CN117823619B - 离合器控制方法、装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种离合器控制方法、装置和车辆。所述方法包括：在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；采集离合器实际压力和离合器实际电流信息；根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压；根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。采用本方法能够降低插电式混合动力汽车的离合器电液式执行机构产生的气蚀现象对离合器实际压力的影响。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种离合器控制方法、装置和车辆。
背景技术
新能源汽车市场占有率逐年攀升，插电式混合动力汽车尤其受到消费者的青睐。为提升发动机直驱工况的机械传递效率，插电式混合动力汽车的传动系统通常使用低粘度的润滑油，达到节能减排的目的。
然而，当混合动力系统长时间处于并联模式时，随着变速箱油温不断上升，润滑油粘度持续降低，采用无刷直流电机和电机油泵构成的离合器电液式执行机构易产生气蚀现象，导致离合器实际压力难以达到预期，进而使得离合器实际传递扭矩骤降，对整车驾驶性和稳定性产生极大影响。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种离合器控制方法、装置和车辆，以降低插电式混合动力汽车的离合器电液式执行机构产生的气蚀现象对离合器实际压力的影响。
第一方面，提供一种离合器控制方法，所述方法应用于插电式混合动力汽车，包括：
在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；
采集离合器实际压力和离合器实际电流信息；
根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压；
根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。
结合第一方面，在第一方面的第一种可实施方式中，确定离合器目标压力的步骤，包括：
基于采集的当前加速踏板开度变化率和当前整车纵向加速度，在预设的整车行驶影响因子映射表中进行查找，获得当前整车行驶影响因子；
获取曲轴实际扭矩和基于离合器主-从动盘转速差所确定的离合器补偿扭矩；
根据所述当前整车行驶影响因子、所述曲轴实际扭矩和所述离合器补偿扭矩，计算离合器目标扭矩；
对所述离合器目标扭矩进行转换，得到对应的离合器目标压力。
结合第一方面的第一种可实施方式，在第一方面的第二种可实施方式中，构建所述整车行驶影响因子映射表的步骤包括：
基于预设的加速踏板开度变化率区间、整车纵向加速度区间和整车行驶影响因子区间，分别构建对应的第一隶属度函数、第二隶属度函数和第三隶属度函数；
基于所述第一隶属度函数、所述第二隶属度函数和所述第三隶属度函数，确定整车行驶影响因子模糊控制规则表；
将所述整车行驶影响因子模糊控制规则表中的各个整车行驶影响因子解模糊化并通过所述第三隶属度函数反映射为实际值，得到所述整车行驶影响因子映射表。
结合第一方面，在第一方面的第三种可实施方式中，所述离合器实际电流信息包括离合器实际电流和离合器实际电流变化率；根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压的步骤，包括：
根据所述离合器目标压力、所述离合器实际电流和所述离合器实际电流变化率，计算前馈补偿值；
基于所述前馈补偿值、所述离合器目标压力和所述离合器实际压力，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压；
叠加所述离合器电机补偿电压和获取的离合器电机基础电压，得到所述离合器电机目标电压。
结合第一方面的第三种可实施方式，在第一方面的第四种可实施方式中，根据所述离合器目标压力、所述离合器实际电流和所述离合器实际电流变化率，计算前馈补偿值的步骤，包括：
根据预设的离合器实际电流影响因子映射表，获得所述离合器实际电流对应的离合器实际电流影响因子；
根据预设的离合器实际电流变化率影响因子映射表，获得所述离合器实际电流变化率对应的离合器实际电流影响因子；
基于所述离合器目标压力、所述离合器实际电流影响因子和所述离合器实际电流变化率影响因子，计算所述前馈补偿值。
结合第一方面的第四种可实施方式，在第一方面的第五种可实施方式中，计算所述前馈补偿值采用的数学表达包括：
表示时刻的前馈补偿值，表示时刻的离合器目标压
力，表示所述离合器实际电流影响因子，表示所述离合器实际电流变化率影响因子。
结合第一方面，在第一方面的第六种可实施方式中，所述抗气蚀模式激活条件包括：
