CN112432787B - 单向离合器有效性确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种单向离合器有效性确定方法及装置，其中方法包括：确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；计算输入轴转速和输出轴转速的速差信号；在速差信号大于速差阈值的情况下累计速差信号的超限时间；在超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效。本申请可以确定输入轴转速和输出轴转速，并确定输入轴转速和输出轴转速的速差信号。在单向离合器正常情况下，输入轴与输出轴同步运转，也即速差信号小于速差阈值。当速差信号大于速差阈值则表示速差信号超过误差范围时，说明速差信号超过误差范围的超限时间大于时间阈值的情况下，即表明输入轴转速和输出轴转速已经无法同步运转，此时表明单向离合器失效。
Description
技术领域
本申请涉及自动化技术领域，尤其涉及单向离合器失效确定方法及装置。
背景技术
由于市场对汽车动力性的需求，多动力源系统越来越多应用于汽车。单向离合器是融合多动力源的一种部件。当单向离合器失效，多动力源无法传递扭矩，会导致动力源转速超限等问题。
为此，需要一种检测单向离合器是否有效的方案。
发明内容
鉴于此，本申请提供单向离合器有效性确定方法及装置，可以有效检测单向离合器是否失效。
为了实现上述目的，本申请提供了下述技术特征：
一种单向离合器有效性确定方法，包括：
确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；
计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号；
在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间；
在所述超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效。
可选的，所述确定单向离合器的输出轴转速包括：
获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号和电机转速信号状态；
在所述轮速信号状态为有效状态的情况下，将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速；
在所述轮速信号状态为无效状态的情况下，若所述电机转速信号状态为有效状态，则获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速；
若所述电机转速信号状态为无效状态的情况下，无法确定单向离合器的有效性。
可选的，所述确定单向离合器的输入轴转速，包括：
获取发动机转速信号和发动机转速信号状态；
在所述发动机转速信号状态为有效状态下，获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速；
在所述发动机转速信号状态为无效状态下，无法确定单向离合器的有效性。
可选的，所述在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间包括：
在所述速差信号大于速差阈值的情况下，在历史超限时间基础上叠加一执行周期，获得累计后的超限时间。
可选的，还包括：
在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
清零所述超限时间。
一种单向离合器有效性确定装置，包括：
确定单元，用于确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；
计算单元，用于计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号；
累计单元，用于在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间；
确定失效单元，用于在所述超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效。
可选的，所述确定单元包括输出轴确定单元，用于确定单向离合器的输出轴转速；则输出轴确定单元包括：
第一获取单元，用于获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号和电机转速信号状态；
赋值单元，用于在所述轮速信号状态为有效状态的情况下，将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速；
输出轴单元，用于在所述轮速信号状态为无效状态的情况下，若所述电机转速信号状态为有效状态，则获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速；
无法确定单元，用于若所述电机转速信号状态为无效状态的情况下，无法确定单向离合器的有效性。
可选的，所述确定单元包括输入轴确定单元，用于确定单向离合器的输入轴转速；则输入轴确定单元包括：
第二获取单元，用于获取发动机转速信号和发动机转速信号状态；
输入轴单元，用于在所述发动机转速信号状态为有效状态下，获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速；
无法确定单元，用于在所述发动机转速信号状态为无效状态下，无法确定单向离合器的有效性。
可选的，所述累计单元具体用于在所述速差信号大于速差阈值的情况下，在历史超限时间基础上叠加一执行周期，获得累计后的超限时间。
可选的，还包括：
确定有效单元，用于在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
清零单元，用于清零所述超限时间。
通过以上技术手段，可以实现以下有益效果：
本申请可以确定输入轴转速和输出轴转速，并确定输入轴转速和输出轴转速的速差信号。在单向离合器正常情况下，输入轴与输出轴同步运转，此情况下输入轴转速与输出轴转速的速差信号在误差范围内，也即速差信号小于速差阈值。
