CN107380158A - 干式离合器半接合点位置自学习方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干式离合器半接合点位置自学习方法；由于在干式离合器半接合点位置，干式离合器传递的扭矩值是恒定的，不会因为干式离合器的磨损等因素发生变化。本实施例利用这一特性，先设定在离合器半接合点位置处的主电机扭矩值，然后，按照设定步长不断给控制离合器的控制电机施加电流，同时，监测主电机扭矩值的变化及离合器位移传感器反馈离合器位移，当主电机扭矩值达到设定值时，将此时离合器位移传感器反馈的离合器位移作为离合器新的半接合点位置。为了防止由于电机扭矩波动等因素，引起自学习得到错误的半接合点位置。自学习策略中加入了半接合点位置准确性判断策略；从而准确快速的得到干式离合器半接合点位置。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力汽车干式离合器控制技术领域，尤其涉及一种干式离合器半接合点位置自学习方法。
背景技术
混合动力汽车驾驶过程中，起动发动机平顺性直接影响整车驾驶的舒适性。干式离合器(干式离合器)半接合点位置是离合器的一个重要参数，它的准确性直接影响起动发动机平顺性的品质。由于汽车使用过程中，离合器的摩擦片会产生磨损，从而对离合器半接合点位移产生影响。同时，离合器制造过程中存在的制造偏差等因素不能确保每个离合器的特性是一致的。因此，在汽车使用过程中，通过一种方法自动纠正离合器的半接合点位移，意义重大。
申请公布号US20150051803A1专利通过不断接合离合器，检测连接离合器从动盘输出轴转速，确定离合器的半接合点位置。申请公布号US9233684B2专利采用控制电机和发动机之间转速差恒定，给需要检测半接合点压力值的离合器增加压力，检测电机转速波动值或扭矩波动值到预定波动值，将此时的离合器压力作为离合器的扭矩传输吻合点压力值。申请公布号CN103953665A专利采用离合器位移传感器记录离合器位移，通过给离合器增加压力，检测发动机转速信号出现拐点，将此时位移传感器记录的位移作为被测离合器的半接合点位置。
申请公布号CN104373590A专利是通过不断给离合器增加压力，检测变速器输入轴转速是否增加，完成离合器吻合点的自学习。
但是，现有技术中对离合器半接合点的判断均不够精确。
发明内容
本发明针对干式离合器由于磨损或制造的不一致性等因素，引起半接合点位置发生变化或不同，提供一种干式离合器半接合点位置自学习的方法，用学到的最新的半接合点位置，去替代原来半接合点位置。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种干式离合器半接合点位置自学习方法，其包括：
S10、混合动力轿车处于纯电动状态，档位处于P或N档，后离合器完全分开，主电机温度处于30℃～75℃之间；
S20、设定干式离合器移动到半接合点位置时电机扭矩值MK，设定半接合点位移最大值XMax，设定半接合点位置自学习最大次数限制NMax，设定单次自学习激活时长最大限制TMax，在快速移动阶段设定离合器实际位移与期望位移允许误差范围是[-XEr,XEr]；
S30、在快速移动阶段，给定干式离合器期望位移，等待干式离合器实际位移稳定后计算期望位移与实际位移之间的差值；当差值在允许误差范围内时，执行步骤S40；当差值不在误差允许范围时，放弃本次快速移动阶段结果，同时对半接合点自学习次数进行加一操作；然后等待实际位移回到0附近时，再次执行步骤S30；当半接合点自学习次数大于或等于半接合点位置自学习最大次数限制NMax时，结束干式离合器半接合点位置自学习过程，自学习失败；
S40、按照设定周期与步长不断的增加干式离合器控制电机的电流，实时监测主电机扭矩值；
S50、当主电机扭矩值达到离合器半接合点位置时设定的电机扭矩值MK时，此时的离合器位移作为新得到的干式离合器半接合点位置，如果电机扭矩值还没达到设定的扭矩值MK，则检查离合器位移是否超过了半接合点位移最大值；
S60、当离合器位移没有超过半接合点位移最大值时，再检测自学习时长是否超过了单次自学习激活时长最大值限制，并执行步骤S70；当离合器位移超过了半接合点位移最大值时，再检测自学习次数是否超过自学习最大次数限制，并执行步骤S80；
S70、如果自学习时间没有超过单次自学习激活时长最大值限制，则执行步骤S40，否则，检测自学习次数是否超过自学习最大次数限制，并执行步骤S80；
S80、如果自学习次数没有超过自学习最大次数限制，则执行步骤S40，否则，离合器半接合点位置自学习失败；
