CN111717191B

CN111717191B - 一种离合器扭矩自适应学习的方法及装置

Info

Publication number: CN111717191B
Application number: CN201910213139.7A
Authority: CN
Inventors: 赵沂; 耿鹏; 王宾宾; 马良峰
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: CN111717191A

Abstract

本发明提供一种离合器扭矩自适应学习的方法及装置，在驻车充电工况下，接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态，由于离合器处于滑磨状态时离合器输出的扭矩是离合器的真实扭矩，因此获取电机扭矩并基于获取到的电机扭矩学习得到离合器扭矩是离合器的真实扭矩。利用电机扭矩代替发动机扭矩学习得到离合器扭矩，由于电机扭矩精度较高，因此解决了由于发动机扭矩精度低导致的计算得到的离合器扭矩精度低的问题。

Description

一种离合器扭矩自适应学习的方法及装置

技术领域

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种离合器扭矩自适应学习的方法及装置。

背景技术

当汽车处于蠕行、踩油门起步等滑磨工况时，输入轴传递离合器扭矩至轮端，离合器扭矩精度直接影响这些工况下的整车驾驶性。由于不能直接测量在离合器片的摩擦表面处发生的传动扭矩，因此需要利用安装在车辆中的传感器确定离合器扭矩。

当前混合动力汽车是基于发动机扭矩进行离合器扭矩学习。而在发动机的瞬态如蠕行、踩油门起步等工况下，发动机扭矩和实际值之间存在偏差，使得发动机扭矩精度相对较低，因此基于精度较低的发动机扭矩学习得到的离合器扭矩精度也相对较低，进而影响滑磨工况下的整车驾驶性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种离合器扭矩自适应学习的方法及装置，以解决现有技术中离合器扭矩精度低、影响整车驾驶性的问题。