获取的混合动力系统工作模式为并联模式、离合器实际压力变化率不小于预设的第一压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不小于预设的第一电流变化率阈值、离合器主-从动盘转速差不小于预设的第一转速差阈值、变速箱油温不大于预设温度阈值以及离合器系统未处于故障状态。
结合第一方面，在第一方面的第七种可实施方式中，所述方法还包括：
判断是否满足退出抗气蚀模式条件，若是，控制离合器退出抗气蚀模式并进入常规运行模式，若否，返回根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压的步骤；
其中，所述退出抗气蚀模式条件包括：获取的离合器实际压力变化率不大于预设的第二压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不大于预设的第二电流变化率阈值且离合器主-从动盘转速差不大于预设的第二转速差阈值。
第二方面，提供了一种离合器控制装置，所述装置应用于插电式混合动力汽车，包括：
目标压力解析模块，用于在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；
参数采集模块，用于采集离合器实际压力和离合器实际电流信息；
目标电压解析模块，用于根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压；
离合器控制模块，用于根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。
第三方面，提供了一种车辆，所述车辆包括插电式混合动力汽车，所述车辆包括如第二方面所述的离合器控制装置，所述离合器控制装置用于执行如第一方面或结合第一方面的第一种可实施方式至第七种可实施方式中任一项所述的离合器控制方法的步骤。
上述离合器控制方法、装置和车辆，通过在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；采集离合器实际压力和离合器实际电流信息；根据离合器目标压力、离合器实际压力和离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压；根据离合器电机目标电压控制离合器电机。可见，与现有技术相比，本申请的离合器控制方法的有益效果为：实现了离合器执行机构抗气蚀的控制功能，在离合器执行机构产生气蚀现象时，尽可能使离合器实际压力达到预期压力，尽量避免离合器实际传递扭矩骤降，从而实现插电式混合动力汽车的混合动力系统在并联模式下平稳运行的控制目标，一定程度上消除气蚀现象对整车操控性和稳定性产生的影响。
附图说明
图1为一个实施例中离合器控制方法的流程示意图；
图2为一个实施例中离合器控制装置的结构框图；
图3为一个实施例中离合器控制装置的结构框图；
图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种离合器控制方法，以该方法应用于插电式混合动力汽车的整车控制器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力。
为了提升发动机直驱工况的机械传递效率，插电式混合动力汽车的传动系统通常使用低粘度的润滑油，当混合动力系统长时间处于并联模式时，润滑油粘度随着变速箱油温不断上升而持续下降，导致离合器电液式执行机构产生气蚀现象，使得离合器实际压力不能达到预期，离合器实际传递扭矩骤降，进而影响整车驾驶性和稳定性。
因此，在执行本申请的离合器控制方法之前，整车控制器需要先判断是否满足抗气蚀模式激活条件，若满足则控制离合器进入抗气蚀模式，若不满足则控制离合器进入常规模式。
在一种具体的实施方式中，所述抗气蚀模式激活条件包括：获取的混合动力系统工作模式为并联模式、离合器实际压力变化率不小于预设的第一压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不小于预设的第一电流变化率阈值、离合器主-从动盘转速差不小于预设的第一转速差阈值、变速箱油温不大于预设温度阈值以及离合器系统未处于故障状态。
其中，第一压力变化率阈值、第一电流变化率阈值、第一转速差阈值以及预设温度阈值可以通过实车测试而确定。示例性的说明，第一压力变化率阈值可以设置为1bar/10ms，第一电流变化率阈值可以设置为500mA/10ms，第一转速差阈值可以设置为200rpm，预设温度阈值可以设置为120℃。
示例性的，离合器系统预先设置了故障标志位，若离合器系统发生了故障，则该故障标志位会置位为True，若离合器系统未发生故障，则该故障标志位会置位为False。因此，整车控制器可以通过获取离合器系统故障标志位来判断离合器系统是否处于故障状态。
另外，若混合动力系统的工作模式未处于并联模式时，整车控制器控制离合器运行状态为分离模式，并完全卸载离合器执行机构中的油液。
