的准确性下降，发生发动机离合器接合的偏差，并且将会加速硬件例如发动机离合器的磨损。
在确定传递扭矩过程中，现有技术使用电动机速度的差值，并且因此将易受噪声影响，并且将降低发动机离合器传递扭矩学习的鲁棒性。现有技术使用对于电动机速度控制的反馈控制，并且因此只根据单个速度来执行传递扭矩学习。因此，如果使用电动机的速度控制从而来根据多个速度学习传递扭矩，则在指定另外的目标速度后，应当重新开始速度控制。因此，对于传递扭矩学习将发生时间滞后，并且由于不必要的能量消耗，车辆的燃料效率将会劣化。更进一步地，在根据现有技术的电动机的速度控制的情况下，应当持续指示电动机的目标速度，并且存在电动机的指定速度在学习后返回至初始的趋势。因此，难以进行多个发动机离合器的传递扭矩学习。
现参考所公开的实施例，图1是用于阐释根据本发明的实施例的包括用于学习发动机离合器传递扭矩的混合动力车辆的视图。
如图1所示，混合动力车辆100包括控制器105、发动机110、混合起动发电机(HSG)120、发动机离合器125、可作为电动机(electricmotor)的电动机130、电池140、变速器150，以及车轮(或者驱动轮)190。用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的装置可包括控制器105和发动机离合器125。
作为混合动力电动车辆的混合动力车辆100，可使用发动机110和电动机130作为动力源，并且其可包括存在于发动机110和电动机130之间的发动机离合器125，从而使混合动力车辆100可运行在电动车辆(EV)模式中，以及运行在混合电动车辆(HEV)模式中，在上述EV模式中，混合动力车辆100在发动机离合器125开放的状态中通过电动机130行驶，在上述HEV模式中，混合动力车辆100能够在发动机离合器125闭合的状态下同时通过电动机130和发动机110进行行驶。
混合动力车辆100可包括安装有变速器的电动装置(TMED：transmission mounted electric device)型的传动系，其中电动机130连接至变速器150。混合动力车辆100可根据设置在发动机110和电动机130之间的发动机离合器125是否接合(或者连接)来提供如下的驱动模式：例如EV模式，其作为仅使用电动机的动力的电动车辆模式；以及HEV模式，其使用发动机的旋转力作为主动力，并且使用电动机的旋转力作为辅助动力。更详细地，在包括电动机130可直接连接至变速器150的结构的混合动力车辆100中，发动机的每分钟转速(RPM)可通过HSG120的驱动增加，可通过接合或者释放离合器125来执行发动机和电动机之间的动力传输和动力切断，通过包括变速器150的动力传输系统可将驱动力传输(或是转移)至车轮190，并且当请求发动机扭矩的传输时，可通过离合器125的接合将发动机的扭矩传输至电动机。
控制器105可包括混合控制单元(HCU)、电动机控制单元(MCU)、发动机控制单元(ECU)以及变速器控制单元(TCU)。
当发动机110停止时，HCU可通过控制HSG120来控制发动机的启动。HCU可以是最高级的控制器，并且其可综合地控制连接至网络例如作为车辆网络的控制器局域网的多个控制器(例如，MCU)，并且其可控制混合动力车辆100的总体操作。
MCU可控制HSG120和电动机130。MCU可通过网络根据从HCU输出的控制信号来控制驱动电动机130的输出扭矩，并且因此可控制电动机以最大效率进行操作。MCU可包括配置为多个功率开关元件的逆变器。包括在逆变器中的功率开关元件可包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、场效应管(FET)、金属氧化半导体FET(MOSFET)、晶体管或者继电器。逆变器将从电池140供应的直流(DC)电压转换成三相交流(AC)电压来驱动电动机130。MCU可设置在电池140和电动机130之间。
ECU可控制发动机110的扭矩。ECU可通过网络根据从HCU输出的控制信号来控制发动机110的工作点(或是驱动点)，并且可控制发动机来输出最优扭矩。TCU可控制变速器150的操作。
控制器105可通过使用连接至变速器150的传感器来确定传输发动机110和电动机130的输出的变速器150的动力传输是否中断。当变速器处于停车档或者空档时，控制器105可确定变速器150的动力传输中断。
当变速器150的变速档位处于停车档或者空档时，发动机110和电动机130可处于空载状态，并且混合动力车辆100可处于不运动状态。换句话说，当变速档位处于停车档或者空档时，加速器不工作从而车辆可不运行。例如，控制器105可通过使用抑制开关(inhibitor switch)来确定变速档位是否处于停车档或是空档。