当速差信号大于速差阈值则表示速差信号超过误差范围时，说明速差信号超过误差范围的超限时间大于时间阈值的情况下，即表明输入轴转速和输出轴转速已经无法同步运转，此时表明单向离合器失效。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例公开的一种混合动力源系统的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的一种单向离合器有效性确定方法的流程图；
图3为本申请实施例公开的一种单向离合器有效性确定装置的结构图；
图4为本申请实施例公开的一种混合动力源汽车的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种混合动力源系统，参见图1，包括：
与总线相连的发动机控制器(Engine Management System，EMS)11。
与发动机控制器11相连的发动机12。
与发动机12通过发动机轴(combust engine shaft，CES)相连的离合器13。
与离合器13通过输入轴(Input shaft，IPS)相连的变速箱14，变速箱14通过输出轴(output shaft，OPS)连接主减速器，主减速器连接汽车轮端。
与总线相连的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)/自动变速箱控制单元(Transmission Control Unit，TCU)15，简称VCU/TCU。VCU/TCU用于控制变速箱14和离合器13，也即图示中虚线框中内容。
与总线相连的电机控制器(TC)16。
与电机控制器16相连的电机17，电机17通过电机轴(e-motor shaft)连接变速箱14。
与总线相连的电池管理系统(Battery Management System)18。
与电池管理系统18相连的电子开关转换系统(Electronic Switching System，ESS)19，电子开关转换系统19与电机17相连。
本申请提供了一种单向离合器有效性确定方法，应用于图1所示混合动力源系统中的整车控制器。参见图2，具体包括以下步骤：
步骤S201：获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号、电机转速信号状态、发动机转速信号和发动机转速信号状态。
整车控制器可以采集设置于车轮上速度传感器的轮速信号，并基于轮速信号来确定轮速信号状态。即，若轮速信号的数据值在预设范围内则确定轮速信号有效，轮速信号状态为有效状态；否则确定轮速信号无效，轮速信号状态为无效状态。
整车控制器可以确定电机转速信号和电机转速信号状态。即，整车控制器判定电机控制器处于操控状态下，则确定电机转速信号状态为有效状态，发动机转速信号状态为无效状态，此时轮速信号即为电机转速信号。
整车控制器可以确定发动机转速信号和发动机转速信号状态，即，整车控制器判定发动机控制器处于操控状态下，则确定发动机转速信号状态为有效状态，此时轮速信号即为发动机转速信号。
步骤S202：判断轮速信号状态是否为有效状态，若是执行S203，若否则执行S204。
在轮速信号状态为有效状态的情况下，表示单向离合器与车轮接触，所以，轮速信号即为单向离合器输出轴的转速(OutShaftSpeed)，进入步骤S203。
在轮速信号状态为无效状态的情况下，表示单向离合器未与车轮接触，此时进入步骤S204。
步骤S203：将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速，进入步骤S206。
即，单向离合器的输出轴转速OutShaftSpeed＝轮速信号。
步骤S204：判断电机转速信号状态是否有效状态，若是则进入步骤S205，若否则进入步骤S215。
在电机转速信号状态为有效状态的情况下，表示电机正常运转，只是暂时还未传递扭矩至单向离合器的输出轴。
在电机转速信号状态为无效状态的情况下，则无法确定单向离合器的输出轴转速OutShaftSpeed，无法适用于本方案来判定单向离合器的有效性，所以结束方案。
步骤S205：获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速，进入步骤S206。
在混合动力系统中，电机转速信号与输出轴转速的传动比设为第一速比Ratio1，第一速比在出厂前便已确定，不同混合动力系统的第一速比可以不同。单向离合器的输出轴转速OutShaftSpeed＝电机转速信号/Ratio1。
步骤S206：判断发动机转速信号状态是否为有效状态。若是，则进入步骤S207；若否则进入步骤S215。
在发动机转速信号状态为有效状态的情况下，表示电机正常运转。
在电机转速信号状态为无效状态的情况下，则无法确定单向离合器的输入轴转速InShaftSpeed，无法适用于本方案来判定单向离合器的有效性，所以结束方案。
步骤S207：获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速。
在混合动力系统中，发动机转速信号与输入轴转速的传动比设为第二速比Ratio2，第二速比为出厂前确定的参数，可以依据实际的混合动力系统而定。因此单向离合器输入轴转速InShaftSpeed＝发动机转速信号/Ratio2。
若第二动力源转速信号无效，则无法判定单向离合器的有效性，所以结束本方案。
步骤S208：计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号。
单向离合器的速差信号DeltaSpeed＝输入轴转速InShaftSpeed-输出轴转速OutShaftSpeed。
步骤S209：判断速差信号是否大于速差阈值，若是进入步骤S210，若否则进入步骤S213。
正常情况下，单向离合器可以使得输入轴和输出轴保持同步，碍于实际情况的误差，所以输入轴转速和输出轴转速的速差信号在误差范围内，即，在单向离合器正常的情况下速差信号小于速差阈值。若速差信号大于阈值则表示单向离合器可能出现问题。
即，判断速差信号DeltaSpeed是否大于速差阈值DeltaSpeedLimit，若是，则表示单向离合器出现不匹配的情况，若否则表示单向离合器正常。其中，DeltaSpeedLimit为与OutShaftSpeed变化率绝对值成正相关的量。
步骤S210：累计速差信号的超限时间。
由于偶发情况下，也可能会出现偶然性速差信号大于速差阈值的情况。所以为了保证准确性，会累计速差的超限时间。