在一种具体的实施方式中，整车控制器确定离合器目标压力的步骤，包括：基于采集的当前加速踏板开度变化率和当前整车纵向加速度，在预设的整车行驶影响因子映射表中进行查找，获得当前整车行驶影响因子；获取曲轴实际扭矩和基于离合器主-从动盘转速差所确定的离合器补偿扭矩；根据所述当前整车行驶影响因子、所述曲轴实际扭矩和所述离合器补偿扭矩，计算离合器目标扭矩；对所述离合器目标扭矩进行转换，得到对应的离合器目标压力。在上述步骤中，整车行驶影响因子映射表记载了不同的加速踏板开度变化率、整车纵向加速度和整车行驶影响因子之间的映射关系，其中，整车行驶影响因子表示驾驶员操作所对应的加速踏板开度变化率、整车纵向加速度对离合器执行机构的扭矩、压力、电压等造成的影响程度。
整车控制器构建所述整车行驶影响因子映射表的步骤，包括：基于预设的加速踏板开度变化率区间、整车纵向加速度区间和整车行驶影响因子区间，分别构建对应的第一隶属度函数、第二隶属度函数和第三隶属度函数；基于所述第一隶属度函数、所述第二隶属度函数和所述第三隶属度函数，确定整车行驶影响因子模糊控制规则表；将所述整车行驶影响因子模糊控制规则表中的各个整车行驶影响因子解模糊化并通过所述第三隶属度函数反映射为实际值，得到所述整车行驶影响因子映射表。
示例性的说明，预设的加速踏板开度变化率区间为[-1000，1000]%，将加速踏板开度变化率预见分为5个子集，记为{NB，NS，ZO，PS，PB}，基本论域为[-2，2]，隶属度函数采用三角型分布，则加速踏板开度变化率区间对应的第一隶属度函数可以如表1所示：
表1 第一隶属度函数
同理，预设的整车纵向加速度区间为[-4，4]m/s2，将整车纵向加速度区间分为5个子集，记为{AD，MD，S，MA，RA}，基本论域为[-2，2]，隶属度函数采取三角型分布，则整车纵向加速度区间对应的第二隶属度函数可以如表2所示：
表2 第二隶属度函数
进一步的，预设的整车行驶影响因子区间为[0，1]，将整车行驶影响因子区间分为5个子集，记为{VS，S，M，B，VB}，基本论域为[0，1]，隶属度函数采用三角型分布，则整车行驶影响因子区间所对应的第三隶属度函数可以如表3所示：
表3 第三隶属度函数
进一步的，基于第一隶属度函数、第二隶属度函数和第三隶属度函数，根据专家经验并结合台架标定和实车测试确定模糊控制规则，以加速踏板开度变化率和整车纵向加速度为模糊控制的输入，以整车行驶影响因子为模糊控制的输出，确定整车行驶影响因子模糊控制规则表，如表4所示：
表4 整车行驶影响因子模糊控制规则表
最后，采用加权平均法对整车行驶影响因子进行解模糊化，并将整车行驶影响因子的模糊量通过第三隶属度函数反映射转换为对应的实际值，得到整车行驶影响因子映射表。
整车控制器在构建整车行驶影响因子映射表后，可以根据实时采集的当前加速踏板开度变化率和当前整车纵向加速度在整车行驶影响因子映射表中查找，获得对应的当前整车行驶影响因子。
需要说明的是，整车控制器可以根据发动机飞轮端扭矩、发电机实际扭矩以及预
设的发电机传递速比，计算得到上述曲轴实际扭矩，采用的数学表达包括：，其中，表示曲轴实际扭矩，表示发动
机飞轮端扭矩，表示发电机实际扭矩，表示发电机传递速比。
上述离合器补偿扭矩是基于离合器主-从动盘转速差查表所确定的，其中，所述表
为通过台架测试所确定的关于不同的离合器主-从动盘转速差和离合器补偿扭矩关系的一
维表。所述离合器主-从动盘转速差可以根据发动机实际转速、前电机实际转速和预设的混
合动力系统速比计算得到，采用的数学表达包括：，表示离合器主-从动盘转速差，表示前电机实际转速、表示前电机传递
速比，表示发动机传递速比，表示发动机实际转速。
进一步的，整车控制器基于确定的当前整车行驶影响因子、曲轴实际扭矩和离合
器补偿扭矩，计算对应的离合器目标扭矩，采用的数学表达包括：，表示离合器目标扭矩，表示
曲轴实际扭矩，表示离合器补偿扭矩，表示当前整车行驶影响因子。
最后，整车控制器根据离合器目标扭矩通过离合器扭矩-压力特性曲线得到对应的离合器目标压力，其中，所述离合器扭矩-压力特性曲线可以通过离合器载荷试验所确定。
在另一种的实施方式中，整车控制器还可以通过曲轴实际扭矩、制动踏板开度以及整车速度计算得到离合器目标扭矩，具体包括：基于采集的制动踏板开度和整车速度，在预设的第一映射关系中进行查找，获得对应的离合器意图补偿扭矩，其中，所述第一映射关系表示不同的制动踏板开度、车辆速度以及离合器意图补偿扭矩之间的映射关系，其是通过实车测试所确定的；基于获取的离合器主-从动盘转速差，在预设的第二映射关系中进行查找，获得对应的离合器转速补偿扭矩，其中，第二映射关系表示不同的离合器主-从动盘转速差与离合器转速补偿扭矩之间的映射关系，其是通过台架测试所确定的；将曲轴实际扭矩、离合器意图补偿扭矩和离合器转速补偿扭矩相加，得到离合器目标扭矩。在本实施方式中，计算曲轴实际扭矩和离合器主-从动盘转速差的方式与前述实施方式中的相关内容相似，在此不再进行赘述。
步骤204，采集离合器实际压力和离合器实际电流信息。
具体的，所述离合器实际电流信息可以包括离合器实际电流和离合器实际电流变化率。
步骤206，根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压。