当变速器150的动力传输中断时，控制器105可控制电动机130的速度使其维持在第一速度。控制器105可基于电动机的第一速度和在连接发动机110与电动机130或将发动机110从电动机130上断连的发动机离合器125接合后产生的第二速度计算发动机离合器125的第一传递扭矩。电动机130的第二速度可由具有特定速度的发动机110(或者发动机110的速度)产生。
在计算第一传递扭矩后，控制器105可通过释放发动机离合器125来控制电动机130的速度使其维持在第二速度。控制器105可基于电动机130的第二速度和在发动机离合器125接合后产生的第三速度计算发动机离合器125的第二传递扭矩。电动机130的第三速度可由具有特定速度的发动机110产生。
例如，第一传递扭矩可以是电动机130的转动惯量与通过从第二速度减去第一速度所获的值的积。第二传递扭矩可以是电动机130的转动惯量与通过从第三速度减去第二速度所获的值的积。
在计算第二传递扭矩后，控制器105可通过释放发动机离合器125来控制电动机130的速度使其维持在第三速度。控制器105可基于电动机130的第三速度和在发动机离合器125接合后产生的第四速度计算发动机离合器125的第三传递扭矩。例如，第三离合器扭矩可以是电动机130的转动惯量与通过从第四速度减去第三速度所获得的值的积。电动机130的第四速度可由具有特定速度的发动机110产生。
控制器105可确定第三速度是否小于或等于用于限制学习发动机离合器125传递扭矩的学习限制速度。当第三速度小于或者等于学习限制速度时，控制器105可终止学习发动机离合器125的传递扭矩。发动机110的速度可与第一速度、第二速度和第三速度不同。
发动机离合器125的传递扭矩，例如第一传递扭矩、第二传递扭矩，或者第三传递扭矩，可意味着通过发动机离合器125传输至电动机130的发动机110的扭矩。发动机离合器125的传递扭矩可用于确定发动机离合器的特性变化。换句话说，发动机离合器125的传递扭矩可用作当混合动力车辆100行驶在HEV模式中时所需的发动机离合器的特性信息。发动机离合器125的传递扭矩可用作当混合动力车辆100行驶在HEV模式中时所需的用于发动机离合器接合的信息(例如，施加至发动机离合器的液压)。液压可防止发动机离合器的离合器接合冲击。
如上文所阐释的，例如，控制器105可以是一个或者多个通过程序进行操作的微处理器，或者是包括微处理器的硬件。上述程序可包括用于执行根据本发明的实施例的用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法的一系列命令，上述程序将在下文中进行描述。
发动机110可包括柴油发动机、汽油发动机、液化天然气(LNG)发动机，或液化石油气(LPG)发动机，并且其可根据从ECU输出的控制信号在工作点输出扭矩。在HEV模式中可将上述扭矩和驱动电动机130的驱动力结合。
HSG120可根据从MCU输出的控制信号作为电动机运行从而启动发动机110，并且在维持发动机110启动的状态中作为发电机运行来将产生的电力通过逆变器提供给电池140。HSG 120可通过传动带连接至发动机110。
发动机离合器125可设置(或安装)在发动机110和驱动电动机130之间，并且可运行来切换(开关)在发动机110和电动机130之间的动力传输。发动机离合器125可根据HEV模式和EV模式的切换来连接或者拦截发动机和电动机之间的动力。可通过控制器105控制发动机离合器125的操作。
电动机130可通过从MCU输出的三相AC电压操作从而产生扭矩。电动机130可在滑行行驶或再生制动过程中作为发电机运行从而向电池140供应电压(或再生能)。
电池140可包括多个单元电池。用于给提供驱动动力至车轮190的电动机130提供驱动电压的高压(例如，350-450V DC)可存储在电池140中。
变速器150可包括多个变速器(speed transmission)，例如自动变速器或者双离合变速器(DCT)，或无级变速器(CVT)，并且其可根据TCU的控制通过使用液压来换档至预期的档位从而操作接合元件和断开元件。变速器150可将发动机110和/或电动机130的驱动力传输至车轮190，并且可拦截在电动机130(或者发动机110)与车轮190之间的动力传输。
如上所述，在发动机离合器传递扭矩的学习时间(例如，变速器150停车档或者空档)内，混合动力车辆100(或是控制器105)可通过使用驱动电动机130的多个速度控制(或者空载扭矩补偿控制)，根据多个速度来学习(或者估算)和更新发动机离合器的传递扭矩。
