CN106696943A - 学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法包括：确定是否满足将发动机与电动机连接或将发动机与电动机断开的发动机离合器的接触点学习条件；控制电动机的速度到第一速度；通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第一接触点；控制电动机的速度到第二速度；通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机连接到发动机学习发动机离合器的第二接触点；且当第一接触点和第二接触点的标准差不超过阈值时，选择第一接触点和第二接触点的平均值作为发动机离合器接触点。

Description

学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法及设备
技术领域
本发明涉及混合动力车辆(或混合动力电动车辆)且尤其涉及用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点(kiss point)的方法及设备。
背景技术
环保型车辆包括燃料电池车辆、电动车辆、插电式电动车辆，以及混合动力车辆，且通常包括电动机以生成驱动力。
作为环保型车辆的实例的混合动力车辆同时使用内燃机和电池的电力。换句话说，混合动力车辆有效地结合并使用内燃机的动力和电动机的动力。
混合动力车辆可以包括发动机、电动机、调整发动机和电动机之间的动力的发动机离合器、变速器、差动齿轮装置、电池、通过发动机的输出起动发动机或生成电力的起动发电机，以及车轮。
另外，混合动力车辆可以包括用于控制混合动力车辆的整体操作的混合动力控制单元(HCU)、用于控制发动机的操作的发动机控制单元(ECU)、用于控制电动机的操作的电动机控制单元(MCU)、用于控制变速器的操作的变速器控制单元(TCU)，以及用于控制并管理电池的电池控制单元(BCU)。
电池控制单元可称为电池管理系统(BMS)。起动发电机可称为集成起动器和发电机(ISG：integrated starter and generator)或混合动力起动器和发电机(HSG：hybridstarter and generator)。
混合动力车辆可在诸如电动车辆(EV)模式、混合动力车辆(HEV)模式和再生制动(RB)模式等驱动模式中驱动，所述电动车辆模式为仅使用电动机的动力的电动车辆模式，所述混合动力车辆模式使用发动机的旋转力作为主要动力并使用电动机的旋转力作为辅助动力，且所述再生制动模式用于在通过车辆的制动或惯性驱动期间经过电动机的发电收集制动和惯性能量以对电池充电。
混合动力车辆操作发动机离合器以便传输或分离电动机和发动机之间的动力以用于切换模式。确定发动机离合器的操作的发动机离合器的操作液压显著影响混合动力车辆的驾驶性能、动力性能以及燃料效率，使得发动机离合器的操作液压需要准确控制。
发动机离合器的操作液压可通过初始液压和反馈液压确定，随着发动机离合器的摩擦材料的两端彼此接触，转矩通过所述初始液压开始传输，所述反馈液压用于通过接收发动机和电动机的速度的反馈调整发动机离合器的液压。初始液压点可称为接触点(kisspoint)。
在发动机离合器的使用期间，接触点可变化。因此，有必要控制发动机离合器的液压以使得发动机离合器可通过学习接触点在适当的点处传输转矩。
以上在背景部分中公开的信息仅为了提高对本发明的背景技术的理解，且因此这些信息可包含不形成已为本国普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法及设备，其能够通过学习多个接触点提高用于发动机离合器的接触点学习的稳健性(鲁棒性)。
本发明的示例性实施例可提供用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法，其包括：由控制器确定是否满足将发动机与电动机连接或将发动机与电动机断开的发动机离合器的接触点学习条件；当满足接触点学习条件时，由控制器控制电动机的速度以维持在第一速度处；由控制器通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第一接触点；当学习发动机离合器的第一接触点之后，由控制器控制电动机的速度以维持在第二速度处；由控制器通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第二接触点；且当第一接触点和第二接触点的标准差小于或等于阈值时，由控制器选择第一接触点和第二接触点的平均值作为发动机离合器接触点。
当从发动机和电动机传输输出的变速器处于停车挡或空挡时，控制器可确定满足接触点学习条件。
当从发动机和电动机传输输出的变速器处于前进挡且混合动力车辆处于滑行行驶时，控制器确定满足接触点学习条件。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法还可包括：当第一接触点和第二接触点的标准差不小于或等于阈值时，在学习第二接触点之后，由控制器控制电动机的速度以维持在第三速度处；由控制器通过接合发动机离合器以使得具有第三速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第三接触点；且当第一接触点、第二接触点，和第三接触点的标准差小于或等于阈值时，由控制器选择第一接触点、第二接触点，和第三接触点的平均值作为发动机离合器接触点。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法还可包括：由控制器确定第三速度是否小于或等于约束用于发动机离合器接触点的学习的学习极限速度；且当第三速度小于或等于学习极限速度时，由控制器终止用于发动机离合器接触点的学习。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法还可包括：由控制器选择第一接触点或第二接触点作为对应于当发动机离合器接合时发生的电动机的速度变化量阈值的发动机离合器的液压。
本发明的另一示例性实施例可提供用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法，其包括：由控制器确定是否满足将发动机与电动机连接或将发动机与电动机断开的发动机离合器的接触点学习条件；当满足接触点学习条件时，由控制器控制电动机的速度以维持在第一速度处；由控制器通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第一接触点；由控制器控制电动机的速度以维持在在发动机离合器接合之后生成的电动机的第二速度处；由控制器通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第二接触点；且当第一接触点和第二接触点的标准差小于或等于阈值时，由控制器选择第一接触点和第二接触点的平均值作为发动机离合器接触点。