在一种具体的实施方式中，步骤206具体包括：根据所述离合器目标压力、所述离合器实际电流和所述离合器实际电流变化率，计算前馈补偿值；基于所述前馈补偿值、所述离合器目标压力和所述离合器实际压力，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压；叠加所述离合器电机补偿电压和获取的离合器电机基础电压，得到所述离合器电机目标电压。
在上述步骤中，整车控制器根据所述离合器目标压力、所述离合器实际电流和所述离合器实际电流变化率，计算前馈补偿值的步骤，包括：根据预设的离合器实际电流影响因子映射表，获得所述离合器实际电流对应的离合器实际电流影响因子；根据预设的离合器实际电流变化率影响因子映射表，获得所述离合器实际电流变化率对应的离合器实际电流影响因子；基于所述离合器目标压力、所述离合器实际电流影响因子和所述离合器实际电流变化率影响因子，计算所述前馈补偿值。
其中，所述离合器实际电流影响因子映射表记载了不同的离合器实际电流和离合器实际电流影响因子之间的映射关系，其可以通过桌面仿真分析和台架测试所确定，离合器实际电流影响因子表示离合器实际电流对离合器电压等产生的影响程度。
同理，所述离合器实际电流变化率影响因子映射表记载了不同的离合器实际电流变化率和离合器实际电流变化率影响因子之间的映射关系，其可以通过桌面仿真分析和台架测试所确定，离合器实际电流变化率影响因子表示离合器实际电流变化率对离合器电压等产生的影响程度。
进一步的，整车控制器计算所述前馈补偿值采用的数学表达包括：，表示时刻的前
馈补偿值，表示时刻的离合器目标压力，表示所述离合器实际电流影响因
子，表示所述离合器实际电流变化率影响因子。
在上述步骤中，整车控制器基于所述前馈补偿值、所述离合器目标压力和所述离合器实际压力，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压的步骤，具体包括：整车控制器定义k时刻的离合器目标压力和离合器实际压力之间的差值e(k)为基于前馈补偿的增量式PID控制法的输入变量，且一般的，离合器目标压力和离合器实际压力之间的差值的取值范围为[-10，10]bar；整车控制器定义k时刻的离合器电机目标电压为基于前馈补偿的增量式PID控制法的输出变量，且一般的，离合器电机目标电压的取值范围为[-5，5]V；
为提升离合器执行机构抗气蚀控制的实时响应性，尽量避免增量式PID控制器出
现超调现象，导致离合器实际压力出现较大扰动，整车控制器可以根据变速箱油温查表得
到增量式PID控制系数、、，所述表为通过台架测试和实车标定所确定的关于不同
的变速箱油温和增量式PID控制系数关系的映射表；
基于上述得到的前馈补偿值、增量式PID系数以及k时刻的离合器目标压力和离合
器实际压力之间的差值，并结合历史时刻的离合器目标压力和离合器实际压力之间的差
值，按照基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压，采用的数学表达包
括：，其中，表示k时刻的离合器电机补偿电压，表示增量式PID控制器比例控制系数，
表示增量式PID控制器积分控制系数，表示增量式PID控制器微分控制系数，表示k时
刻的离合器目标压力和离合器实际压力之间的差值，表示k-1时刻的离合器目标压
力和离合器实际压力之间的差值，表示k-2时刻的离合器目标压力和离合器实际压
力之间的差值，表示k时刻的前馈补偿值。
整车控制器可以根据离合器目标压力和变速箱油温查表得到离合器电机基础电压，其中，所述表为通过台架测试和实车标定所得到的关于不同的离合器目标压力、变速箱油温和离合器电机基础电压关系的映射表。将离合器电机补偿电压和离合器电机基础电压相加，即可得到离合器电机目标电压。
步骤208，根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。
通过上述步骤计算得到的离合器电机目标电压，并控制离合器电机按照离合器电机目标电压运行，可以完成离合器执行机构抗气蚀控制功能。优选的，在离合器执行机构启动抗气蚀模式一段时间后，可以判断是否满足退出抗气蚀模式条件，若是，控制离合器退出抗气蚀模式并进入常规运行模式，若否，返回根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压的步骤。
其中，所述退出抗气蚀模式条件包括：获取的离合器实际压力变化率不大于预设的第二压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不大于预设的第二电流变化率阈值且离合器主-从动盘转速差不大于预设的第二转速差阈值。
上述第二压力变化率阈值、第二电流变化率阈值以及第二转速差阈值可以通过实车测试和标定所确定。示例性的说明，第二压力变化率阈值可以设置为0.5bar/10ms，第二电流变化率阈值可以设置为200mA/10ms，第二转速差阈值可以设置为50rpm。
