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学习混合电动车辆的发动机离合器接触点的装置和方法

阅读:1024发布:2020-08-25

专利汇可以提供学习混合电动车辆的发动机离合器接触点的装置和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了学习混合 电动车 辆的 发动机 离合器 的 接触 点的装置和方法。用于学习包括连接至 变速器 的 电动机 和通过发动机离合器选择性地连接至电动机的发动机的混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法包括:确定是否满足发动机离合器的接触点的学习条件;当满足学习条件时释放变速器离合器并且控制电动机转速;当电动机转速的变化量小于第一预定值时,增加发动机离合器的耦接压 力 ;比较电动机 扭矩 根据发动机离合器的增加的耦接压力的变化量与第二预定值;并且当电动机扭矩的变化量大于或等于第二预定值时学习发动机离合器的接触点。,下面是学习混合电动车辆的发动机离合器接触点的装置和方法专利的具体信息内容。

1.一种用于学习混合电动车辆的发动机离合器接触点的方法,所述混合电动车辆包括通过所述发动机离合器选择性地连接至电动机的发动机和连接至变速器的所述电动机,所述方法包括以下步骤:
确定是否满足所述发动机离合器的所述接触点的学习条件;
当满足所述学习条件时,释放变速器离合器并且控制电动机转速;
当所述电动机转速的变化量小于第一预定值时,增加所述发动机离合器的耦接压
将随着所述发动机离合器的增加的耦接压力所述电动机扭矩的变化量与第二预定值进行比较;并且
当所述电动机扭矩的变化量大于或等于所述第二预定值时学习所述发动机离合器的所述接触点。
2.根据权利要求1所述的方法,在学习所述发动机离合器的所述接触点的步骤之后,进一步包括:
结束对所述电动机转速的控制,释放所述发动机离合器并且耦接所述变速器离合器。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述混合电动车辆处于EV模式,踏板位置值和刹车踏板的位置值是0,电池荷电状态(SOC)大于阈值,当前挡位级是D级并且所述电动机转速在预定范围内时,满足所述学习条件。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电动机转速被控制作为所述变速器的目标输入转速。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述发动机离合器的所述耦接压力通过具有递增形式的信号等级增加。
6.一种用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置,所述混合电动车辆包括通过所述发动机离合器选择性地连接至电动机的发动机和连接至变速器的所述电动机,所述装置包括:
驾驶信息检测器,用于检测所述混合电动车辆的运行状态;以及
控制器,用于基于来自所述驾驶信息检测器的信号耦接或者释放所述发动机离合器,其中,在满足所述发动机离合器的接触点的学习条件时,所述控制器通过在释放变速器离合器之后增加所述发动机离合器的耦接压力并且控制所述电动机转速来学习所述发动机离合器的接触点。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,在学习所述发动机离合器的接触点之后,所述控制器结束对所述电动机转速的控制,释放所述发动机离合器并且耦接所述变速器离合器。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,在所述电动机转速的变化量小于第一预定值时,所述控制器增加所述发动机离合器的所述耦接压力。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述控制器将所述电动机转速控制作为所述变速器的目标输入转速。
10.根据权利要求6所述的装置,其中,所述控制器将随着所述发动机离合器的增加的耦接压力所述电动机扭矩的变化量与第二预定值进行比较,并且当所述电动机扭矩的变化量大于或等于所述第二预定值时学习所述发动机离合器的所述接触点。
11.根据权利要求6所述的装置,其中,在所述混合电动车辆处于EV模式,油门踏板的位置值和刹车踏板的位置值是0,电池荷电状态(SOC)大于阈值,当前挡位级是D级并且所述电动机转速在预定范围内时,所述控制器确定满足所述学习条件。
12.根据权利要求6所述的装置,其中,所述控制器通过具有递增形式的信号等级增加所述发动机离合器的所述耦接压力。
13.根据权利要求6所述的装置,其中,所述发动机离合器包括干式发动机离合器。

说明书全文

学习混合电动车辆的发动机离合器接触点的装置和方法

[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求于2015年10月30日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0152445号优先权权益,其全部内容通过引证方式结合于此。