当从发动机和电动机传输输出的变速器处于停车挡或空挡时，控制器可确定满足接触点学习条件。
当从发动机和电动机传输输出的变速器处于前进挡且混合动力车辆处于滑行行驶时，控制器可确定满足接触点学习条件。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法还可包括：当第一接触点和第二接触点的标准差不小于或等于阈值时，由控制器控制电动机的速度以维持在在学习第二接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机的第三速度处；由控制器通过接合发动机离合器以使得具有第三速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第三接触点；且当第一接触点、第二接触点，和第三接触点的标准差小于或等于阈值时，由控制器选择第一接触点、第二接触点，和所述第三接触点的平均值作为发动机离合器的接触点。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法还可包括：由控制器确定第三速度是否小于或等于约束用于发动机离合器的接触点的学习的学习极限速度；且当第三速度小于或等于学习极限速度时，由控制器终止用于发动机离合器接触点的学习。
用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法还可包括：由控制器选择第一接触点作为对应于第二速度的发动机离合器的液压；且由控制器选择第二接触点作为对应于在学习第二接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机的第三速度的发动机离合器的液压。
本发明的示例性实施例可提供用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的设备，其包括：发动机离合器，其将发动机与电动机连接或将发动机与电动机断开；以及控制器，其确定是否满足发动机离合器的接触点学习条件。当满足接触点学习条件时，控制器可控制电动机的速度以维持在第一速度处，控制器可通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第一接触点，控制器可控制电动机的速度以维持在在发动机离合器接合之后生成的电动机的第二速度处，控制器可通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第二接触点，且当第一接触点和第二接触点的标准差小于或等于阈值时，控制器可选择第一接触点和第二接触点的平均值作为发动机离合器接触点。
当从发动机和电动机传输输出的变速器处于停车挡或空挡时，控制器可确定满足接触点学习条件。
当从发动机和电动机传输输出的变速器处于前进挡且混合动力车辆处于滑行行驶时，控制器可确定满足接触点学习条件。
当第一接触点和第二接触点的标准差不小于或等于阈值时，控制器可控制电动机的速度以维持在在学习第二接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机的第三速度处，控制器可通过接合发动机离合器以使得具有第三速度的电动机连接到发动机，来学习发动机离合器的第三接触点，且当第一接触点、第二接触点，和第三接触点的标准差小于或等于阈值时，控制器可选择第一接触点、第二接触点，和第三接触点的平均值作为发动机离合器的接触点。
控制器可确定第三速度是否小于或等于约束用于发动机离合器接触点的学习的学习极限速度，且当第三速度小于或等于学习极限速度时可终止用于发动机离合器接触点的学习。
控制器可选择第一接触点作为对应于第二速度的发动机离合器的液压，且可选择第二接触点作为对应于在学习第二接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机的第三速度的发动机离合器的液压。
根据本发明的示例性实施例的用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法及设备可通过学习多个接触点提高学习可靠性。因此，本发明的实施例可防止由于当单一接触点学习值用作代表性值时可发生的接合振动而引起的车辆的操作变差。
另外，本发明的实施例可通过采用用于驱动电动机的空载转矩补偿来使用最小量的能量学习多个接触点，从而减少能量消耗。
附图说明
将提供附图的简要描述以更充分理解在本发明的详细描述中使用的附图。
图1是根据本发明的示例性实施例用于说明用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的设备的方框图。
图2是用于说明不断维持由图1中所示的空载转矩补偿空载单元控制的电动机的速度的空载转矩的曲线图。
图3是表示用于选择图1中所示的发动机离合器的接触点的电动机的速度的曲线图。
图4是描述用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法的示例性实施例的流程图，所述方法对应于图1中所示的用于学习发动机离合器接触点的设备。
图5是用于说明图4中所示的接触点学习步骤的实施例的方框图。
图6是用于说明图4中所示的接触点学习步骤的另一实施例的方框图。
图7是根据本发明的示例性实施例用于说明包括用于学习发动机离合器接触点的设备的混合动力车辆的方框图。
具体实施方式
应该理解，如本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，如包括运动型多用途车(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的客用汽车，包括各种小船、轮船的船只，飞机等等，且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆，氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，源于石油之外的资源的燃料)。如本文所指的混合动力车辆是有两种或多种功率源的车辆，例如以汽油动力和电动力为功率源的车辆。