当发动机离合器125接合时，控制器105可确定作为电动机速度的变化较大的过渡区的接合速度区。接合速度区可以是电动机低速区(例如，约1100-2000RPM)。
图2是用于阐释恒定地维持图1中所示的电动机的速度的空载扭矩的曲线图。
控制器105可执行空载扭矩补偿控制来产生图2中所示的空载扭矩。空载扭矩补偿控制可意指产生为了在负载未连接到电动机的状态(例如，变速器150停车档或者空档)中恒定地维持电动机的速度(或是旋转速度)而施加至电动机130的扭矩(或者补偿扭矩)的控制。
更具体地，控制器105可通过产生电动机扭矩命令来将电动机130的速度增加至特定的速度，从而使控制器可执行空载扭矩补偿控制来维持特定的速度。控制器105可根据电动机130的速度来将空载电动机扭矩命令提供至基于图2中示出的空载扭矩曲线向电动机提供三相AC电压的逆变器。例如，为了在空载状态(例如，变速器停车档或是空档)中将电动机130的速度维持在2000RPM，控制器105可控制逆变器输出对应于0.7Nm的扭矩(即，空载扭矩)的电流(或电压)。因此，在空载状态下，电动机130的速度可以以最小的补偿保持恒定。空载扭矩的值可在电动机的硬件说明书中给出。
图3是表示用于计算图1中所示的发动机离合器的传递扭矩的电动机速度的视图。
如图1和图3所示，在控制器105启动发动机110后，控制器105可控制发动机110的速度(即，旋转速度)使其成为特定的速度。如图3所示，控制器105可执行对于电动机130的空载扭矩补偿控制，并且可控制电动机130的速度使其维持在第一速度、第二速度、或者第n速度。n可以是三或者以上的自然数。
在空载状态中的发动机离合器125的接合可充当电动机130的负载，从而引起电动机130的速度变化。电动机130的速度变化可包括电动机的速度增加或电动机的速度减少，并且减少的电动机的速度可包括第二速度和第n速度。例如，第一速度、第二速度和第n速度可高于发动机110的特定的速度。追加性地或替代性地，发动机110的特定速度可具有与第一速度、第二速度和第n速度不同的值。
为了估计(或是计算)在多个电动机速度中的发动机离合器125的传递扭矩，控制器105可使用通过发动机离合器的接合和释放以及电动机的惯性(即，惯性质量和转动惯量)所确定的两个速度，如下公式所示。惯量可意味着转动惯量。
[公式]
第一传递扭矩＝电动机的惯量×(电动机的第二速度-电动机的第一速度)
第二传递扭矩＝电动机的惯量×(电动机的第三速度-电动机的第二速度)
第n-1传递扭矩＝电动机的惯量×(电动机的第n速度-电动机的第n-1速度)
在上述公式中，n可以是四或其以上的自然数。值得注意地是，传递扭矩可使用上述公式进行计算，但是传递扭矩也可另外通过已知的不同的方法进行计算。
传递扭矩的计算时段(period)和发动机离合器125的接合时段相同。发动机离合器125可通过图3中示出的并且提供至发动机离合器125的流体(例如，油)压力接合。用于接合发动机离合器125的流体的压力是超过作为发动机离合器的开始接合压力的触点(或接触点(kisspoint))的压力，并且可通过控制器105进行控制。接触点(kiss point)可以是扭矩传递的起点，并且可以是将发动机离合器的状态转换成离合器开始摩擦的滑移(slip)状态的流体的压力。上述流体的压力可对应于施加于用于调整流体压力的发动机离合器125的电磁阀的电流。随着施加至电磁阀的电流增加，提供至包括在发动机离合器125中的两个摩擦组件的流体的压力会增加。当施加至摩擦组件的流体压力增加时，摩擦组件的接触摩擦力将增加。因此，通过发动机离合器传输的扭矩可与施加至电磁阀的电流成比例地增加。
使用传递扭矩，用于接合发动机离合器125的压力和下述公式，控制器105可使用下述公式计算与接合压力和传递扭矩有关的因子。
[公式]
因子＝接合压力/传递扭矩
上述因子可以是表明包括在发动机离合器中的摩擦组件的摩擦系数、施加至电磁阀的电流和传递扭矩之间的相关性的系数。
上述因子可以是取决于对应于下述公式中的ΔRPM的发动机离合器的温度的因子。
[公式]
ΔRPM＝发动机的速度-电动机的速度
图4是描述根据本发明的实施例的用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法的流程图。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法400可应用至包括图1中示出的用于学习发动机离合器的传递扭矩的装置的混合动力车辆100。
如图1到图4所示，在发动机速度控制步骤405中，控制器105可控制发动机110的旋转速度使其维持在特定的速度。