技术方案如下：

本发明提供一种离合器扭矩自适应学习的方法，包括：

在驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求；

接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态；

获取电机扭矩；

计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩。

优选地，所述控制离合器处于滑磨状态包括：

减小离合器扭矩；

检测离合器的主动盘与从动盘之间的滑差是否达到预设阈值；

检测离合器的主动盘与从动盘之间的滑差达到预设阈值，则确定所述离合器处于滑磨状态。

优选地，所述获取电机扭矩包括：

获取电机的电机转速和电机功率；

根据所述电机转速和所述电机功率，确定所述电机扭矩。

优选地，所述计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩之后，还包括：

基于得到的离合器扭矩，修正离合器扭矩模型。

本发明还提供了一种离合器扭矩自适应学习的装置，包括：

接收单元，用于在驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求；

控制单元，用于在接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态；

获取单元，用于获取电机扭矩；

计算单元，用于计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩。

优选地，所述控制单元，还包括：

控制子单元，用于减小离合器扭矩；

检测子单元，用于检测离合器的主动盘与从动盘之间的滑差是否达到预设阈值；检测离合器的主动盘与从动盘之间的滑差达到预设阈值，则确定所述离合器处于滑磨状态。

优选地，所述获取单元包括：

获取子单元，用于获取电机的电机转速和电机功率；

确定子单元，用于根据所述电机转速和所述电机功率，确定所述电机扭矩。

优选地，还包括：

修正单元，用于基于得到的离合器扭矩，修正离合器扭矩模型。

本发明还提供了一种动力系统，包括：

发动机；

电机；

连接在所述发动机和所述电机之间的离合器；

离合器扭矩自适应学习的装置，所述装置为上述的离合器扭矩自适应学习的装置。与现有技术相比，本发明提供的上述技术方案具有如下优点：

从上述技术方案可知，本申请中在驻车充电工况下，接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态，由于离合器处于滑磨状态时离合器输出的扭矩是离合器的真实扭矩，因此获取电机扭矩并基于获取到的电机扭矩学习得到离合器扭矩是离合器的真实扭矩。利用电机扭矩代替发动机扭矩学习得到离合器扭矩，由于电机扭矩精度较高，因此解决了由于发动机扭矩精度低导致的计算得到的离合器扭矩精度低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的混合动力汽车的动力系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种离合器扭矩自适应学习的方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种离合器扭矩自适应学习的方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种离合器扭矩自适应学习的装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种离合器扭矩自适应学习的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本实施例公开了一种离合器扭矩自适应学习的方法，应用于混合动力汽车的动力系统中。参见图1所示，为动力系统结构示意图。动力系统包括发动机1、离合器2、齿轮3(对应档位一)、齿轮5(对应档位二)、齿轮6(对应档位三)、齿轮7、齿轮9(对应档位四)、滑动齿轮12(对应倒档档位)、齿轮15、齿轮16、主减速器18、同步器4、同步器8、同步器17、第一输入轴10、输出轴11、第二输入轴13、电机14。

参见图2，该实施例包括以下步骤：

S101、在驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求；

基于图1所示的动力系统处于驻车充电工况下，其动力传递路线为：发动机1-离合器2-齿轮3-齿轮15-电机14，如图1虚线所示。发动机1输出正扭矩，通过多个齿轮带动电机发电，以为动力电池充电。

在混合动力汽车的驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求。通过学习驾驶员的驾驶习惯、路况条件以及驾驶倾向等，使得离合器始终处于最佳工作状态，且通过自适应学习能够弥补多种原因导致的扭矩偏差，这种功能称之为离合器扭矩自适应学习功能。

S102、接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态；

在接收到离合器扭矩自适应学习请求前，离合器的主动盘和从动盘之间不存在滑差，离合器处于锁止状态。处于锁止状态的离合器输出的是发动机传递到离合器的扭矩，并不是离合器的真实扭矩。在此种状态下即使学习离合器扭矩，学习得到的离合器扭矩也不是离合器的真实扭矩，因此，需要控制离合器处于滑磨状态，使得离合器的主动盘和从动盘之间存在滑差，此种状态下离合器输出的是离合器的真实扭矩，学习到的扭矩才是离合器真实输出的扭矩。

S103、获取电机扭矩；

离合器处于滑磨状态下，获取电机扭矩。

在本实施例中，通过分别获取电机的电机转速和电机功率，并根据获取到的所述电机转速和电机功率确定所述电机扭矩，以获得电机扭矩。

其中，获取电机转速的方式为利用传感器检测电机的转速，并通过车载控制器局部网络(Controller Area Network，CAN)以CAN信号的形式获取到传感器输出的信号，以获得电机转速。获取电机功率的方式为直接读取电机功率值而获取到。

基于公式：T＝9550×P/N计算得到电机扭矩；其中，T用于表示电机扭矩，单位为牛米(NM)，电机扭矩包括电机扭矩的值和电机扭矩的方向；P用于表示电机功率，单位为千瓦(KW)，电机功率包括电机功率的值和电机功率的方向，具体地，当电机处于驱动状态时，电机功率的方向为正向，当电机处于充电状态时，电机功率的方向为负向；N用于表示电机转速，单位为转/分(rpm)，电机转速包括电机转速的值和电机转速的方向，所述电机转速的方向基于混合动力汽车的车轮向车身前方转动或向后方转动进行判断，当车轮向前方转动时，电机转速的方向为正向，当车轮向后方转动时，电机转速的方向为负向。

除上述通过获取电机的电机转速和电机功率，计算得到电机扭矩的方式外，还可以直接通过CAN总线直接获取到电机扭矩。

S104、计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩。

由于在混合动力汽车的驻车充电工况下，动力传递路线为由离合器输出至齿轮，然后再由齿轮输出至电机，因此，在获取到电机扭矩后，可以计算与电机具有动力传递关系的离合器的扭矩。

计算得到离合器扭矩的方式为：计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩。

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的结构，其能固定或分档改变输出轴和输入轴的传动比，变速器包括有不同齿数的主动齿轮和从动齿轮，通过将不同的主动齿轮和从动齿轮进行匹配，从而改变车辆档位。其中，档位速比是指从动齿轮与主动齿轮的齿数之比。为了获取得到档位速比，可以先获取车辆的车速，车轮半径，发动机转速以及桥速比，然后根据获取到的车辆的车速，车轮半径，发动机转速以及桥速比，计算得到车辆的档位速比。