本文所用的术语仅为了描述特定实施例的目的，且并非为了限制本发明。如本文所用的单数形式“一种/个(a/an)”、以及“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。应该进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所用的术语“和/或”包括一个或更多关联所列项的任一组合和所有组合。贯穿本说明书，除非有明确相反描述，词“包括”及其诸如“包括(comprises)”或“包括的(comprising)”等变化应理解为暗含包括所述元件但不排除任何其它元件。此外，在本说明书中所述的术语“单元”、“-器”、“-机”和“模块”意为用于处理至少一种功能和操作的单元，且可通过硬件组件或软件组件及其组合实施。
另外，本发明的控制逻辑可实施为包括通过处理器，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媒体。计算机可读媒体的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪盘驱动器、智能卡以及光数据存储设备。计算机可读介质也可分布在联接网络的计算机系统中以使得计算机可读媒体例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)以分布式方式存储和执行。
以下将通过参考附图描述本发明的示例性实施例详细描述本发明。在描述本发明时，已知的配置或功能将不详细描述，因为它们可不必要地混淆本发明的主旨。贯穿附图，相同的附图标记将用于指示相同的组件。
因为混合动力车辆的发动机离合器用于联接包括在多动力源中的发动机和电动机(或驱动电动机)，发动机离合器的过渡状态控制对车辆的操作具有深远影响。因此，用于过渡状态操作的数据通过学习发动机离合器的接触点(或转矩传输接触点)确立。在发动机离合器的接触点学习中，人为的接触点通过发动机离合器的接合控制来学习以学习接触点的变化。
在根据现有技术的接触点学习中，通过对电动机的单一学习目标速度执行接合控制而选择的结果值用作接触点的代表性值。然而，近来，随着用于混合动力车辆的发动机离合器控制变得更先进、更精确，对更精确的学习和学习可靠性的需求增加。
作为现有技术且在韩国专利登记号10-1371461中公开的用于学习并控制用于混合动力电动车辆的发动机离合器的接触点的方法和系统控制电动机的速度以维持在不同于发动机旋转速度的速度处。作为现有技术且在韩国专利公开号10-2013-0136779中公开的用于绿色汽车的发动机离合器输送转矩的学习系统及其方法，在满足发动机离合器的输送转矩学习条件时，驱动电动机作为空载状态以使得现有技术使电动机速度收敛到目标速度。
在上述现有技术中，电动机速度收敛到用于学习接触点的预定速度。因为使电动机速度收敛到预定速度的方法仅应用到仅在单一速度处学习接触点的接触点学习，当该方法应用到多个接触点学习时，存在许多限制。
更详细地，现有技术考虑在电动机的单一速度中学习的接触点值作为代表性值并在学习之后使用学习的接触点作为用于发动机离合器接合的代表性值。如果错误地确定所选的代表性值，则可发生在用于发动机离合器的接触点学习之后当发动机离合器接合时生成的诸如接合振动等问题。为了提高学习的可靠性，接触点学习的可靠性可通过学习多个接触点执行。
在现有技术中，为了维持电动机速度不变以用于接触点学习，应该连续不断地设置电动机速度的目标值。电动机速度倾向于维持在设置的速度处。因此，难以将现有技术应用到多个接触点学习。因为根据现有技术的电动机的速度控制方法重复执行用于跟随根据连续的接触点学习在电动机的变化中生成的目标速度的控制，就时间和能量而言，该速度控制方法是不利的。在现有技术中，为了维持电动机速度不变以用于多个接触点学习，可要求多个目标速度和多个目标控制环的预设。为了学习多个接触点，可要求用于使电动机速度收敛到多个速度的方法。
图1是根据本发明的示例性实施例用于说明用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的设备的方框图。图7是根据本发明的示例性实施例用于说明包括用于学习发动机离合器接触点的设备的混合动力车辆的方框图。
参考图1和图7，用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的设备包括混合动力控制单元(HCU)101、电动机控制单元(MCU)110，以及发动机离合器525。
HCU 101包括接触点学习条件确定单元102、离合器控制单元103、接触点选择单元107，以及存储单元108。离合器控制单元103包括第一接触点选择单元104、第二接触点选择单元105，以及第三接触点选择单元106。接触点可意指如下的初始液压：随着包括在发动机离合器中的两个摩擦构件彼此接触，转矩通过该初始液压开始传输。发动机离合器525的滑移状态可开始于接触点。
MCU 110包括空载转矩补偿控制单元111以及速度稳定控制单元112。在本发明的另一实施例中，MCU 110中可省略速度稳定控制单元112。
接触点学习条件确定单元102可确定是否满足发动机离合器525的接触点学习条件。当从发动机510和电动机530传输输出的变速器550处于停车挡或空挡时，接触点学习条件确定单元102可确定满足接触点学习条件。在本发明的另一实施例中，当变速器550处于前进挡(或行驶挡)且混合动力车辆500处于滑行行驶时，接触点学习条件确定单元102可确定满足接触点学习条件。
接触点学习条件如下所述。变速器550的变速挡(或挡位)可为停车挡、空挡或前进挡。因为作为动力系统的变速器550的状态为空挡中的空挡状态，变速器550不会传输包括发动机和电动机的动力源的动力。作为动力系统的电动机530的负载状态可为空载状态。在停车挡或空挡中，混合动力车辆500的状态可为静止状态。在前进挡中，混合动力车辆500可处于滑行行驶且包括在变速器550中的离合器可释放(或分离)。在滑行行驶条件中，通过包括在混合动力车辆500中的加速踏板位置传感器(APS)检测的加速踏板位置值以及通过混合动力车辆500的制动踏板位置传感器(BPS)检测的制动踏板位置值可为0％。APS可连续不断地测量加速踏板的位置值且可传输测得的信号到接触点学习条件确定单元102。当加速踏板完全压下时加速踏板的位置值可为100％，且当加速踏板没有压下时，加速踏板的位置值可为0％。BPS可连续不断地测量制动踏板的位置值且可传输测得的信号到接触点学习条件确定单元102。当制动踏板完全压下时，制动踏板的位置值可为100％，且当制动踏板没有压下时，制动踏板的位置值可为0％。电池540的充电状态(SOC)在特定范围内且电池540的充电极限值和放电极限值可大于或等于特定值。发动机510的燃烧室应该完全爆炸(complete explosion)且电动机530的速度应该维持不变。