上述离合器控制方法中，通过判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；采集离合器实际压力和离合器实际电流信息；根据离合器目标压力、离合器实际压力和离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压；根据离合器电机目标电压控制离合器电机，实现了离合器执行机构抗气蚀的控制功能，在离合器执行机构产生气蚀现象时，尽可能使离合器实际压力达到预期压力，尽量避免离合器实际传递扭矩骤降，从而实现插电式混合动力汽车的混合动力系统在并联模式下平稳运行的控制目标，一定程度上消除气蚀现象对整车操控性和稳定性产生的影响。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种离合器控制装置，所述装置应用于插电式混合动力汽车，包括：目标压力解析模块、参数采集模块、目标电压解析模块和离合器控制模块，其中：
目标压力解析模块，用于在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；
参数采集模块，用于采集离合器实际压力和离合器实际电流信息；
目标电压解析模块，用于根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压；
离合器控制模块，用于根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。
在一种具体的实施方式中，所述目标压力解析模块用于确定离合器目标压力，具体包括：基于采集的当前加速踏板开度变化率和当前整车纵向加速度，在预设的整车行驶影响因子映射表中进行查找，获得当前整车行驶影响因子；获取曲轴实际扭矩和基于离合器主-从动盘转速差所确定的离合器补偿扭矩；根据所述当前整车行驶影响因子、所述曲轴实际扭矩和所述离合器补偿扭矩，计算离合器目标扭矩；对所述离合器目标扭矩进行转换，得到对应的离合器目标压力。
在一种具体的实施方式中，如图3所示，所述装置还包括模糊控制模块，其用于构建所述整车行驶影响因子映射表，具体包括：基于预设的加速踏板开度变化率区间、整车纵向加速度区间和整车行驶影响因子区间，分别构建对应的第一隶属度函数、第二隶属度函数和第三隶属度函数；基于所述第一隶属度函数、所述第二隶属度函数和所述第三隶属度函数，确定整车行驶影响因子模糊控制规则表；将所述整车行驶影响因子模糊控制规则表中的各个整车行驶影响因子解模糊化并通过所述第三隶属度函数反映射为实际值，得到所述整车行驶影响因子映射表。
在一种具体的实施方式中，所述离合器实际电流信息包括离合器实际电流和离合器实际电流变化率；所述目标电压解析模块用于根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压，具体包括：根据所述离合器目标压力、所述离合器实际电流和所述离合器实际电流变化率，计算前馈补偿值；基于所述前馈补偿值、所述离合器目标压力和所述离合器实际压力，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压；叠加所述离合器电机补偿电压和获取的离合器电机基础电压，得到所述离合器电机目标电压。
进一步的，所述目标电压解析模块用于根据所述离合器目标压力、所述离合器实际电流和所述离合器实际电流变化率，计算前馈补偿值，具体包括：根据预设的离合器实际电流影响因子映射表，获得所述离合器实际电流对应的离合器实际电流影响因子；根据预设的离合器实际电流变化率影响因子映射表，获得所述离合器实际电流变化率对应的离合器实际电流影响因子；基于所述离合器目标压力、所述离合器实际电流影响因子和所述离合器实际电流变化率影响因子，计算所述前馈补偿值。
更进一步的，所述目标电压解析模块计算所述前馈补偿值，采用的数学表达包括：，表示时刻的前
馈补偿值，表示时刻的离合器目标压力，表示所述离合器实际电流影响因
子，表示所述离合器实际电流变化率影响因子。
在一种具体的实施方式中，所述抗气蚀模式激活条件包括：获取的混合动力系统工作模式为并联模式、离合器实际压力变化率不小于预设的第一压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不小于预设的第一电流变化率阈值、离合器主-从动盘转速差不小于预设的第一转速差阈值、变速箱油温不大于预设温度阈值以及离合器系统未处于故障状态。
在一种优选的实施方式中，所述离合器控制模块还用于：判断是否满足退出抗气蚀模式条件，若是，控制离合器退出抗气蚀模式并进入常规运行模式，若否，返回根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压的步骤；其中，所述退出抗气蚀模式条件包括：获取的离合器实际压力变化率不大于预设的第二压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不大于预设的第二电流变化率阈值且离合器主-从动盘转速差不大于预设的第二转速差阈值。
