CN111255824B - 混动车辆离合器分离的控制方法、装置及混动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混动车辆离合器分离的控制方法、装置及混动车辆。其中，该方法包括：接收到离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；根据分离状态，判断牙嵌式电磁离合器是否正常分开；以及在判断结果为是的情况下，通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制牙嵌式电磁离合器分开。本发明解决了相关技术中牙嵌式电磁离合器分离不可靠的技术问题。

Description

混动车辆离合器分离的控制方法、装置及混动车辆

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种混动车辆离合器分离的控制方法、装置及混动车辆。

背景技术

当前为了降低混合动力汽车的开发成本，在发动机与耦合器间采用了更为简单的牙嵌式电磁离合器，而不是液压式离合器。但在相关技术中，对牙嵌式电磁离合器进行相关控制时，一般包括控制牙嵌式电磁离合器的结合，和控制牙嵌式电磁离合器的分开。

而控制牙嵌式电磁离合器的结合和分开时，所采用的方法一般是通过控制牙嵌式电磁离合器的线圈通电或断电来控制牙嵌式电磁离合器的结合和分离。图1是相关技术中牙嵌式电磁离合器的结构示意图，如图1所示，当控制牙嵌式电磁离合器结合时，一般是对线圈进行通电，通电后产生电磁力将一侧凸轮压紧至另一个凸轮(同时压紧弹簧)；当控制牙嵌式电磁离合器分离时，一般是断开线圈中的电流，在断开电流时，弹簧将凸轮推开。但采用这样的控制方式，牙嵌式电磁离合器的分离会失效。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种混动车辆离合器分离的控制方法、装置及混动车辆，以至少解决相关技术中牙嵌式电磁离合器分离不可靠的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种混动车辆离合器分离的控制方法，包括：接收到离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；根据所述分离状态，判断所述牙嵌式电磁离合器是否正常分开；在判断结果为是的情况下，通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开。

可选地，通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开包括：通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供所述预定正负扭矩达到预定次数；在达到所述预定次数所述牙嵌式电磁离合器还未正常分开的情况下，确定所述混动车辆进入故障状态。

可选地，所述预定次数为3次。

可选地，所述预定正负扭矩为小于5牛米。

可选地，判断所述牙嵌式电磁离合器是否正常分开包括：获取所述混动车辆的耦合器的转速和所述混动车辆的发动机的转速；将所述耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第一实际转速，以及将所述发动机的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第二实际转速；判断所述第一实际转速与所述第二实际转速的差值是否超过预定差值，在判断结果为是的情况下，确定所述牙嵌式电磁离合器正常分开。

可选地，在通过发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开之前，还包括：通过比例积分微分PID控制器确定向所述牙嵌式电磁离合器提供的所述预定正负扭矩。

可选地，控制所述牙嵌式电磁离合器分开包括：控制所述混动车辆的发动机转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速不变，而调整耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速，使得发动机的转速为零。

根据本发明的另一方面，提供了一种混动车辆离合器分离的控制装置，包括：接收模块，用于接收到牙嵌式电磁离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；判断模块，用于根据所述分离状态，判断所述牙嵌式电磁离合器是否正常分开；控制模块，用于在判断结果为是的情况下，通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开。

可选地，所述控制模块包括：提供单元，用于通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供所述预定正负扭矩达到预定次数；确定单元，用于在达到所述预定次数所述牙嵌式电磁离合器还未正常分开的情况下，确定所述混动车辆进入故障状态。

根据本发明的还一方面，提供了一种混动车辆，包括上述任一项所述的混动车辆离合器分离的控制装置。

在本发明实施例中，采用通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开的方式，达到了增加牙嵌式电磁离合器分离的目的，从而实现了牙嵌式电磁离合器可靠、迅速、平稳分离的技术效果，进而解决了相关技术中牙嵌式电磁离合器分离不可靠的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中牙嵌式电磁离合器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的混动车辆离合器分离的控制方法的流程图；

图3是根据本发明优选实施方式的混合动力车辆构型的示意图；

图4是根据本发明优选实施方式的混合动力车辆的模式间的切换的示意图；

图5是根据本发明优选实施方式的各控制器通过CAN总线进行传输的示意图；

图6是根据本发明优选实施方式的离合器分离的流程图；

图7是根据本发明优选实施方式的离合器分离的时序图；

图8是根据本发明实施例的离合器不能正常分离的示意图；

图9是根据本发明实施例的离合器可以正常分离的示意图；

图10是根据本发明实施例提供的对施加的扭矩的扭矩值及持续时间进行标定的示意图；

图11是根据本发明实施例提供的混动车辆离合器分离的控制装置的结构示意图；

图12是根据本发明实施例提供的混动车辆离合器分离的控制装置中控制模块116的结构示意图；

图13是根据本发明实施例提供的混动车辆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种混动车辆离合器分离的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的混动车辆离合器分离的控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，接收到离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；