当满足接触点学习条件时，空载转矩补偿控制单元111可控制电动机530的速度以维持在第一速度处。空载转矩补偿控制单元111可控制电动机530的速度以维持在在发动机离合器525接合之后生成的电动机的第二速度处。第二速度可通过具有特定速度的发动机510(或发动机510的速度)生成且可在生成第一速度之后生成。
基于图2中所示的空载转矩曲线(或电动机的特性曲线)，空载转矩补偿控制单元111能够连续维持电动机530的恒速。换句话说，空载转矩补偿控制单元111可执行用于电动机530的空载转矩补偿控制。
速度稳定控制单元112可控制第一速度和第二速度以被稳定。
第一接触点选择单元104可通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机530连接到发动机510，来学习(或选择)发动机离合器525的第一接触点。第一接触点选择单元104可选择第一接触点作为对应于第二速度的发动机离合器的液压。
第二接触点选择单元105可通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第二接触点。第二接触点选择单元105可选择第二接触点作为对应于在学习第二接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机530的第三速度的发动机离合器525的液压。
当第一接触点和第二接触点的标准差小于或等于阈值(或参考值)时，接触点选择单元107可选择第一接触点和第二接触点的平均值作为发动机离合器525的接触点。发动机离合器525的接触点可存储在存储单元108中且存储的值可用作用于混合动力车辆500的混合动力电动车辆(HEV)模式中的发动机离合器的控制值。
当第一接触点和第二接触点的标准差不小于或等于阈值时，空载转矩补偿控制单元111可控制电动机530的速度以维持在在学习第二接触点并接合发动机离合器525之后生成的电动机的第三速度处。第三速度可通过具有特定速度的发动机510生成且可在生成第二速度之后生成。
速度稳定控制单元112可控制第三速度以被稳定。
第三接触点选择单元106可通过接合发动机离合器以使得具有第三速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第三接触点。第三接触点选择单元105可选择第三接触点作为对应于在学习第三接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机530的第四速度的发动机离合器525的液压。
当第一接触点和第二接触点以及第三接触点的标准差小于或等于阈值时，接触点选择单元107可选择第一接触点和第二接触点以及第三接触点的平均值作为发动机离合器525的接触点。发动机离合器525的接触点可存储在存储单元108中且存储的值可用作用于混合动力车辆500的HEV模式中的发动机离合器的控制值。
可包括在HCU 101中的末端控制单元(未示出)可确定(检查)第三速度是否小于或等于学习极限速度，其约束用于发动机离合器525的接触点的学习且为用于学习的最小速度。当第三速度小于或等于学习极限速度时，末端控制单元可终止用于发动机离合器525的接触点的学习。
当第一接触点至第n接触点的标准差不小于或等于阈值时，类似于空载转矩补偿控制单元111、速度稳定控制单元112、包括在离合器控制单元103中的第n接触点选择单元、接触点选择单元107、存储单元108以及末端控制单元的操作的操作可在空载转矩补偿控制单元111、速度稳定控制单元112、包括在离合器控制单元103中的第n+1接触点选择单元(未示出)、接触点选择单元107、存储单元108，以及末端控制单元中执行。n可为三或三以上的自然数。
在本发明的另一实施例中，HCU 101和MCU 110可集成到单一控制器505中。控制器505可执行HCU 101和MCU 110的操作。
图2是用于说明维持由图1中所示的空载转矩补偿控制单元控制的电动机的速度的空载转矩的曲线图。图3是用于表示用于选择图1中所示的发动机离合器的接触点的电动机速度的方框图。
如图3所示，控制器505可操作发动机510，其被停止以控制发动机510的速度(或旋转速度)保持不变。发动机510的速度可不同于电动机530的第一速度、第二速度以及第三速度。空载状态中的发动机离合器525的接合可充当电动机530的负载以引起电动机530的速度变化。电动机530的速度变化可包括电动机速度的增加或电动机速度的减少，且减少的电动机速度可包括第二速度和第三速度。例如，第一速度，第二速度，和第三速度可高于发动机510的特定速度。第二速度可低于第一速度且第三速度可低于第二速度。
因为电动机530的负载状态为空载状态，电动机530的速度(或旋转速度)可根据电动机特性通过仅补偿电动机的减速维持不变。当确定电动机530的速度时，空载转矩可根据图2所示的电动机速度在空载转矩曲线处确定。例如，为了在空载转矩曲线中使电动机的速度维持在每分钟2000转(RPM)处，可要求-0.7Nm的转矩(空载转矩)，且因此电动机的速度可通过将0.7Nm的转矩输入到电动机维持在2000RPM处。
控制器505可执行空载转矩补偿控制以生成图2中所示的空载转矩。空载转矩补偿控制可意为这样的控制，其生成施加到电动机530的转矩(或补偿转矩)以便在负载不连接到电动机的状态中(例如，变速器550的停车挡或空挡)不断维持电动机的速度(或旋转速度)。
更详细地，控制器505可通过生成电动机转矩指令，增加电动机530的速度到特定速度，以使得控制器可执行空载转矩补偿控制以维持该特定速度。控制器505可向逆变器提供取决于电动机530的速度的空载电动机转矩指令，所述逆变器基于图2中所示的空载转矩曲线图向电动机提供三相AC电压。例如，控制器505可控制逆变器以输出对应于0.7Nm转矩(空载转矩)的电流(或电压)，以便在空载状态(例如，变速器的停车挡或空挡)使电动机530的速度维持在2000RPM处。因此，在空载状态中，电动机530的速度可利用最小补偿保持不变。空载转矩的值可在电动机的硬件规格中给出。
当电动机速度通过维持电动机速度不变来稳定时，可起动第一接触点学习，其为第一接触点控制。
通过接合发动机离合器525生成电动机530的速度变化(或转矩变化)的接合控制值可被选择(或存储)为第一接触点，然后可完成第一接触点学习。接合控制值可意为移动发动机离合器的摩擦构件的液压指令值(或流体位移指令值)。当完成第一接触点学习时，可起动用于电动机530的空载转矩补偿控制。当电动机的速度通过维持电动机速度不变来稳定时，可起动第二接触点学习。