关于离合器控制装置的具体限定可以参见上文中对于离合器控制方法的限定，在此不再赘述。上述离合器控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种车辆，所述车辆包括插电式混合动力汽车，所述车辆包括如前述实施例所述的离合器控制装置，所述离合器控制装置用于执行如前述实施例所述的离合器控制方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储各种行车状态数据，如加速踏板开度变化率、变速箱油温和离合器实际压力等等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种离合器控制方法。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例所述的离合器抗气蚀控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种离合器控制方法，其特征在于，所述方法应用于插电式混合动力汽车，包括：
在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；
采集离合器实际压力和离合器实际电流信息，其中，所述离合器实际电流信息包括离合器实际电流和离合器实际电流变化率；
根据预设的离合器实际电流影响因子映射表，获得所述离合器实际电流对应的离合器实际电流影响因子；
根据预设的离合器实际电流变化率影响因子映射表，获得所述离合器实际电流变化率对应的离合器实际电流影响因子；
基于所述离合器目标压力、所述离合器实际电流影响因子和所述离合器实际电流变化率影响因子，计算前馈补偿值，其中，计算所述前馈补偿值采用的数学表达包括：
，
表示/>时刻的前馈补偿值，/>表示/>时刻的离合器目标压力，/>表示所述离合器实际电流影响因子，/>表示所述离合器实际电流变化率影响因子；
基于所述前馈补偿值、所述离合器目标压力和所述离合器实际压力，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压；
叠加所述离合器电机补偿电压和获取的离合器电机基础电压，得到离合器电机目标电压；
根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。
2.根据权利要求1所述的离合器控制方法，其特征在于，确定离合器目标压力的步骤，包括：
基于采集的当前加速踏板开度变化率和当前整车纵向加速度，在预设的整车行驶影响因子映射表中进行查找，获得当前整车行驶影响因子；
获取曲轴实际扭矩和基于离合器主-从动盘转速差所确定的离合器补偿扭矩；
根据所述当前整车行驶影响因子、所述曲轴实际扭矩和所述离合器补偿扭矩，计算离合器目标扭矩；
对所述离合器目标扭矩进行转换，得到对应的离合器目标压力。
3.根据权利要求2所述的离合器控制方法，其特征在于，构建所述整车行驶影响因子映射表的步骤包括：
基于预设的加速踏板开度变化率区间、整车纵向加速度区间和整车行驶影响因子区间，分别构建对应的第一隶属度函数、第二隶属度函数和第三隶属度函数；
基于所述第一隶属度函数、所述第二隶属度函数和所述第三隶属度函数，确定整车行驶影响因子模糊控制规则表；
将所述整车行驶影响因子模糊控制规则表中的各个整车行驶影响因子解模糊化并通过所述第三隶属度函数反映射为实际值，得到所述整车行驶影响因子映射表。
4.根据权利要求1所述的离合器控制方法，其特征在于，所述抗气蚀模式激活条件包括：
获取的混合动力系统工作模式为并联模式、离合器实际压力变化率不小于预设的第一压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不小于预设的第一电流变化率阈值、离合器主-从动盘转速差不小于预设的第一转速差阈值、变速箱油温不大于预设温度阈值以及离合器系统未处于故障状态。
5.根据权利要求1所述的离合器控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断是否满足退出抗气蚀模式条件，若是，控制离合器退出抗气蚀模式并进入常规运行模式，若否，返回根据所述离合器目标压力、所述离合器实际压力和所述离合器实际电流信息，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机目标电压的步骤；
其中，所述退出抗气蚀模式条件包括：获取的离合器实际压力变化率不大于预设的第二压力变化率阈值、离合器电机实际电流变化率不大于预设的第二电流变化率阈值且离合器主-从动盘转速差不大于预设的第二转速差阈值。
6.一种离合器控制装置，其特征在于，所述装置应用于插电式混合动力汽车，包括：
目标压力解析模块，用于在判断出满足抗气蚀模式激活条件时，确定离合器目标压力；
参数采集模块，用于采集离合器实际压力和离合器实际电流信息，其中，所述离合器实际电流信息包括离合器实际电流和离合器实际电流变化率；