S90、对步骤S50中新得到的离合器半接合点位置进行判断，如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值在设定范围[-XErr,XErr]内，则将新得到的半接合点位置直接输出作为新的半接合点位置；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值大于XErr，且累计次数大于设定次数限制，则按照特定步长增大原半接合点位置；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值小于设定值-XErr，且累计次数大于设定次数限制，则按照特定步长减小原半接合点位置。
可选的，所述干式离合器的期望位移由原来离合器半接合点位置减去标定值Xoffset得到。
可选的，电机扭矩值MK是在电机怠速扭矩基础上加上设定的扭矩值得到。
可选的，如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值大于设定值XErr，计数变量Counts≥0时，则计数变量Counts加1，计数变量Counts<0时，则计数变量Counts加2；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值小于设定值-XErr，计数变量Counts≥0时，则计数变量Counts减去2，计数变量Counts<0时，则计数变量Counts减去1；如果计数变量Counts>0，且超过了设定的次数限制，则按照特定步长增大原半接合点位置；如果计数变量Counts<0，且超过了设定的次数限制，则按照特定步长减小原半接合点位置；否则，维持原离合器半接合点位置不变。
本发明具有如下有益效果：本发明可以在不影响正常驾驶的条件下，能够有效的剔除自学习得到的坏点，准确快速的得到干式离合器半接合点位置，降低整车起机过程的冲击度，提高混合动力轿车的驾驶的舒适性；并且将自学习得到的新的离合器半接合点位置输入到控制器中去替换旧的值，以补偿干式离合器使用磨损等情况造成的半接合点位置不准确，提高整车的平顺性。
附图说明
图1为混合动力轿车的动力总成结构示意图；
图2为混合动力轿车的干式离合器结构示意图；
图3为混合动力轿车的干式离合器半接合点位置自学习方法流程图；
图4为离合器半接合点位置自学值检测算法流程图；
图中标记示意为：1-干式离合器；2-后离合器；3-发动机曲轴；4-发动机飞轮；5-离合器主动盘；6-离合器输出轴；7-离合器从动盘。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种干式离合器半接合点位置自学习方法，其应用于混合动力轿车，其中，所述混合动力轿车的动力总成如图1所示。
参考图1，本实施例的混合动力轿车的动力总成包括发动机、干式离合器(干式分离离合器)、主电机、后离合器、变速箱及差速器等。干式离合器位于发动机和主电机之间，用于发动机和主电机之间动力的传递，譬如整车处于发电状态时，发动机通过干式离合器带动主电机转动，将发动机的动力传递给主电机。
所述干式离合器的结构如图2所示，参考图2，当分离轴承压缩膜片弹簧时，膜片弹簧会使离合器的主动盘和从动盘分开；当分离轴承释放压力时，膜片弹簧会在本身复位弹力作用下复位，从而使离合器主动盘和从动盘接合；优选地，可以通过蜗轮蜗杆机构控制所述分离轴承的运动，此时，控制电机输出的动力经过蜗轮蜗杆机构的减速后，使得分离轴承运动。
其中，所述方法包括：
S10、混合动力轿车处于纯电动状态，档位处于P或N档，后离合器完全分开，主电机温度处于30℃～75℃之间。
利用本实施例中的方法进行干式离合器半接合点位置自学习时，要求整车处于纯电动状态，电机处于怠速且处于转速控制状态。混合动力轿车档位处于P或N挡，后离合器完全分开，电机温度处于30℃～75℃之间。
S20、设定干式离合器移动到半接合点位置时电机扭矩值MK，设定半接合点位移最大值XMax，设定半接合点位置自学习最大次数限制NMax，设定单次自学习激活时长最大限制TMax，在快速移动阶段设定离合器实际位移与期望位移允许误差范围是[-XEr,XEr]。
干式离合器半接合点位置自学习过程中，要求自学习次数是有限制的，一次自学习的时长有限制，自学习的最大位移也要有限制，且自学习过程中如果整车其他功能被激活，则退出自学习，优先响应其他功能。设定离合器达到半接合点位置时电机扭矩值MK，设定半接合点位移最大值XMax，设定半接合点位置自学习最大次数限制NMax，设定单次自学习激活时长最大限制TMax，快速移动阶段设定离合器实际位移与期望位移允许误差范围是[-XEr,XEr]。