技术领域

[0003] 本公开内容涉及用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置和方法。更具体地,本公开内容涉及以下用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置和方法,该装置和方法学习在混合电动车辆以电动车辆模式运行时的发动机离合器的接触点。

背景技术

[0004] 通常,混合电动车辆通过从燃料燃烧产生扭矩的发动机以及从电池或者其他电源产生扭矩的电动机驱动。
[0005] 混合电动车辆可以根据发动机和电动机的动力源或者动力路径分为两种类型。并联式混合电动车辆直接通过发动机的机械动力驱动并且在出现需要电动机的电动力的这种情况下使用电动机的电动力。另一方面,直式(或者串联式)混合电动车辆通过电动机的电动力驱动,电动机的电动力是由发电机从发动机的机械动力转换的。
[0006] 在并联混合动力车辆中,为了将发动机的动力传输至驱动轴,可以在发动机与电动机之间安装发动机离合器。混合动力车辆可以根据发动机离合器是否耦接而提供电动车辆(EV)模式和混合电动车辆(HEV)模式,其中,电动车辆模式仅利用电动机的扭矩提供车辆的运行,混合电动车辆模式利用发动机扭矩和电动机扭矩的结合提供车辆的运行。
[0007] 有利地,混合电动车辆可以估计并且学习发动机离合器的接触点用于稳定的动力输送和快速的扭矩响应。
[0008] 装配变速器电子设备(transmission mounted electric device,TMED)式混合电动车辆(可以提供有自动变速器)使用湿式发动机离合器并且当挡位级,位置,是P级或者N级时学习发动机离合器的接触点。
[0009] 然而,提供有双离合变速器(DCT)的混合电动车辆可以使用干式发动机离合器,所以与湿式发动机离合器相比,学习发动机离合器的接触点是必要的。而且,应用于湿式发动机离合器的用于学习发动机离合器的接触点的传统方法可能比期望精确度低。
[0010] 本背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开内容的背景技术的理解,并且因此本公开内容可能包括在该国家中未构成为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。发明内容
[0011] 本公开内容致力于提供用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置和方法,该装置和方法具有在混合电动车辆以EV模式运行期间学习发动机离合器的接触点的优点。
[0012] 本公开内容的示例性实施方式提供用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法,该混合电动车辆包括通过发动机离合器选择性地连接至电动机的发动机和连接至变速器的电动机,该方法可包括:确定是否满足发动机离合器的接触点的学习条件;当满足学习条件时释放变速器离合器并且控制电动机转速;当电动机转速的变化量小于第一预定值时,增加发动机离合器的耦接压力;比较根据发动机离合器的增加的耦接压力的电动机扭矩的变化量与第二预定值;并且当电动机扭矩的变化量大于或等于第二预定值时学习发动机离合器的接触点。
[0013] 该方法可以进一步包括在学习发动机离合器的接触点之后结束对电动机转速的控制,释放发动机离合器,并且耦接变速器离合器。
[0014] 当混合电动车辆处于EV模式时,踏板的位置值和刹车踏板的位置值是0,电池荷电状态(SOC)大于阈值,当前挡位级是D级并且电动机转速在预定范围内,可满足学习条件。
[0015] 电动机转速可以控制为变速器的目标输入转速。
[0016] 发动机离合器的耦接压力可以通过具有递增形式的信号等级而增加。
[0017] 本公开内容的另一示例性实施方式提供用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置,该混合电动车辆包括通过发动机离合器选择性地连接至电动机的发动机和连接至变速器的电动机,该装置可包括:驾驶信息检测器,用于检测混合电动车辆的运行状态;以及控制器,用于基于来自驾驶信息检测器的信号耦接或者释放发动机离合器,其中,控制器可以通过在释放变速器离合器之后增加发动机离合器的耦接压力并且在满足发动机离合器的接触点的学习条件时控制电动机转速来学习发动机离合器的接触点。
[0018] 在学习发动机离合器的接触点之后,控制器可以结束对电动机转速的控制,释放发动机离合器,以及耦接变速器离合器。
[0019] 在电动机转速的变化量小于第一预定值时,控制器可以增加发动机离合器的耦接压力。
[0020] 控制器可以控制电动机转速作为变速器的目标输入转速。
[0021] 控制器可以比较根据发动机离合器的增加的耦接压力的电动机扭矩的变化量与第二预定值,并且在电动机扭矩的变化量大于或等于第二预定值时学习发动机离合器的接触点。
[0022] 当混合电动车辆处于EV模式时,油门踏板的位置值和刹车踏板的位置值是0,电池SOC大于阈值,当前挡位级是D级并且电动机转速在预定范围内,控制器可以确定满足学习条件。
[0023] 控制器可以通过具有递增形式的信号等级而增加发动机离合器的耦接压力。
[0024] 发动机离合器可包括干式发动机离合器。
[0025] 如上所述,根据本公开内容的示例性实施方式,可以在混合电动车辆运行期间学习发动机离合器的接触点,并且可以提高发动机离合器的接触点的精确度。
[0026] 因此,可以降低发动机离合器的耦接影响,从而提高混合电动车辆的驾驶性能。附图说明
[0027] 图1是根据本公开内容的示例性实施方式的混合系统的示意图,用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法应用于该混合系统。
[0028] 图2是根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置的框图
[0029] 图3是图示根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法的流程图
[0030] 图4是示出依照根据本公开内容的示例性实施方式的学习过程的混合电动车辆的状态的示图。