通过接合发动机离合器525生成电动机530的速度变化的接合控制值可被选择为第二接触点，然后可完成第二接触点学习。当完成第二接触点学习时，可起动用于电动机530的空载转矩补偿控制。在起动空载转矩补偿控制之后，可执行类似于第一接触点学习方法或第二接触点学习方法的第n接触点学习。n可为三或三以上的自然数。
用于通过使用多个接触点的学习值选择发动机离合器的接触点学习值的方法如下所述。
当对应于下面等式的第一接触点学习值至第n接触点学习值的标准差小于或等于阈值时，在等式中示出的学习值的平均值可被选择并存储为发动机离合器的接触点学习值。阈值可为确保提前确定的学习可靠性的标准差。
[等式]
学习值的平均值＝(第一接触点学习值+第二接触点学习值+…+第n接触点学习值)/n
学习值的标准差＝[{(第一接触点学习值-学习值的平均值)2+(第二接触点学习值-学习值的平均值)2+…+(第n接触点学习值-学习值的平均值)2)}/n]1/2
在等式中，n可为三或三以上的自然数。当标准差超过阈值时，接触点学习值可忽略且通过确定学习可靠性低而不被选择。
当电动机530的速度小于或等于预定学习极限速度(例如，1000RPM)时，用于发动机的接触点的学习可终止。而且，当不满足接触点学习条件时，用于发动机的接触点的学习可终止。
再次参考图1和图7，混合动力车辆500包括控制器505、发动机510、混合动力起动发电机(HSG)520、发动机离合器525、可为电动马达的电动机(或驱动电动机)530、电池540、变速器550，以及车轮(或驱动轮)590。
混合动力车辆500(其为混合动力电动车辆)可使用发动机510和电动机530作为动力源，且包括存在于发动机510和电动机530之间的发动机离合器525以使得混合动力车辆500可在电动车辆(EV)模式以及HEV模式中操作，在所述电动车辆模式中，混合动力车辆500在发动机离合器525分离的状态中通过电动机530行驶，在所述HEV模式中，混合动力车辆500在发动机离合器525闭合的状态中能够通过电动机530和发动机510行驶。
混合动力车辆500可包括变速器配备电动设备(TMED：transmission mountedelectric vehicle)类型的传动系，其中电动机530连接到变速器550。混合动力车辆500可提供如下驱动模式：诸如EV模式，其为仅使用电动机的功率的电动车辆模式；以及HEV模式，其根据设置在发动机510和电动机530之间的发动机离合器525是否接合(或连接)使用发动机的旋转力作为主要动力并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530可直接连接到变速器550的结构的混合动力车辆500中，发动机的RPM可通过HSG 520的驱动增加，发动机和电动机之间的动力输送和动力中断可经由离合器525的接合和释放执行，驱动力可经过可包括变速器550的动力传输系统传输(或传递)到车轮590，且当要求发动机转矩的传输时，发动机的转矩可经由离合器525的接合传输到电动机。
控制器505可包括HCU 101、MCU 110、发动机控制单元(ECU)以及变速器控制单元(TCU)。
当发动机510停止时，HCU可通过控制HSG 520控制发动机的起动。HCU可为最高级控制器，且可综合控制连接到诸如作为车辆网络的控制器局域网络(CAN)等网络的控制器(例如，MCU)，且可控制混合动力车辆500的整体操作。
MCU 110可控制HSG 520和电动机530。MCU 110可根据来自HCU的控制信号输出经过网络控制驱动电动机530的输出转矩，且因此可控制电动机从而以最大效率操作。MCU可包括逆变器，其被配置为多个功率开关元件。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)、场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、晶体管，或继电器。逆变器将从电池540供应的直流电(DC)电压转换为三相交流电(AC)电压以驱动驱动电动机530。MCU可设置在电池540和电动机530之间。
ECU可控制发动机510的转矩。ECU可根据来自HCU的控制信号输出经过网络控制发动机510的操作点(或驱动点)，且可控制发动机以输出最佳转矩。TCU可控制变速器550的操作。
控制器505可通过使用可连接(或附接)到变速器550的传感器确定从发动机510和电动机530传输输出的变速器550的动力传递是否中断。当变速器550处于停车挡或空挡时，控制器505可确定变速器550的动力传递中断。
当变速器550的挡位处于停车挡或空挡时，发动机510和电动机530可处于空载状态且混合动力车辆500可处于非移动状态。换句话说，当挡位处于停车挡或空挡时，不操作加速器以使得车辆可不操作。例如，控制器505可通过使用抑制开关确定挡位是否处于停车挡或空挡。
例如，控制器505可为由程序或包括微处理器的硬件操作的一个或多个微处理器。程序可包括一系列指令，其用于执行根据本发明的示例性实施例的用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法，其将在下面描述。
发动机510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，且可根据来自ECU的控制信号输出在操作点处输出转矩。转矩可与HEV模式中的驱动电动机530的驱动力结合。
HSG 520可根据来自MCU的控制信号输出作为电动机来操作以起动发动机510，且可在维持发动机510的起动的状态中作为发电机操作以经由逆变器向电池540提供生成的电力。HSG 520可经过带连接到发动机510。
发动机离合器525可设置(安装)在发动机510和驱动电动机530之间，且可经操作以切换发动机510和电动机530之间的动力输送。发动机离合器525可根据HEV模式和EV模式的切换连接或截取发动机和电动机之间的动力。发动机离合器525的操作可通过控制器505控制。
发动机离合器525可通过供应到发动机离合器525的流体(例如，油)的压力接合。用于接合发动机离合器525的流体的压力可为高于接触点的压力，其为发动机离合器的开始接合压力，且可通过控制器525控制。接触点可为转矩输送的起点，且可为将发动机离合器的状态转换为离合器开始摩擦的滑移状态的流体的压力。流体的压力可对应于施加到用于调整流体的压力的发动机离合器525的电磁阀的电流。随着施加到电磁阀的电流增加，供应到包括在发动机离合器525中的两个摩擦构件的流体的压力可增加。当施加到摩擦构件的流体的压力增加时，摩擦构件的接触摩擦力可增加。因此，通过发动机离合器传输的转矩可与施加到电磁阀的电流成比例地增加。