步骤S204，根据分离状态，判断牙嵌式电磁离合器是否正常分开；

步骤S206，在判断结果为是的情况下，通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制牙嵌式电磁离合器分开。

通过上述步骤，采用通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制牙嵌式电磁离合器分开的方式，达到了增加牙嵌式电磁离合器分离的目的，从而实现了牙嵌式电磁离合器可靠、迅速、平稳分离的技术效果，进而解决了相关技术中牙嵌式电磁离合器分离不可靠的技术问题。

可选地，通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制牙嵌式电磁离合器分开时，可以采用多种方式，例如，可以采用以下方式：通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩达到预定次数；在达到预定次数牙嵌式电磁离合器还未正常分开的情况下，确定混动车辆进入故障状态。例如，上述预定次数可以为3次。需要说明的是，此处所列举的3次仅仅为一个实例，当然其它较为常用的次数(10次以下)均是可以的。

可选地，上述预定正负扭矩可以为小于5牛米。需要说明的是，上述小于5牛米只是一个范围，是指该预定正负扭矩可以为一个小的数量。因此，也可以更小，只要能够使得牙嵌式电磁离合器尽快分离即可。

在判断牙嵌式电磁离合器是否正常分开时，也可以采用多种方式，例如，可以采用以下方式：先获取混动车辆的耦合器的转速和混动车辆的发动机的转速；将耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第一实际转速，以及将发动机的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第二实际转速；判断第一实际转速与第二实际转速的差值是否超过预定差值，在判断结果为是的情况下，确定牙嵌式电磁离合器正常分开。即通过耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第一实际转速与发动机的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第二实际转速之间的差值是否超过一个差值来确定牙嵌式电磁离合器是否正常分开，采用该方式，具有简单、直接的好处。需要指出的是，上述所指的预定差值可以根据常规经验获得，例如，可以是一个具体数值，也可以是一个数值范围。例如，该具体数值可以是20rpm(转/分)。

可选地，在通过发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定扭矩的方式，控制牙嵌式电磁离合器分开之前，还包括：通过比例积分微分PID控制器确定向牙嵌式电磁离合器提供的预定正负扭矩。

可选地，控制牙嵌式电磁离合器分开包括：控制混动车辆的发动机转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速不变，而调整耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速，使得发动机的转速为零。例如，在控制混动车辆的发动机转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速不变时，调整耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速，使得两者的差值的绝对值大于上述预定差值的情况下，即使得发动机的转速为零的情况下，则确定牙嵌式电磁离合器分开。

下面结合本发明的一个优选实施方式对本发明进行说明。

图3是根据本发明优选实施方式的混合动力车辆构型的示意图，如图3所示，图中的①表示发动机，②表示ISG电机，③表示C1牙嵌式电磁离合器，④表示耦合器，⑤表示前驱电机，⑥表示后驱电机，⑦表示C2离合器，⑧表示减速器和⑨表示动力电池。

该混动车辆主要模式可以简单地包括：EV模式、串联模式、并联模式，各模式的基本参数状态如下表1。

表1

图4是根据本发明优选实施方式的混合动力车辆的模式间的切换的示意图，如图4所示，模式间的切换通过发动机和离合器的各个状态来完成，其中，发动机的状态包括：发动机启动，发动机熄火，离合器的状态包括：离合器启动和离合器熄火。图5是根据本发明优选实施方式的各控制器通过CAN总线进行传输的示意图，如图5所示，参与完成发动机停机控制的相关控制器通过CAN总线进行通信，且通信的总线协议不仅可以是CAN，还可以是LIN、MOST、FlexRay等。图5中所示的相关控制器包括：

GMCU为发电机ISG控制器，FMCU为前电机控制器，HCU为混动整车控制器，EMS为发动机控制器，TCU为离合器控制器。

在本优选实施方式中，以并联模式->EV模式切换为例来描述离合器分离的控制策略，图6是根据本发明优选实施方式的离合器分离的流程图，图7是根据本发明优选实施方式的离合器分离的时序图，如图6，7所示：

当并联模式->EV模式的切换条件满足时，HCU向EMS发送0Nm扭矩指令，降低发动机扭矩为0Nm。

当HCU接收到EMS发出的发动机实际扭矩为0Nm时，HCU向TCU发送离合器分离指令，当TCU接收到离合器分离指令时，离合器控制器控制电磁线圈电流为0A，TCU反馈离合器状态及状态有效位。