具体实施方式

[0031] 在下面的详细描述中,仅简单地以示例的方式示出和描述了本公开内容的某些示例性实施方式。如本领域技术人员应当认识到的,在所有修改都不偏离本公开内容的精神或范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。
[0032] 贯穿整个说明书和以下后续的权利要求书,除非有明确相反的说明,否则词语“包括”以及诸如“包含”或者“含有”的变形应被理解为意指包括所述元件,但并不排除任何其他的元件。
[0033] 遍及说明书,类似的参考标号可以指定类似的元件。
[0034] 应理解的是,本文中使用的术语“车辆”或者“车辆的”或者其他类似术语包括通常包括混合动力车辆、插电混合动力车辆及其他可替代燃料车辆(例如,燃料从除石油以外的资源获得)的机动车辆。如此处所提及的,混合电动车辆是指具有两种或多种的动力源的车辆,例如,既是汽油又是电力动力的车辆。
[0035] 此外,应当理解的是,可由至少一个控制器执行一些方法。术语控制器可以指包括存储器和被配置为执行一个或多个应理解为其算法结构的步骤的处理器的硬件设备。存储器可以被配置为存储算法步骤,而处理器具体被配置为执行所述算法步骤从而进行一个或多个下面所述的处理。
[0036] 此外,本公开内容的控制逻辑可体现为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质,计算机可读介质包括由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡以及光学数据储存装置。计算机可读记录介质还可分布在网络耦接的计算机系统中,以便例如,通过远程信息处理服务器控制器局域网络(CAN)以分布的方式储存和执行计算机可读介质。
[0037] 下文中将参照附图详细地描述本公开内容的示列性实施方式。
[0038] 图1是根据本公开内容的示例性实施方式的混合系统的示意图,用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法应用于该混合系统。
[0039] 为了更好的理解和描述的方便,如图1中所示的混合系统是本公开内容的示例性实施方式。因此,根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法不仅可以应用于如图1中所示的混合系统,而且还可以应用于所有其他混合系统。
[0040] 如图1中所示,根据本公开内容的示例性实施方式的应用了用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法的混合系统可包括混合控制单元(HCU)10、电子控制单元(ECU)12、电动机控制单元(MCU)14、变速器控制单元(TCU)16、发动机20、发动机离合器22、电动机24、变速器26和电池28。
[0041] HCU 10可以控制其他控制器的运行,其他控制器在混合电动车辆的整个运行中可以相互交换信息,因此HCU 10通过与其他控制器协作控制发动机20和电动机24的输出扭矩。
[0042] ECU 12可以根据发动机20的条件(诸如,驾驶者的需求扭矩、冷却剂温度和发动机扭矩)控制发动机20的整个运行。
[0043] MCU 14可以根据驾驶者的需求扭矩、混合电动车辆的驱动模式和电池28的荷电状态(SOC)条件控制电动机24的整个运行。
[0044] TCU 16可以根据电动机24和发动机20的输出扭矩以及再生制动的量控制变速器26的整个运行,诸如变速器26的转速比。
[0045] 发动机20在接通并且运行时输出动力作为动力源。
[0046] 发动机离合器22可以设置在发动机20与电动机24之间以接收HCU 10的控制信号并且根据混合电动车辆的驱动模式选择性地连接发动机20以及电动机24。
[0047] 电动机24可以通过从电池28通过逆变器施加的3相AC电压运行以产生扭矩,并且运行为发电机并将滑行减速模式下的再生能量供应至电池28。