目标电压解析模块，用于：根据预设的离合器实际电流影响因子映射表，获得所述离合器实际电流对应的离合器实际电流影响因子；
根据预设的离合器实际电流变化率影响因子映射表，获得所述离合器实际电流变化率对应的离合器实际电流影响因子；
基于所述离合器目标压力、所述离合器实际电流影响因子和所述离合器实际电流变化率影响因子，计算前馈补偿值，其中，计算所述前馈补偿值采用的数学表达包括：
，
表示/>时刻的前馈补偿值，/>表示/>时刻的离合器目标压力，/>表示所述离合器实际电流影响因子，/>表示所述离合器实际电流变化率影响因子；
基于所述前馈补偿值、所述离合器目标压力和所述离合器实际压力，采用基于前馈补偿的增量式PID控制法计算离合器电机补偿电压；
叠加所述离合器电机补偿电压和获取的离合器电机基础电压，得到离合器电机目标电压；
离合器控制模块，用于根据所述离合器电机目标电压控制离合器电机。
7.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括插电式混合动力汽车，所述车辆包括如权利要求6所述的离合器控制装置，所述离合器控制装置用于执行如权利要求1至5中任一项所述的离合器控制方法的步骤。
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|---|---|
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008232425A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-10-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 変速制御装置、鞍乗型車両、及び変速機の制御方法 |
| CN102442299A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于混合动力系统的发动机起动的控制 |
| WO2014164408A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-09 | Eaton Corporation | System and method for clutch pressure control |
| WO2014175030A1 (ja) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両のクラッチ制御装置 |
| KR101673813B1 (ko) * | 2015-10-01 | 2016-11-16 | 현대자동차주식회사 | 건식클러치 탑재 차량의 발진 제어방법 |
| KR20200080661A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 현대트랜시스 주식회사 | 차량용 클러치액추에이터 제어방법 및 장치 |
| CN113790225A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-12-14 | 重庆青山工业有限责任公司 | 一种混合动力变速箱离合器压力控制方法 |
| CN114776801A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | 一种自动变速器移库换档中离合器压力的前馈控制方法 |
| CN115095654A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种双离合自动变速器动力降挡发动机转速同步控制方法 |
| CN115875380A (zh) * | 2021-08-05 | 2023-03-31 | 上海汽车集团股份有限公司 | 湿式离合器的压力控制方法 |
| CN116533982A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-04 | 成都赛力斯科技有限公司 | 基于混合动力汽车的发动机异常启动控制方法及相关设备 |
| CN116620258A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 成都赛力斯科技有限公司 | 一种应用于紧急制动的扭矩切换控制方法和装置 |
| CN116733864A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-09-12 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 湿式离合器半结合点自适应方法、系统、车辆及存储介质 |
| CN117570132A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-02-20 | 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 离合器分离控制方法和装置 |