电动机530可通过从MCU输出的三相AC电压来操作以生成转矩。在滑行行驶或再生制动期间电动机530可作为发电机操作以供应电压(或再生能量)到电池540。
电池540可包括多个单体电池。用于向电动机530提供驱动电压(例如，350-450VDC)的高电压可存储在电池540中，所述电动机530向车轮590提供驱动功率。
变速器550可包括多速变速器，诸如自动变速器或双离合变速器(DCT)或无级变速器(CVT)，且可根据TCU的控制通过使用液压移到所需排挡以操作接合元件和脱开元件。变速器550可传输发动机510和/或电动机530的驱动力到车轮590，且可截断电动机530(或发动机510)和车轮590之间的功率输送。
图4是描述用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法的示例性实施例的流程图，所述方法对应于图1中所示的用于学习发动机离合器接触点的设备。图5是用于说明图4中所示的接触点学习步骤的实施例的方框图。图6是用于说明图4中所示的接触点学习步骤的另一实施例的方框图。用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法可应用于包括图7中所示的用于学习发动机离合器接触点的设备的混合动力车辆500。
参考图1、图4和图7，在学习条件满足检查步骤(或学习条件启用检查步骤)205中，控制器505可确定是否满足将发动机510与电动机530连接或将发动机与电动机断开的发动机离合器525的接触点学习条件。
当满足接触点学习条件时，根据第一接触点学习步骤210，控制器505可学习(或检测)第一接触点。
第一接触点学习步骤210的实施例如下所述。控制器505可使用图5中所示的设备控制电动机530的速度以维持在第一速度处。当控制器505使用图5中所示的设备控制电动机的速度时，可使用目标速度控制单元(未示出)来替代图1中所示的空载转矩补偿控制单元111。
参考图5，控制器505可使用反馈控制控制电动机530以使得作为电动机的输出速度的实际速度变成第一速度，其为电动机的目标速度。更详细地，控制器505可使用闭环控制控制电动机530的速度以维持在第一速度处。电动机530的目标速度和实际速度可经过减法器305输入到控制器505。
在电动机530的速度稳定在第一速度处后，控制器505可通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第一接触点。控制器505可选择第一接触点作为对应于当发动机离合器接合时发生的电动机的速度变化量阈值的发动机离合器525的液压。阈值可为电动机速度值的10％至30％。液压可通过可连接(或附接)到发动机离合器525的传感器检测且检测出的压力可提供到控制器505。
第一接触点学习步骤210的另一实施例如下所述。控制器505可使用图6中所示的控制设备控制电动机530的速度以维持在第一速度处。
参考图6，控制器505可使用前馈控制控制电动机530以使得作为电动机的输出速度的实际速度变为第一速度。更详细地，控制器505可使用作为开环控制的空载转矩补偿控制控制电动机530的速度以维持在第一速度处。
在电动机530的速度稳定在第一速度处后，控制器505可通过接合发动机离合器以使得具有第一速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第一接触点。控制器505可选择第一接触点作为对应于在学习第一接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机的第二速度的发动机离合器的液压。液压可通过可连接到发动机离合器525的传感器检测且检测出的压力可提供到控制器505。
根据第二接触点学习步骤215，在第一接触点学习步骤210之后控制器505可学习第二接触点。
第二接触点学习步骤215的实施例如下所述。控制器505可使用图5中所示的设备控制电动机530的速度以维持在第二速度处。当控制器505使用图5中所示的设备控制电动机的速度时，可使用目标速度控制单元来替代图1中所示的空载转矩补偿控制单元111。
参考图5，控制器505可使用反馈控制控制电动机530以使得电动机的实际速度变为第二速度，其为电动机的目标速度。
在电动机530的速度稳定在第二速度处后，控制器505可通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第二接触点。控制器505可选择第二接触点作为对应于当发动机离合器接合时发生的电动机的速度变化量阈值的发动机离合器525的液压。液压可通过可连接到发动机离合器525的传感器检测且检测出的压力可提供到控制器505。
第二接触点学习步骤215的另一实施例如下所述。控制器505可使用图6中所示的控制设备控制电动机530的速度以维持在发动机离合器525接合之后生成的电动机的第二速度处。电动机530的第二速度可通过具有特定速度的发动机510生成。
参考图6，控制器505可使用前馈控制控制电动机530以使得作为电动机的输出速度的实际速度变为第二速度。更详细地，控制器505可使用作为开环控制的空载转矩补偿控制控制电动机530的速度以维持在第二速度处。
在电动机530的速度稳定在第二速度处后，控制器505可通过接合发动机离合器以使得具有第二速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第二接触点。控制器505可选择第二接触点作为对应于在学习第二接触点且接合发动机离合器之后生成的电动机的第三速度的发动机离合器525的液压。液压可通过可连接到发动机离合器525的传感器检测且检测出的压力可提供到控制器505。
根据接触点存储步骤220，当第一接触点和第二接触点的标准差小于或等于阈值时，控制器505可选择第一接触点和第二接触点的平均值作为发动机离合器525的接触点。控制器505可将所选的接触点存储在存储单元(或存储设备)中。存储单元可设置在控制器505中或控制器505外。
当第一接触点和第二接触点的标准差不小于或等于阈值时，在学习第二接触点之后，控制器505可使用图5中所示的设备控制电动机530的速度以维持在第三速度处。当控制器505使用图5中所示的设备控制电动机速度时，可使用目标速度控制单元来替代图1中所示的空载转矩补偿控制单元111。
参考图5，控制器505可使用反馈控制控制电动机530以使得电动机的实际速度变为第三速度，其为电动机的目标速度。
在电动机530的速度稳定在第三速度处后，控制器505可通过接合发动机离合器以使得具有第三速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第三接触点。控制器505可选择第三接触点作为对应于当发动机离合器接合时发生的电动机的速度变化量阈值的发动机离合器525的液压。液压可通过可连接到发动机离合器525的传感器检测且检测出的压力可提供到控制器505。