在发动机的旋转速度成为特定速度后，控制器105可确定变速器150的动力传输是否中断。在本发明的另一示例性实施例中，确定变速器150的动力传输是否中断的步骤可在发动机速度控制步骤405前执行。当变速器150处于停车档或是空档时，控制器105可确定变速器150的动力传输中断。
根据电动机扭矩命令产生步骤410，当变速器150的动力传输中断时，控制器105可产生施加至逆变器的电动机扭矩命令。
根据电动机空载扭矩控制步骤415，为了在负载未连接至电动机的状态中基于电动机扭矩命令恒定地维持电动机130的旋转速度，可通过控制器105执行产生施加至电动机的补偿扭矩的对电动机130的空载扭矩补偿控制。通过补偿扭矩，电动机130的速度可维持在第一速度。即，控制器105可控制电动机130的速度维持在第一速度。
根据稳定检查步骤420，控制器105可检查发动机110的速度和作为电动机130速度的第一速度是否稳定。
根据接合步骤425，在发动机110的速度和作为电动机130的速度的第一速度稳定后，控制器105可控制发动机离合器125进行接合。
根据计算步骤430，控制器105可通过使用电动机130的第一速度和在将发动机110与电动机130连接或将发动机110从电动机130上断连的发动机离合器125接合后产生的第二速度计算发动机离合器125的第一传递扭矩。例如，第一传递扭矩可以是电动机130的转动惯量与通过第二速度减去第一速度所获得的值的积。例如，第二速度可比第一速度慢。
根据释放步骤435，在计算第一传递扭矩后，控制器105可控制发动机离合器125释放。
根据比较步骤440，控制器105可确定(或者检验)电动机130的速度是否小于或是等于用于限制学习发动机离合器125传递扭矩(或者传输扭矩)的学习限制速度(例如，1000RPM)。
当电动机130的速度大于学习限制速度时，用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法400的处理过程进行至电动机扭矩命令产生步骤410。当电动机130的速度小于或者等于学习限制速度时，该处理过程终止。
控制器105可通过用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的方法400学习(或检测)包括第一传递扭矩、第二传递扭矩和第n-1个传递扭矩在内的多个传递扭矩。上述n可以是四或其以上的自然数。
发动机110的速度可以与第一速度、第二速度和第n速度不同。上述n可以是三或其以上的自然数。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法400的实施例描述如下。
在计算第一传递扭矩后，控制器105可通过释放发动机离合器125来控制电动机130的速度从而使其维持在第二速度。控制器105可基于电动机130的第二速度和在发动机离合器125接合后产生的第三速度计算发动机离合器125的第二传递扭矩。例如，第二传递扭矩可以是电动机130的转动惯量与通过第三速度减去第二速度所获得的值的积。第三速度可慢于第二速度。
在计算第二传递扭矩后，控制器105可通过释放发动机离合器125来控制电动机130的速度使其维持在第三速度。控制器105可基于电动机130的第三速度和在发动机125接合后产生的第四速度计算发动机离合器125的第三传递扭矩。例如，第三离合器扭矩可以是电动机130的转动惯量与通过第四速度减去第三速度所获得的值的积。第四速度可慢于第三速度。
控制器105可确定第三速度是否小于或者等于学习限制速度。当第三速度小于或者等于学习限制速度时，控制器105可终止学习发动机离合器125传递扭矩。
如上所述，在多个电动机速度中执行维持电动机的速度的空载扭矩控制后，通过重复接合和释放发动机离合器，本发明可在电动机130的速度的可接受限制范围内学习(或者检测)发动机离合器125的多个传递扭矩。
在本发明的示例性实施例中使用的组件、“～单元”、块，或者模块可在软件中执行，或在硬件中执行，以及其可以以软件和硬件的结合执行，上述软件例如为任务、类、子程序、处理过程、对象、执行线程或者在存储器中的预定区域内执行的程序，上述硬件例如为现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。组件、“～部”等可嵌入进计算机可读存储介质中，并且其某些部件可以分散地分布在多个计算机中。
如上所述，已描述在附图和说明书中所公开的实施例。在本文中，将使用特定的术语，但是仅用于描述本发明的目的，并且其不用于限定意义或者限制在所附权利要求中公开的本发明的范围。因此，本领域的技术人员应当理解的是，可从本发明作出各种修改和等效示例性实施例。因此，本发明的实际技术保护范围须通过所附权利要求的精神确定。