-
2024
- 2024-03-06 CN CN202410253691.XA patent/CN117823619B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008232425A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-10-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 変速制御装置、鞍乗型車両、及び変速機の制御方法 |
| CN102442299A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于混合动力系统的发动机起动的控制 |
| WO2014164408A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-09 | Eaton Corporation | System and method for clutch pressure control |
| WO2014175030A1 (ja) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両のクラッチ制御装置 |
| KR101673813B1 (ko) * | 2015-10-01 | 2016-11-16 | 현대자동차주식회사 | 건식클러치 탑재 차량의 발진 제어방법 |
| KR20200080661A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 현대트랜시스 주식회사 | 차량용 클러치액추에이터 제어방법 및 장치 |
| CN113790225A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-12-14 | 重庆青山工业有限责任公司 | 一种混合动力变速箱离合器压力控制方法 |
| CN115875380A (zh) * | 2021-08-05 | 2023-03-31 | 上海汽车集团股份有限公司 | 湿式离合器的压力控制方法 |
| CN114776801A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | 一种自动变速器移库换档中离合器压力的前馈控制方法 |
| CN115095654A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种双离合自动变速器动力降挡发动机转速同步控制方法 |
| CN116733864A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-09-12 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 湿式离合器半结合点自适应方法、系统、车辆及存储介质 |
| CN116533982A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-04 | 成都赛力斯科技有限公司 | 基于混合动力汽车的发动机异常启动控制方法及相关设备 |
| CN116620258A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 成都赛力斯科技有限公司 | 一种应用于紧急制动的扭矩切换控制方法和装置 |
| CN117570132A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-02-20 | 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 离合器分离控制方法和装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| P2混合动力离合器辅助发动机起动控制方法研究;赵彬;宁甲奎;周达;刘四海;郑岩;;汽车技术;20181211(第12期);全文 * |
| PWM电压源逆变器非线性因素迭代学习补偿;吴春;齐蓉;;中国电机工程学报;20150205(第03期);全文 * |
| 基于重复控制的前馈补偿方法研究;赵月飞;朱长青;安巧静;严雪飞;;军械工程学院学报;20131215(第06期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117823619A (zh) | 2024-04-05 |
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Legal Events
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