当第一接触点和第二接触点以及第三接触点的标准差小于或等于阈值时，控制器505可选择第一接触点和第二接触点以及第三接触点的平均值作为发动机离合器525的接触点，且可将所选的值存储在存储单元中。
第三接触点学习步骤的另一实施例如下所述。
当第一接触点和第二接触点的标准差不小于或等于阈值时，控制器505可使用图6中所示的控制设备控制电动机530的速度以维持在学习第二接触点并接合发动机离合器525之后生成的电动机的第三速度处。电动机530的第三速度可通过具有特定速度的发动机510生成。发动机510的速度可不同于电动机530的第一速度、第二速度和第三速度。
参考图6，控制器505可使用前馈控制控制电动机530以使得作为电动机的输出速度的实际速度变为第三速度。更详细地，控制器505可使用作为开环控制的空载转矩补偿控制控制电动机530的速度以维持在第三速度处。
在电动机530的速度稳定在第三速度处后，控制器505可通过接合发动机离合器以使得具有第三速度的电动机530连接到发动机510，来学习发动机离合器525的第三接触点。控制器505可选择第三接触点作为对应于在学习第三接触点并接合发动机离合器之后生成的电动机的第四速度的发动机离合器525的液压。液压可通过可连接到发动机离合器525的传感器检测且检测出的压力可提供到控制器505。
当第一接触点和第二接触点以及第三接触点的标准差小于或等于阈值时，控制器505可选择第一接触点和第二接触点以及第三接触点的平均值作为发动机离合器525的接触点，且可将所选的值存储在存储单元中。
在本发明的另一实施例中，在接触点存储步骤220后，控制器505可确定第三速度是否小于或等于约束用于发动机离合器525的接触点的学习的学习极限速度。当第三速度小于或等于学习极限速度时，控制器505可终止用于发动机离合器525的接触点的学习。
如下更详细描述用于学习发动机离合器接触点的方法的实施例。
当满足学习条件时，可起动多个接触点的学习。根据空载转矩补偿的电动机的恒速的维持可包括在学习条件中。当检查到电动机的恒速时，可执行使用发动机离合器525的接合控制的接触点学习。当发动机离合器接合时发生的电动机的速度变化量大于或等于设置的阈值时，发动机离合器的控制量可暂时被选择(或存储)为学习的第一接触点。发动机离合器的控制量可意为移动发动机离合器的摩擦构件的液压指令值(或冲程指令值)。因为连续不断地实施包括用于电动机的空载转矩补偿控制的用于电动机530的速度控制，在检测第一接触点之后可检查具有不同速度的电动机的恒速。在检查恒速之后，可执行第二接触点学习且可暂时选择第二接触点。只要满足学习条件，可执行用于多个接触点的学习，其类似于接触点学习方法并包括第n接触点学习。n可为三或三以上的自然数。
当完成学习时，可计算暂时存储的接触点的平均值和标准差。仅当标准差小于或等于设置的阈值时可给出学习可靠性以使得计算的平均值可被选择并存储为接触点的代表性值。
上述学习也可应用到根据可影响发动机离合器控制的发动机离合器的温度的接触点学习。更详细地，根据温度的用于多个接触点的学习是可行的。
如上所述，本发明的实施例可通过学习多个接触点提高用于发动机离合器的接触点学习的稳健性。
本示例性实施例中使用的组件、‘～单元’、块或模块可在诸如的任务、类别、子程序、过程、对象、执行线程或在存储器中的预定区域中执行的程序等软件以及诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)等硬件中实施，且可利用软件和硬件的结合执行。组件，‘～部件’等等可在计算机可读存储介质中实施，且其某个部件可分散地分布在多个计算机中。
如上所述，示例性实施例已在附图和说明书中公开。这里，已使用特定术语，但仅用于描述本发明的目的，并不用于限定意义或限制本发明的范围，其在所附权利要求中公开。因此，本领域技术人员应该理解，来自本发明的各种修改和等效示例性实施是可行的。因此，本发明的实际技术保护范围必须通过所附权利要求的精神确定。

Claims (18)

1.一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法，包括以下步骤：
由控制器确定是否满足将发动机与电动机连接或将所述发动机与所述电动机断开的发动机离合器的接触点学习条件；
当满足所述接触点学习条件时由所述控制器控制所述电动机的速度以维持在第一速度处；
由所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第一速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第一接触点；
在学习所述发动机离合器的所述第一接触点后，由所述控制器控制所述电动机的所述速度以维持在第二速度处；
由所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第二速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第二接触点；以及
当所述第一接触点和所述第二接触点的标准差小于或等于阈值时，由所述控制器选择所述第一接触点和所述第二接触点的平均值作为所述发动机离合器接触点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当从所述发动机和所述电动机传输输出的变速器处于停车挡或空挡时所述控制器确定满足所述接触点学习条件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中当从所述发动机和所述电动机传输输出的变速器处于前进挡且所述混合动力车辆处于滑行行驶时所述控制器确定满足所述接触点学习条件。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
当所述第一接触点和所述第二接触点的标准差不小于或等于所述阈值时，在学习所述第二接触点之后由所述控制器控制所述电动机的速度以维持在第三速度处；
由所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第三速度的所述电动机连接到所述发动机，学习所述发动机离合器的第三接触点；以及
当所述第一接触点、所述第二接触点，和所述第三接触点的标准差小于或等于所述阈值时，由所述控制器选择所述第一接触点、所述第二接触点，和所述第三接触点的平均值作为所述发动机离合器接触点。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：