即在速差信号大于速差阈值的情况下，累计速差信号的超限时间，也即，累计单向离合器出现问题的时间。累计后最新的超限时间T＝历史超限时间T+一执行周期。
步骤S211：判断超限时间是否大于累计时间阈值；若是则进入步骤S212；若否则进入步骤S215。
判断超限时间T是否大于时间阈值TLimit，TLimit预先设定的常量。
步骤S212：判定单向离合器失效，进入步骤S214。
步骤S213：判定单向离合器有效。
步骤S214：清零速差超限时间，进入步骤S201。
步骤S215：无法确定单向离合器有效性。
在本次执行周期无法确定单向离合器的有效性的情况下，可以等待进入下一个执行周期重新检测判定。
通过以上技术手段，可以实现以下有益效果：
本申请可以确定输入轴转速和输出轴转速，并确定输入轴转速和输出轴转速的速差信号。在单向离合器正常情况下，输入轴与输出轴同步运转，此情况下输入轴转速与输出轴转速的速差信号在误差范围内，也即速差信号小于速差阈值。
当速差信号大于速差阈值则表示速差信号超过误差范围时，说明速差信号超过误差范围的超限时间大于时间阈值的情况下，即表明输入轴转速和输出轴转速已经无法同步运转，此时表明单向离合器失效。
本申请提供了一种单向离合器有效性确定装置，参见图3，可以包括：
确定单元31，用于确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；
计算单元32，用于计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号；
累计单元33，用于在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间；
确定失效单元34，用于在所述超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效。
其中，所述确定单元31包括输出轴确定单元311，用于确定单向离合器的输出轴转速；则输出轴确定单元311包括：
第一获取单元3111，用于获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号和电机转速信号状态；
赋值单元3112，用于在所述轮速信号状态为有效状态的情况下，将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速；
输出轴单元3113，用于在所述轮速信号状态为无效状态的情况下，若所述电机转速信号状态为有效状态，则获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速；
无法确定单元3114，用于若所述电机转速信号状态为无效状态的情况下，无法确定单向离合器的有效性。
其中，所述确定单元31包括输入轴确定单元312，用于确定单向离合器的输入轴转速；则输入轴确定单元312包括：
第二获取单元3121，用于获取发动机转速信号和发动机转速信号状态；
输入轴单元3122，用于在所述发动机转速信号状态为有效状态下，获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速；
无法确定单元3114，用于在所述发动机转速信号状态为无效状态下，无法确定单向离合器的有效性。
其中，所述累计单元33具体用于在所述速差信号大于速差阈值的情况下，在历史超限时间基础上叠加一执行周期，获得累计后的超限时间。
确定有效单元35，用于在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
清零单元36，用于清零所述超限时间。
关于单向离合器有效性确定装置的具体实现可以参见图2所示的实施例，在此不再赘述。
通过以上技术手段，可以实现以下有益效果：
本申请可以确定输入轴转速和输出轴转速，并确定输入轴转速和输出轴转速的速差信号。在单向离合器正常情况下，输入轴与输出轴同步运转，此情况下输入轴转速与输出轴转速的速差信号在误差范围内，也即速差信号小于速差阈值。
当速差信号大于速差阈值则表示速差信号超过误差范围时，说明速差信号超过误差范围的超限时间大于时间阈值的情况下，即表明输入轴转速和输出轴转速已经无法同步运转，此时表明单向离合器失效。
参见图4，为混合动力汽车的一种示意图。混合动力汽车包括第一动力源和第二动力源。基于图4，本申请提供了一种混合动力汽车的单向离合器失效性确定方法。
其中，第一动力源扭矩传递至车轮的速比为Ratio1，第二动力源扭矩传递至车轮的速比为Ratio2，所述方法包括如下步骤：
a.通过轮速信号状态判断轮速信号是否有效。若有效，则轮速信号即为单向离合器的输出轴转速OutShaftSpeed，执行c；若无效执行b；
b.通过第一动力源转速信号状态判断第一动力源转速信号是否有效。若有效，则输出轴转速OutShaftSpeed＝第一动力源转速信号/Ratio1，再执行c；若无效则无法判定单向离合器的有效性，并执行i结束；
c.通过第二动力源转速信号状态判断第二动力源转速信号是否有效。若有效，则单向离合器的输入轴转速InShaftSpeed＝第二动力源转速信号/Ratio2，再执行d；若无效则无法判定单向离合器的有效性，并执行i结束；
d.计算速差信号DeltaSpeed＝InShaftSpeed-OutShaftSpeed；若DeltaSpeed大于速差阈值DeltaSpeedLimit，再执行f；若否执行e；
e.清零速差超限时间T，判定单向离合器有效，并执行i结束；
f.累计速差超限时间T，T＝T+此软件模块执行周期；若T大于累计时间阈值TLimit，再执行g；若否执行h；
g.判定单向离合器失效，并执行i结束；
h.判定单向离合器有效性待进一步确认，并执行i结束
i.结束，等待进入下一个执行周期重新检测判定。
其中，DeltaSpeedLimit为与OutShaftSpeed变化率绝对值成正相关的量，TLimit为常量。
本申请还提供了一种混合动力系统，如图1所示，混合动力汽车中的整车控制器用于执行下述技术特征：
确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；
计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号；
在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间；