当HCU接收到TCU反馈的离合器状态为分离状态时且分离状态为有效或无效时，HCU计算前驱动电机转速与发电机转速分别转换至离合器两端的值的差值，如果差值的绝对值≥20rpm(可标定)则认为离合器已正常分开，而后HCU对GMCU发送的扭矩指令值将会根据PID控制算法进行调整，调控目标为发动机转速为0rpm。

如果转换后的转速差值的绝对值≤20rpm(可标定)则认为离合器没有正常分开，图8是根据本发明实施例的离合器不能正常分离的示意图，如图8所示，发动机的转速转化为离合器侧的实际转速与耦合器的转速转化为离合器侧的实际转速的变化趋势是一致的，两者的差值并没有达到上述转速差值。如果不增加任何防止离合器不能正常分离的策略，则离合器不能正常分离。

为了使离合器能够正常分离，可以通过ISG发电机提供较小的正负扭矩1次，等待约200ms(可标定)，如再次检测离合器没有正常分离，则进行第2次正负扭矩控制，如果控制次数超过3次(可标定)，仍未起到效果，则车辆进入故障状态，整车0Nm控制。通过扭矩的施加，则离合器可以正常分离。图9是根据本发明实施例的离合器可以正常分离的示意图，如图9所示。

需要说明的是，在上述施加扭矩的过程中，施加的扭矩是可以标定的，例如，图10是根据本发明实施例提供的对施加的扭矩的扭矩值及持续时间进行标定的示意图，如图10所示，图中①③⑤⑦阶段，是离合器分离的最大可能阶段。整个①至⑦阶段的时间可能控制在100ms内。

在本发明实施例中，还提供了一种混动车辆离合器分离的控制装置，图11是根据本发明实施例提供的混动车辆离合器分离的控制装置的结构示意图，如图11所示，该装置包括：接收模块112，判断模块114和控制模块116，下面对该装置进行说明。

接收模块112，用于接收到牙嵌式电磁离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；判断模块114，连接至上述接收模块112，用于根据分离状态，判断牙嵌式电磁离合器是否正常分开；控制模块116，连接至上述接收模块114，用于在判断结果为是的情况下，通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制牙嵌式电磁离合器分开。

图12是根据本发明实施例提供的混动车辆离合器分离的控制装置中控制模块116的结构示意图，如图12所示，该控制模块116包括：提供单元122和确定单元124，下面对该控制模块116进行说明。

提供单元122，用于通过混动车辆的发电机向牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩达到预定次数；确定单元124，连接至上述提供单元122，用于在达到预定次数牙嵌式电磁离合器还未正常分开的情况下，确定混动车辆进入故障状态。

图13是根据本发明实施例提供的混动车辆的结构示意图，如图13所示，该混动车辆130，包括上述任一项的混动车辆离合器分离的控制装置132。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种混动车辆离合器分离的控制方法，其特征在于，包括：

接收到离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；

根据所述分离状态，判断所述牙嵌式电磁离合器是否正常分开；

在判断结果为是的情况下，通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开；

通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开包括：通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供所述预定正负扭矩达到预定次数；在达到所述预定次数所述牙嵌式电磁离合器还未正常分开的情况下，确定所述混动车辆进入故障状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定次数为3次。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定正负扭矩为小于5牛米。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述牙嵌式电磁离合器是否正常分开包括：

获取所述混动车辆的耦合器的转速和所述混动车辆的发动机的转速；

将所述耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第一实际转速，以及将所述发动机的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的第二实际转速；

判断所述第一实际转速与所述第二实际转速的差值是否超过预定差值，在判断结果为是的情况下，确定所述牙嵌式电磁离合器正常分开。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开之前，还包括：

通过比例积分微分PID控制器确定向所述牙嵌式电磁离合器提供的所述预定正负扭矩。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，控制所述牙嵌式电磁离合器分开包括：

控制所述混动车辆的发动机转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速不变，而调整耦合器的转速转化为牙嵌式电磁离合器侧的转速，使得发动机的转速为零。

7.一种混动车辆离合器分离的控制装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收到牙嵌式电磁离合器控制器发送的牙嵌式电磁离合器的分离状态；

判断模块，用于根据所述分离状态，判断所述牙嵌式电磁离合器是否正常分开；

控制模块，用于在判断结果为是的情况下，通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供预定正负扭矩的方式，控制所述牙嵌式电磁离合器分开；

所述控制模块包括：提供单元，用于通过所述混动车辆的发电机向所述牙嵌式电磁离合器提供所述预定正负扭矩达到预定次数；确定单元，用于在达到所述预定次数所述牙嵌式电磁离合器还未正常分开的情况下，确定所述混动车辆进入故障状态。

8.一种混动车辆，其特征在于，包括权利要求7中所述的混动车辆离合器分离的控制装置。

Images