由所述控制器确定所述第三速度是否小于或等于约束用于所述发动机离合器接触点的学习的学习极限速度；以及
当所述第三速度小于或等于所述学习极限速度时，由所述控制器终止用于所述发动机离合器接触点的学习。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
由所述控制器选择所述第一接触点或所述第二接触点作为对应于当所述发动机离合器接合时发生的所述电动机的速度变化量阈值的所述发动机离合器的液压。
7.一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的方法，其包括以下步骤：
由控制器确定是否满足将发动机与电动机连接或将所述发动机与所述电动机断开的发动机离合器的接触点学习条件；
当满足所述接触点学习条件时，由所述控制器控制所述电动机的速度以维持在第一速度处；
由所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第一速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第一接触点；
由所述控制器控制所述电动机的速度以维持在在所述发动机离合器接合之后生成的所述电动机的第二速度处；
由所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第二速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第二接触点；以及
当所述第一接触点和所述第二接触点的标准差小于或等于阈值时，由所述控制器选择所述第一接触点和所述第二接触点的平均值作为所述发动机离合器接触点。
8.根据权利要求7所述的方法，其中当从所述发动机和所述电动机传输输出的变速器处于停车挡或空挡时，所述控制器确定满足所述接触点学习条件。
9.根据权利要求7所述的方法，其中当从所述发动机和所述电动机传输输出的变速器处于前进挡且所述混合动力车辆处于滑行行驶时，所述控制器确定满足所述接触点学习条件。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
当所述第一接触点和所述第二接触点的标准差不小于或等于所述阈值时，由所述控制器控制所述电动机的速度以维持在学习所述第二接触点并接合所述发动机离合器之后生成的所述电动机的第三速度处；
由所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第三速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第三接触点；以及
当所述第一接触点、所述第二接触点，和所述第三接触点的标准差小于或等于所述阈值时，由所述控制器选择所述第一接触点、所述第二接触点，和所述第三接触点的平均值作为所述发动机离合器接触点。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：
由所述控制器确定所述第三速度是否小于或等于约束用于所述发动机离合器接触点的学习的学习极限速度；以及
当所述第三速度小于或等于所述学习极限速度时，由所述控制器终止用于所述发动机离合器接触点的学习。
12.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
由所述控制器选择所述第一接触点作为对应于所述第二速度的所述发动机离合器的液压；以及
由所述控制器选择所述第二接触点作为对应于在学习所述第二接触点且接合所述发动机离合器之后生成的所述电动机的第三速度的发动机离合器的液压。
13.一种用于学习混合动力车辆的发动机离合器接触点的设备，包括：
发动机离合器，其将发动机与电动机连接或将所述发动机与所述电动机断开；以及
控制器，其确定是否满足所述发动机离合器的接触点学习条件，
其中当满足所述接触点学习条件时，所述控制器控制所述电动机的速度以维持在第一速度处，
所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第一速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第一接触点，所述控制器控制所述电动机的所述速度以维持在在所述发动机离合器接合之后生成的所述电动机的第二速度处，
所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第二速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第二接触点，且
当所述第一接触点和所述第二接触点的标准差小于或等于阈值时，所述控制器选择所述第一接触点和所述第二接触点的平均值作为所述发动机离合器接触点。
14.根据权利要求13所述的设备，其中当从所述发动机和所述电动机传输输出的变速器处于停车挡或空挡时，所述控制器确定满足所述接触点学习条件。
15.根据权利要求13所述的设备，其中当从所述发动机和所述电动机传输输出的变速器处于前进挡且所述混合动力车辆处于滑行行驶时，所述控制器确定满足所述接触点学习条件。
16.根据权利要求13所述的设备，其中当所述第一接触点和所述第二接触点的标准差不小于或等于所述阈值时，所述控制器控制所述电动机的速度以维持在学习所述第二接触点并接合所述发动机离合器之后生成的所述电动机的第三速度处，
所述控制器通过接合所述发动机离合器以使得具有所述第三速度的所述电动机连接到所述发动机，来学习所述发动机离合器的第三接触点，且
当所述第一接触点、所述第二接触点，和所述第三接触点的标准差小于或等于所述阈值时，所述控制器选择所述第一接触点、所述第二接触点，和所述第三接触点的平均值作为所述发动机离合器接触点。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述控制器确定所述第三速度是否小于或等于约束用于所述发动机离合器接触点的学习的学习极限速度，且
当所述第三速度小于或等于所述学习极限速度时，所述控制器终止用于所述发动机离合器接触点的学习。
18.根据权利要求13所述的设备，其中所述控制器选择所述第一接触点作为对应于所述第二速度的所述发动机离合器的液压，且
所述控制器选择所述第二接触点作为对应于在学习所述第二接触点并接合所述发动机离合器之后生成的所述电动机的第三速度的所述发动机离合器的液压。
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