[0048] 变速器26可以将通过耦接和释放发动机离合器22确定的发动机20的输出扭矩和电动机24的输出扭矩作为输入扭矩提供,并且根据车辆速度和驾驶条件选择任何换挡齿轮以将驱动力输出至驱动轮并且保持驱动。
[0049] 变速器26可以是包括多个行星齿轮组和多个摩擦元件的自动变速器(AT),或者包括多个同步器和致动器的双离合变速器(DCT),但是变速器类型不限于此。
[0050] 电池28可以由多个单元电池组成,并且存储高电压用于供给电压(例如,400V DC或者450V DC)至电动机24。
[0051] 如上所述的混合系统对本领域的普通技术人员可以是明显的,所以将省去其详细说明。
[0052] 图2是根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置的框图。
[0053] 如图2中所示,根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的装置可包括发动机离合器22、驾驶信息检测器30和控制器11。
[0054] 以下描述的根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法中的过程可以通过使每个控制器集成或者细分每个控制器执行。因此,为了描述的方便,在本说明书和权利要求中,提供在混合电动车辆中的许多控制器可以统称为控制器11。
[0055] 应用本公开内容的示例性实施方式的混合电动车辆可包括至少一个发动机20和至少一个电动机24。另外,混合电动车辆可以提供一种驱动模式,在该驱动模式中,发动机20和电动机24单独或者同时运行为动力源。为此,发动机离合器可以设置在发动机20与电动机24之间以选择性地连接发动机20和电动机24。
[0056] 特别地,在本公开内容的示例性实施方式中,发动机离合器22可以是干式发动机离合器。
[0057] 驾驶信息检测器30可以检测混合电动车辆的运行状态并且包括车速传感器31、电动机转速传感器32、发动机转速传感器33、油门踏板位置传感器(APS)34和刹车踏板位置传感器(BPS)35。
[0058] 车速传感器31可以检测车辆的速度,并将相应信号传输至控制器11。
[0059] 电动机转速传感器32可以检测电动机24的旋转转速,并将相应信号传输至控制器11。
[0060] 发动机转速传感器33可以检测发动机20的旋转转速,并将相应信号传输至控制器11。
[0061] 油门踏板位置传感器34可以连续检测油门踏板的位置值,并将监测信号传输至控制器11。当油门踏板被完全踩压时油门踏板的位置值可以是100%,并且当完全不踩压油门踏板时油门踏板的位置值可以是0%。
[0062] 可以使用可以装配在进气管上的节气门位置传感器(TPS)代替油门踏板位置传感器34。因此,在该说明书和所附权利要求的范围中,油门踏板位置传感器34可包括节气门位置传感器,并且油门踏板的位置值可以理解为节气门的开口值。
[0063] 刹车踏板位置传感器35可以连续检测刹车踏板的位置值,并将监测信号传输至控制器11。当刹车踏板被完全踩压时刹车踏板的位置值可以是100%,并且当完全不踩压刹车踏板时刹车踏板的位置值可以是0%。
[0064] 即,控制器11可以通过油门踏板位置传感器34和刹车踏板位置传感器35检测与驾驶者的加速命令和/或制动命令相关的数据。
[0065] 控制器11可以通过在释放变速器离合器之后增加发动机离合器22的耦接压力并且在满足学习发动机离合器22的接触点的条件时控制电动机转速来学习发动机离合器22的接触点。
[0066] 在电动机转速的变化量小于第一预定值时,控制器11可以增加发动机离合器的耦接压力。
[0067] 另外,控制器11可以比较电动机扭矩根据发动机离合器22的增加的耦接压力的变化量与第二预定值并且在电动机扭矩的变化量大于或等于第二预定值时学习发动机离合器22的接触点。
[0068] 控制器11可以在学习发动机离合器22的接触点之后结束对电动机转速的控制,释放发动机离合器22并且耦接变速器离合器。