S30、在快速移动阶段，给定干式离合器期望位移，等待干式离合器实际位移稳定后计算期望位移与实际位移之间的差值。当差值在允许误差范围内时，执行步骤S40；当差值不在误差允许范围[0,XEr]时，放弃本次快速移动阶段结果，同时对半接合点自学习次数进行加一操作；然后等待实际位移回到0附近时，再次执行步骤S30；当半接合点自学习次数大于或等于半接合点自学习次数阈值NMax时，结束干式离合器半接合点位置自学习过程，自学习失败。
为了缩短自学习时长及检测干式离合器总成质量，自学习过程中加入了快速移动阶段。在快速移动阶段，设定干式离合器的期望位移，然后给控制电机施加较大电流，让干式离合器快速移动。当干式离合器实际位移稳定后计算实际位移与期望位移之间的差值。当差值不在误差允许范围[-XEr,XEr]时，放弃本次快速移动阶段结果，等待离合器回到初始位置时，再次进入快速移动阶段，如此，在半接合点位置自学习最大次数限制NMax内，直到快速移动阶段位移误差满足要求为止，否则自学习失败。
S40、按照设定周期与步长不断的增加干式离合器控制电机的电流，由于主电机此时处于转速控制阶段，随着离合器两个摩擦片不断靠近，主电机扭矩也在不断增加，实时监测主电机扭矩值。
快速移动阶段结果满足要求后，进入慢速接合阶段，按照设定周期与步长不断的增加控制电机的电流，由于主电机处于转速控制状态，此时主电机扭矩会不断增加，监测主电机扭矩值。
S50、当主电机扭矩值达到离合器半接合点位置时设定的电机扭矩值MK时，此时的离合器位移作为新得到的干式离合器半接合点位置，如果电机扭矩值还没达到设定的扭矩值MK，则检查离合器位移是否超过了半接合点位移最大值。
S60、当离合器位移没有超过半接合点位移最大值时，再检测自学习时长是否超过了单次自学习激活时长最大值限制，并执行步骤S70；当离合器位移超过了半接合点位移最大值时，再检测自学习次数是否超过自学习最大次数限制，并执行步骤S80。
S70、如果自学习时间没有超过单次自学习激活时长最大值限制，则继续给控制电机增加电流，即执行步骤S40，否则，检测自学习次数是否超过自学习最大次数限制，并执行步骤S80。
S80、如果自学习次数没有超过自学习最大次数限制，则继续进行离合器半接合点位移自学习，即执行步骤S40，否则，离合器半接合点位置自学习失败。
当离合器位移没有超过离合器半接合点位移最大值限制时，则继续给控制电机增加电流；当离合器位移超过最大值限制，则检测自学习次数是否超过自学习次数的最大值限制。在这个过程中，自学习时长是被实时计算的，在任何阶段，如果自学习时长超过了最大值限制，则自学习失败。
S90、对新得到的离合器半接合点位置进行判断，如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值在设定范围[-XErr,XErr]内，则将新得到的半接合点位置直接输出作为新的半接合点位置；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值大于XErr，且累计次数大于设定次数限制，则按照特定步长增大原半接合点位置；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值小于设定值-XErr，且累计次数大于设定次数限制，则按照特定步长减小原半接合点位置。
具体地，对新得到的离合器半接合点位置进行判断，消除由于其他因素引起的错误。计算新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值。如果该差值在设定范围[-XErr,XErr]内，则将新学习到的半接合点位置替换原半接合点位置；如果差值大于设定值XErr，计数变量Counts≥0时，则计数变量Counts加1，计数变量Counts<0时，则计数变量Counts加2；如果差值小于设定值-XErr，计数变量Counts≥0时，则计数变量Counts减去2，计数变量Counts<0时，则计数变量Counts减去1。如果计数变量Counts>0，且超过了设定的次数限制，则按照特定步长增大原半接合点位置；如果计数变量Counts<0，且超过了设定的次数限制，则按照特定步长减小原半接合点位置；否则，维持原离合器半接合点位置不变。
如果自学习次数没有超过自学习次数的最大值限制，干式离合器半接合点位置还是用原来的值，此时，再开始一个新的自学习过程，也可以过一个设定时间段再次开始一个新的自学习过程。否则，干离合器半接合点位移自学习失败，自学习失败后，干式离合器半接合点位置还是用原来的值。
本实施例中，当离合器弹簧达到半接合点位置时，电机扭矩值MK是在电机怠速扭矩基础上加上设定的扭矩值得到。
而且，所述干式离合器的期望位移由原来离合器半接合点位置减去标定值Xoffset得到。