在所述超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效。
可选的，所述确定单向离合器的输出轴转速包括：
获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号和电机转速信号状态；
在所述轮速信号状态为有效状态的情况下，将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速；
在所述轮速信号状态为无效状态的情况下，若所述电机转速信号状态为有效状态，则获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速；
若所述电机转速信号状态为无效状态的情况下，无法确定单向离合器的有效性。
可选的，所述确定单向离合器的输入轴转速，包括：
获取发动机转速信号和发动机转速信号状态；
在所述发动机转速信号状态为有效状态下，获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速；
在所述发动机转速信号状态为无效状态下，无法确定单向离合器的有效性。
可选的，所述在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间包括：
在所述速差信号大于速差阈值的情况下，在历史超限时间基础上叠加一执行周期，获得累计后的超限时间。
可选的，还包括：
在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
清零所述超限时间。
本实施例方法所述的功能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设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该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设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。
Claims (4)
1.一种单向离合器有效性确定方法，其特征在于，包括：
确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；
计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号；
在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间，具体包括在所述速差信号大于速差阈值的情况下，在历史超限时间基础上叠加一执行周期，获得累计后的超限时间；
在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
在所述超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效；
所述确定单向离合器的输出轴转速包括：
获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号和电机转速信号状态；
在所述轮速信号状态为有效状态的情况下，将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速；
在所述轮速信号状态为无效状态的情况下，若所述电机转速信号状态为有效状态，则获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速；
若所述电机转速信号状态为无效状态的情况下，无法确定单向离合器的有效性；
所述确定单向离合器的输入轴转速，包括：
获取发动机转速信号和发动机转速信号状态；
在所述发动机转速信号状态为有效状态下，获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速；
在所述发动机转速信号状态为无效状态下，无法确定单向离合器的有效性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
清零所述超限时间。
3.一种单向离合器有效性确定装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于确定单向离合器的输出轴转速，以及，确定单向离合器的输入轴转速；
计算单元，用于计算所述输入轴转速和所述输出轴转速的速差信号；累计单元，用于在所述速差信号大于速差阈值的情况下累计所述速差信号的超限时间；所述累计单元具体用于在所述速差信号大于速差阈值的情况下，在历史超限时间基础上叠加一执行周期，获得累计后的超限时间；
确定有效单元，用于在所述速差信号不大于速差阈值的情况下，确定所述单向离合器有效；
确定失效单元，用于在所述超限时间大于时间阈值的情况下确定单向离合器失效；
所述确定单元包括输出轴确定单元，用于确定单向离合器的输出轴转速；则输出轴确定单元包括：
第一获取单元，用于获取轮速信号、轮速信号状态、电机转速信号和电机转速信号状态；
赋值单元，用于在所述轮速信号状态为有效状态的情况下，将所述轮速信号赋值于所述单向离合器的输出轴转速；
输出轴单元，用于在所述轮速信号状态为无效状态的情况下，若所述电机转速信号状态为有效状态，则获取电机转速信号与输出轴转速的第一速比，将所述电机转速信号与所述第一速比的商值确定为单向离合器的输出轴转速；
无法确定单元，用于若所述电机转速信号状态为无效状态的情况下，无法确定单向离合器的有效性；
所述确定单元包括输入轴确定单元，用于确定单向离合器的输入轴转速；则输入轴确定单元包括：
第二获取单元，用于获取发动机转速信号和发动机转速信号状态；
输入轴单元，用于在所述发动机转速信号状态为有效状态下，获取发动机转速信号与输入轴转速的第二速比，将所述发动机转速信号与所述第二速比的商值确定为单向离合器的输入轴转速；
无法确定单元，用于在所述发动机转速信号状态为无效状态下，无法确定单向离合器的有效性。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
清零单元，用于清零所述超限时间。
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