[0069] 为此,控制器11可以被实现为由预定程序运行的至少一个处理器,并且可以编程预定程序以执行根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法的每个步骤。
[0070] 在下文中,将参考图3和图4详细描述根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法。
[0071] 图3是根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法的流程图,图4是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的学习过程的混合电动车辆的状态的示图。
[0072] 如图3中所示,根据本公开内容的示例性实施方式的用于学习混合电动车辆的发动机离合器的接触点的方法可以开始于在步骤S100基于来自驾驶信息检测器30的信号确定是否满足发动机离合器的接触点的学习条件。
[0073] 在此,当混合电动车辆以EV模式滑行时,控制器11可以确定满足学习条件。如图4所示,当混合电动车辆处于EV模式时,油门踏板的位置值和刹车踏板的位置值是0,电池SOC大于阈值,当前挡位级是D级并且电动机转速在预定范围内,可以满足学习条件。
[0074] 即,当电动机转速处于变速器在当前挡位级或者位置的最小输入转速与最高输入转速之间的预定范围内时,控制器11可以确定满足学习条件,以使功率消耗最小化。
[0075] 当在步骤S100满足发动机离合器的接触点的学习条件时,控制器11可以在步骤S110释放变速器离合器。
[0076] 在控制器11学习发动机离合器的接触点期间,可能出现诸如车轮的滑行扭矩的干扰。因此,如图4所示,控制器11可以释放变速器离合器以提高释放发动机离合器22的状态下的学习精确度。
[0077] 在步骤S110,当释放变速器离合器时,控制器11可以在步骤S120控制电动机转速。
[0078] 电动机转速应该稳定化以增加发动机离合器22的耦接压力。因此,在步骤S120,控制器11可以控制电动机转速。
[0079] 在此,控制器11可以控制电动机转速作为变速器的目标输入转速以在学习发动机离合器的接触点之后重新耦接变速器离合器。变速器26的目标输入转速可以确定为变速器输出转速除以自动变速器的目标齿轮级的齿轮比或者双离合变速器的目标齿轮级的输入轴转速的值。
[0080] 在步骤S120,当控制电动机转速时,控制器11可以确定电动机转速是否稳定。即,在步骤S130,控制器11可以比较电动机转速的变化量与第一预定值。
[0081] 在步骤S130,当电动机转速的变化量小于第一预定值时,控制器11可以在步骤S140增加发动机离合器22的耦接压力。
[0082] 在此,发动机离合器的耦接压力可以通过具有递增的形式的信号等级增加。例如,可以使用具有斜坡形式单调递增或者梯级递增的信号。
[0083] 当发动机离合器22的耦接压力在步骤S140增加时,电动机扭矩可以根据发动机的负载改变。因此,在步骤S150,控制器11可以比较根据发动机离合器的增加的耦接压力的电动机扭矩变化量与第二预定值。
[0084] 在步骤S150,当电动机扭矩的变化量大于或等于第二预定值时,控制器11可以在步骤S160学习发动机离合器22的接触点。
[0085] 之后,在步骤S170,控制器11可以结束对电动机转速的控制,在步骤S180释放发动机离合器22并且耦接变速器离合器。
[0086] 如上所述,根据本公开内容的示例性实施方式,可以在混合电动车辆运行期间学习发动机离合器的接触点,并且可以提高发动机离合器的接触点的精确度。因此,可以降低发动机离合器的耦接影响,从而提高混合电动车辆的驾驶性能。
[0087] 虽然已结合目前被视为实用的示例性实施方式描述了本公开内容,但应当理解的是,本公开内容不限于所公开的实施方式。相反,本公开内容旨在涵盖被包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
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