由于在干式离合器半接合点位置，干式离合器传递的扭矩值是恒定的，不会因为干式离合器的磨损等因素发生变化。本实施例利用这一特性，先设定在离合器半接合点位置处的主电机扭矩值，然后，按照设定步长不断给控制离合器的控制电机施加电流，同时，监测主电机扭矩值的变化及离合器位移传感器反馈离合器位移，当主电机扭矩值达到设定值时，将此时离合器位移传感器反馈的离合器位移作为离合器新的半接合点位置。为了防止由于电机扭矩波动等因素，引起自学习得到错误的半接合点位置。自学习策略中加入了半接合点位置准确性判断策略；从而准确快速的得到干式离合器半接合点位置。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种干式离合器半接合点位置自学习方法，其特征在于，包括：
S10、混合动力轿车处于纯电动状态，档位处于P或N档，后离合器完全分开，主电机温度处于30℃～75℃之间；
S20、设定干式离合器移动到半接合点位置时电机扭矩值MK，设定半接合点位移最大值XMax，设定半接合点位置自学习最大次数限制NMax，设定单次自学习激活时长最大限制TMax，在快速移动阶段设定离合器实际位移与期望位移允许误差范围是[-XEr,XEr]；
S30、在快速移动阶段，给定干式离合器期望位移，等待干式离合器实际位移稳定后计算期望位移与实际位移之间的差值；当差值在允许误差范围内时，执行步骤S40；当差值不在误差允许范围时，放弃本次快速移动阶段结果，同时对半接合点自学习次数进行加一操作；然后等待实际位移回到0附近时，再次执行步骤S30；当半接合点自学习次数大于或等于半接合点位置自学习最大次数限制NMax时，结束干式离合器半接合点位置自学习过程，自学习失败；
S40、按照设定周期与步长不断的增加干式离合器控制电机的电流，实时监测主电机扭矩值；
S50、当主电机扭矩值达到离合器半接合点位置时设定的电机扭矩值MK时，此时的离合器位移作为新得到的干式离合器半接合点位置，如果电机扭矩值还没达到设定的扭矩值MK，则检查离合器位移是否超过了半接合点位移最大值；
S60、当离合器位移没有超过半接合点位移最大值时，再检测自学习时长是否超过了单次自学习激活时长最大值限制，并执行步骤S70；当离合器位移超过了半接合点位移最大值时，再检测自学习次数是否超过自学习最大次数限制，并执行步骤S80；
S70、如果自学习时间没有超过单次自学习激活时长最大值限制，则执行步骤S40，否则，检测自学习次数是否超过自学习最大次数限制，并执行步骤S80；
S80、如果自学习次数没有超过自学习最大次数限制，则执行步骤S40，否则，离合器半接合点位置自学习失败；
S90、对步骤S50中新得到的离合器半接合点位置进行判断，如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值在设定范围[-XErr,XErr]内，则将新得到的半接合点位置直接输出作为新的半接合点位置；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值大于XErr，且累计次数大于设定次数限制，则按照特定步长增大原半接合点位置；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值小于设定值-XErr，且累计次数大于设定次数限制，则按照特定步长减小原半接合点位置。
2.根据权利要求1所述的干式离合器半接合点位置自学习方法，其特征在于，所述干式离合器的期望位移由原来离合器半接合点位置减去标定值Xoffset得到。
3.根据权利要求2所述的干式离合器半接合点位置自学习方法，其特征在于，电机扭矩值MK是在电机怠速扭矩基础上加上设定的扭矩值得到。
4.根据权利要求3所述的干式离合器半接合点位置自学习方法，其特征在于，如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值大于设定值XErr，计数变量Counts≥0时，则计数变量Counts加1，计数变量Counts<0时，则计数变量Counts加2；如果新得到的离合器半接合点位置与原来半接合点位置的差值小于设定值-XErr，计数变量Counts≥0时，则计数变量Counts减去2，计数变量Counts<0时，则计数变量Counts减去1；如果计数变量Counts>0，且超过了设定的次数限制，则按照特定步长增大原半接合点位置；如果计数变量Counts<0，且超过了设定的次数限制，则按照特定步长减小原半接合点位置；否则，维持原离合器半接合点位置不变。
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