Claims (12)

1.一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器传递扭矩的方法，所述方法包括以下步骤：
通过控制器确定传输车辆的发动机和车辆的电动机的输出的变速器的动力传输是否中断；
当所述变速器的动力传输中断时，通过所述控制器控制所述电动机的速度使其维持在第一速度；
通过所述控制器，基于电动机的第一速度和在所述发动机离合器接合后产生的第二速度来计算连接所述发动机和所述电动机或者将所述发动机从所述电动机断连的发动机离合器的第一传递扭矩；
通过所述控制器在计算所述第一传递扭矩后，通过释放所述发动机离合器来控制所述电动机的速度使其维持在第二速度；以及
通过所述控制器，基于所述电动机的第二速度和在所述发动机离合器接合后产生的第三速度计算所述发动机离合器的第二传递扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：
当所述变速器处于停车档或空档时，通过所述控制器确定所述变速器的动力传输中断。
3.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：
通过所述控制器，在计算所述第二传递扭矩后，通过释放所述发动机离合器来控制所述电动机的速度使其维持在第三速度；以及
通过所述控制器，基于所述电动机的第三速度和在所述发动机离合器接合后产生的第四速度计算所述发动机离合器的第三传递扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其还包括以下步骤：
通过所述控制器确定所述第三速度是否小于或者等于用于限制学习所述发动机离合器的传递扭矩的学习限制速度；以及
当所述第三速度小于或者等于所述学习限制速度时，通过所述控制器终止学习所述发动机离合器的传递扭矩。
5.根据权利要求1所述的方法，其中
所述第一传递扭矩是所述电动机的转动惯量与通过从所述第二速度减去所述第一速度所获得的值的积，并且
所述第二传递扭矩是所述电动机的转动惯量与通过从所述第三速度减去所述第二速度所获得的值的积。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机的速度与所述第一速度和第二速度不同。
7.一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器的传递扭矩的装置，所述装置包括:
发动机离合器，其将车辆的发动机和车辆的电动机连接，或者将所述发动机从所述电动机上断连；以及
控制器，当传输所述发动机和所述电动机的输出的变速器的动力传输中断时，所述控制器控制所述电动机的速度，使其维持在第一速度；基于电动机的第一速度和在所述发动机离合器接合后产生的第二速度来计算所述发动机离合器的第一传递扭矩；通过释放所述发动机离合器来控制所述电动机的速度使其维持在第二速度；并且，基于所述电动机的第二速度和在所述发动机离合器接合后产生的第三速度计算所述发动机离合器的第二传递扭矩。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，当所述变速器处于停车档或空档时，所述控制器确定所述变速器的动力传输中断。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述控制器：
通过释放所述发动机离合器来控制所述电动机的速度使其维持在第三速度，并且
基于所述电动机的第三速度和在所述发动机离合器接合后产生的第四速度计算所述发动机离合器的第三传递扭矩。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述控制器：
确定所述第三速度是否小于或者等于用于限制学习所述发动机离合器的传递扭矩的学习限制速度，并且
当所述第三速度小于或者等于所述学习限制速度时，终止学习所述发动机离合器的传递扭矩。
11.根据权利要求7所述的装置，其中：
所述第一传递扭矩是所述电动机的转动惯量与通过从所述第二速度中减去所述第一速度所获得的值的积，并且
所述第二传递扭矩是所述电动机的转动惯量与通过从所述第三速度中减去所述第二速度所获得的值的积。
12.根据权利要求7所述的装置，其中所述发动机的速度与所述第一速度和第二速度不同。
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