[发明专利]混合动力车用离合器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆离合器控制技术领域，具体地说涉及一种混合动力车用离合器控制方法。

背景技术

离合器安装在发动机与变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。

根据调研，现有的离合器控制方案主要有：1）电机式，通过电机驱动涡轮蜗杆推动离合器摇臂的分离和结合；2）液压式，通过液压电磁阀开启的油管油压推动摇臂实现离合器的开启；3）电液式，控制为模拟电路，通过电机产生油管油压推动摇臂实现离合器的开启。

但是，现有的离合器控制方案的缺点有：1）电机式，该种方案控制和机械机构较简单，但由于电机经常工作在大负荷区，电机很容易烧坏；2）液压式，该种方案控制和机械方案较简单，但机械加工要求很高，油管若有一些铁屑，会很容易损坏电磁阀；3）电液模拟电路式，模拟控制电路无法实现扭矩传统的精确控制，无法实现和整车控制器的CAN通讯，无法实现全面的诊断，同时成本较高。

如图1所示，实线表示机械连接，虚线表示控制信号，为现有技术中的一种客车混合动力系统结构，包括发动机、离合器1、离合器执行机构1、电机1、电机2、离合器2、离合器执行结构2、AMT变速箱及主减速器。该种方案为双电机双离合器模式，控制系统复杂，但可以实现纯电动、串联、并联、起停等各种模式的切换，可以实现客车混合动力系统极大地降低能耗的同时，保持良好的起停性能和驾驶性能。该技术方案中，离合器的控制为关键技术之一。通过离合器的控制，才能实现纯电动和混合动力的各种模式切换，实现良好的起停性能，实现良好的扭矩精度的传递，以实现能耗大幅降低的同时保证驾驶性。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中电机容易损坏、加工精度要求高、控制精确度低且系统不可靠，从而提出一种混合动力车用离合器控制方法，能实现混合动力车模式切换、扭矩传递、起停、换挡分离以及离合器的精确扭矩控制。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种混合动力车用离合器控制方法，包括以下步骤：

1）整车控制器HCU发送离合器传递扭矩需求给离合器控制器CCU；

2）离合器控制器CCU对接收到的离合器传递扭矩需求信号进行计算分析，得到离合器的需求位置；

3）通过离合器位置传感器获取离合器的实际位置，根据离合器的需求位置和实际位置的差别，调整离合器的位置，使离合器向该需求位置运动；

4）实时通过位置传感器获取离合器的实际位置，调整该离合器的运动方向，直到达到需求位置，离合器锁定在该需求位置；

5）离合器控制器CCU根据位置传感器再次采集到的离合器当前实际位置，计算得到离合器的当前传递扭矩，将离合器当前传递扭矩发送给整车控制器HCU，整车控制器HCU判断是否达到传递扭矩需求，离合器当前传递扭矩达到目标需求后，整车控制器HCU执行整车控制。

作为优化，在所述步骤3）中，根据离合器的需求位置和实际位置的差别，调整离合器的位置，使离合器向该需求位置运动的过程，包括：通过对比离合器的需求位置和离合器的实际位置之间的差值，决定电机的转向和占空比，电机根据该转向和占空比推动离合器的分离轴承运动，使离合器向需求位置运动。

作为优化，步骤2）中离合器控制器CCU接收到离合器传递扭矩需求信号后，通过传递扭矩到离合器位置的对应Map图以及各种修正，计算得到离合器的需求位置；步骤5）离合器控制器CCU根据位置传感器再次采集到的离合器当前实际位置，通过离合器位置与传递扭矩的对应Map图及各种修正，计算得到离合器的当前传递扭矩。

作为优化，将传递扭矩到离合器位置的对应Map图在混动台架上进行标定。

作为优化，根据离合器实际位置与需求位置的差值，利用PID算法，得出电机的转向和占空比。

作为优化，离合器电机通过带动蜗轮蜗杆机构推动离合器液压泵的活塞运动，离合器液压泵再通过油管油压传递给分泵动力，以推动摇臂运动，摇臂再通过摇臂轴推动分离轴承活动，最终使离合器达到快速开启、关闭及精确控制位置的需求。