将获取到的电机扭矩乘以档位速比，学习得到离合器传递的真实扭矩，即离合器扭矩。

从上述技术方案可知，本实施例在驻车充电工况下，接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态，由于离合器处于滑磨状态时离合器输出的扭矩是离合器的真实扭矩，因此获取电机扭矩并基于获取到的电机扭矩学习得到离合器扭矩是离合器的真实扭矩。利用电机扭矩代替发动机扭矩学习得到离合器扭矩，由于电机扭矩精度较高，因此解决了由于发动机扭矩精度低导致的计算得到的离合器扭矩精度低的问题。

本实施例中还公开了另一种离合器扭矩自适应学习的方法，参见图3所示，该实施例包括以下步骤：

S201、在驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求；

S202、接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态；

本实施例中对所述离合器进行滑磨控制，以控制所述离合器处于滑磨状态。具体地，对所述离合器进行滑磨控制，逐渐减小离合器扭矩，检测到离合器的主动盘与从动盘之间的滑差达到预设阈值时，停止对离合器进行滑磨控制，即停止减小离合器扭矩，确定所述离合器处于滑磨状态，执行后续步骤。

其中，预设阈值可以根据实际需要进行设置，本实施例中预设阈值为20转。

S203、获取电机扭矩；

本实施例中获取电机扭矩的实现方式与上一实施例中步骤S103中获取电机扭矩的实现方式类似，此处不再赘述。

S204、计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩；

S205、基于得到的离合器扭矩，修正离合器扭矩模型。

由于基于电机扭矩学习得到的离合器扭矩精度相较于基于发动机扭矩学习得到的离合器扭矩精度高，因此，在基于电机扭矩学习得到离合器扭矩后，对离合器扭矩模型进行修正。使得在不同的工况下，可以基于离合器扭矩模型实现对离合器的精确控制，提高整车驾驶性。其中，离合器扭矩模型可以是在除驻车工况外的其他工况下，执行离合器扭矩自适应学习得到的。

需要注意的是，在驻车工况下，通过发动机经过多个齿轮带动电机发电，以为动力电池充电时，动力电池的当前电量不同使得充电所需要的充电扭矩不同。

因此，在驻车工况下，通过对当前电量不同的动力电池充电，并执行本实施例中公开的离合器扭矩自适应学习的方法，可以学习得到不同的离合器扭矩。基于学习得到的多个不同的离合器扭矩，可以构建离合器扭矩特征曲线，即得到离合器扭矩模型，以为不同工况下的离合器控制提供基准。

从上述技术方案可知，本实施例中在驻车充电工况下，接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态，由于离合器处于滑磨状态时离合器输出的扭矩是离合器的真实扭矩，因此获取电机扭矩并基于获取到的电机扭矩学习得到离合器扭矩是离合器的真实扭矩。利用电机扭矩代替发动机扭矩学习得到离合器扭矩，由于电机扭矩精度较高，因此解决了由于发动机扭矩精度低导致的计算得到的离合器扭矩精度低的问题。同时，基于学习得到的离合器扭矩，对其他工况下得到的离合器扭矩模型进行修正，以为不同工况下的离合器控制提供准确依据，实现对各种工况下离合器扭矩的精确控制。

对应上述实施例公开的离合器扭矩自适应学习的方法，本实施例提供了一种离合器扭矩自适应学习的装置，所述装置的结构示意图请参阅图4所示，本实施例中装置包括：

接收单元301、控制单元302、获取单元303和计算单元304；

接收单元301，用于在驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求；

控制单元302，用于在接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态；

可选地，控制单元302还包括：控制子单元，用于减小离合器扭矩；

本实施例中通过检测所述离合器的主动盘和从动盘之间是否存在滑差，确定离合器是否处于滑磨状态。其中，离合器的状态包括滑磨状态和锁止状态；检测所述离合器的主动盘和从动盘之间存在滑差，则确定所述离合器处于滑磨状态；检测所述离合器的主动盘和从动盘之间不存在滑差，则确定所述离合器处于锁止状态。离合器处于滑磨状态，离合器输出的是离合器的真实扭矩，而离合器处于锁止状态，离合器输出的是发动机传递到离合器的扭矩，并不是离合器的真实扭矩。因此，只有在离合器处于滑磨状态下，学习到的扭矩才是离合器真实输出的扭矩。通过减小离合器扭矩，使得离合器的主动盘与从动盘之间存在滑差，进而控制离合器处于滑磨状态。

获取单元303，用于获取电机扭矩；

可选地，获取单元303包括：

获取子单元和确定子单元；

所述获取子单元，用于获取电机的电机转速和电机功率；

所述确定子单元，用于根据所述电机转速和所述电机功率，确定所述电机扭矩；

具体地，基于公式：T＝9550×P/N计算得到电机扭矩；其中，T用于表示电机扭矩，单位为牛米(NM)，电机扭矩包括电机扭矩的值和电机扭矩的方向；P用于表示电机功率，单位为千瓦(KW)，电机功率包括电机功率的值和电机功率的方向，具体地，当电机处于驱动状态时，电机功率的方向为正向，当电机处于充电状态时，电机功率的方向为负向；N用于表示电机转速，单位为转/分(rpm)，电机转速包括电机转速的值和电机转速的方向，所述电机转速的方向基于混合动力汽车的车轮向车身前方转动或向后方转动进行判断，当车轮向前方转动时，电机转速的方向为正向，当车轮向后方转动时，电机转速的方向为负向。

计算单元304，用于计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩。

从上述技术方案可知，本实施例中在驻车充电工况下，接收到离合器扭矩自适应学习请求后，控制离合器处于滑磨状态，由于离合器处于滑磨状态时离合器输出的扭矩是离合器的真实扭矩，因此获取电机扭矩并基于获取到的电机扭矩学习得到离合器扭矩是离合器的真实扭矩。利用电机扭矩代替发动机扭矩学习得到离合器扭矩，由于电机扭矩精度较高，因此解决了由于发动机扭矩精度低导致的计算得到的离合器扭矩精度低的问题。

本发明还提供了另一种离合器扭矩自适应学习的装置，所述装置的结构示意图请参阅图5所示，本实施例中所述装置在图4所示装置的基础上，还包括：

修正单元402；

修正单元402，用于基于得到的离合器扭矩，修正离合器扭矩模型。

本发明还公开了一种动力系统，包括发动机、电机、连接在所述发动机和所述电机之间的离合器，以及上述实施例中公开的离合器扭矩自适应性学习的装置。使得动力系统产生离合器扭矩自适应学习的请求时，可以基于离合器扭矩自适应学习的装置学习到离合器扭矩，进而对不同工况下的离合器精确控制，提高整车驾驶性能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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

1.一种离合器扭矩自适应学习的方法，其特征在于，包括：

在驻车充电工况下，接收离合器扭矩自适应学习请求；

获取电机扭矩；

计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩；

所述控制离合器处于滑磨状态包括：

减小离合器扭矩；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电机扭矩包括：

获取电机的电机转速和电机功率；

根据所述电机转速和所述电机功率，确定所述电机扭矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩之后，还包括：

基于得到的离合器扭矩，修正离合器扭矩模型。

4.一种离合器扭矩自适应学习的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取电机扭矩；

计算单元，用于计算所述电机扭矩与档位速比的乘积，得到离合器扭矩；

所述控制单元，还包括：

控制子单元，用于减小离合器扭矩；

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

获取子单元，用于获取电机的电机转速和电机功率；

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

7.一种动力系统，其特征在于，包括：

发动机；

电机；

连接在所述发动机和所述电机之间的离合器；

离合器扭矩自适应学习的装置，所述装置为如权利要求4-6任意一项所述的装置。