CN110116724A - 一种改善混合动力***离合器分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善混合动力***离合器分离的方法，包括以下步骤：控制动力源降低输出扭矩，使所述输出扭矩小于设定值，所述动力源为发动机；发出离合器断开指令，切断衔铁电力；控制第一电机发出主动分离振荡扭矩；确认离合器是否分离，若分离则停止发出主动分离振荡扭矩；所述离合器一端连接第一电机和发动机，所述第一电机置于发动机和离合器之间，所述离合器另一端连接第二发电机。该方法能够缩短离合器的分离时间，增加分离器彻底分离的几率。

Description

一种改善混合动力***离合器分离的方法

技术领域

本发明涉及一种离合器分离方法，尤其涉及一种改善混合动力***离合器分离的方法。

背景技术

随着能源危机不断逼近，环保要求不断提高，节能减排成为人类的共同目标。各种新能源车辆进入人们的生活，其中又以搭载多个动力源的混合动力车辆最适合现阶段的需求。在混合动力车辆中，为了切断和衔接多个动力源，往往有一个或多个离合器。

离合器是一种位于动力源与传动***之间，以开关的方式传递动力的装置。根据《中国离合器制造行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》分析，离合器分为电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器四种。摩擦离合器应能满足以下基本要求：

1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。

2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。

3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。

4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。

5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。

6)操纵省力，维修保养方便。

传统离合器分离时控制步骤如图1：

1.控制发动机和第一电机以一定速度降低输出扭矩，使接近于0(小于一定值)。

2.发出离合器断开指令，切断衔铁的电力。依靠弹簧将离合器分开，由于有摩擦力存在有一定概率分离失败。

3.根据第一电机和第二电机的转速差，或者传感器确认离合器分离与否。

其中对于要求2)彻底分离的要求，由于摩擦力的存在一些离合器存在分离不彻底的问题。传统的方案通过加强回位装置如弹簧的力量，解决这一问题，但是成本高。随着电子控制计算的进步，有可能通过精密的电子控制的方式解决这一问题。

发明内容

本发明为了解决现有离合器分离中存在分离不彻底的问题，提供了一种改善混合动力***离合器分离的方法，该方法能够缩短分离器的分离时间，增加分离器彻底分离的几率。

本发明为了实现上述目的，所采取的技术方案为：一种改善混合动力***离合器分离的方法，包括以下步骤

S01控制动力源降低输出扭矩，使所述输出扭矩小于设定值，所述动力源为发动机；

S02发出离合器断开指令，切断衔铁电力；

S03控制第一电机发出主动分离振荡扭矩；

S04确认离合器是否分离，若分离则停止发出主动分离振荡扭矩；

所述离合器一端连接第一电机和发动机，所述第一电机置于发动机和离合器之间，所述离合器另一端连接第二发电机。

进一步更详细的，所述S01中使所述输出扭矩小于设定值为使所述输出扭矩接近于零。

进一步更详细的，步骤s02和步骤s03同时进行。

进一步更详细的，执行步骤s02后t0时间内，若离合器未分离成功，则进行步骤s03，若离合器分离成功则结束。

进一步更详细的，控制第一电机发出主动分离振荡扭矩，若发出振荡扭矩的时间t＜t1，且分离器分离成功，则停止发出振荡扭矩，反之，继续发出振荡扭矩；若t≥t1且分离器分离失败，则停止发出振荡扭矩。

进一步更详细的，通过所述第一电机和所述第二电机的转速差判断所述分离器分合状况，若转速差大于30rpm且持续50ms，则分离成功。

进一步更详细的，通过传感器信号判断所述分离器分合状况，所述传感器为位置传感器，所述传感器安装于离合器活动齿套或者衔铁上

进一步更详细的，所述t1＝300ms～1000ms。

进一步更详细的，发出振荡扭矩大小随转速减小而减小。

本发明所产生的有益效果包括：本发明中的分离方法相对于传统分离方法大大缩短了分离器彻底分离成功的时间，且理论上该分离方法可实现分离器100％的分离成功，极大的提高了分离成功的几率。

附图说明

图1传统离合器分离方法流程图；

图2混合动力***结构示意图；

图3本发明中离合器结构示意图；

图4本发明中离合器分离方法流程图；

图5本发明中离合器分离方法流程图；

图6本发明中振荡扭矩曲线图；

图7本发明中转速为1000rpm时设定的振荡扭矩曲线图；

图8本发明中转速为4000rpm时设定的振荡扭矩曲线图；

图9采用本发明中分离方法时，离合器分离效果示意图；

图中1、发动机，2、第一电机，3、离合器，4、第二电机，5、输入轴，6、衔铁，7、活动齿套，8、固定齿套，9、电磁铁，10、输出轴，11、弹性装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明中一种改善混合动力***离合器3分离的方法为在断开离合器3的同时或者稍微延迟后施加主动的扭矩。基本原理是主动使接触面稍微分离，接触摩擦力减轻，达到离合器3分离的目的。

混连式混动***结构如图2所示，(仅仅为示例，可以包含一个或多个离合器3)，包括发动机1、第一电机2、离合器3、第二电机4等构成。离合器3一端连接第一电机2和发动机1，第一电机2置于发动机1和离合器3之间，离合器3另一端连接第二电机4。通过控制离合器3的结合形成并联模式，离合器3断开形成串联模式。根据汽车的行驶状况，驾驶员行驶意图，电池能量等因素，进行模式切换。

离合器3有很多种，齿嵌式电磁离合器3结构如图3，包括输入轴5，衔铁6，活动齿套7，固定齿套8，电磁铁9，输出轴10，弹性装置11。衔铁6和电磁铁9置于活动齿套7和固定齿套8两侧，给衔铁6电力则吸引离合器3结合，切断电力则磁力消失，依靠弹性装置11复位离合器3断开，实现离合器3分离。

本发明中方法的控制步骤如图4和图5所示：

1.控制发动机1以一定速度降低输出扭矩，使小于一定值并接近于0。

2.发出离合器3断开指令，切断衔铁6的电力。

3.同时控制第一电机2发出主动分离振荡扭矩。其中振荡扭矩的幅度Ts和周期ts为标定量。或者是执行步骤2之后稍作等待一定时间t0，观察离合器3断开情况，在t0时间内，离合器3分离成功则操作结束，若分离失败则开始施加主动振荡扭矩。发出振荡扭矩大小随转速减小而减小，该转速为第二电机转速，因为还是结合的所以其实也是第一电机。该处的t0可自行设定定值。

4.根据第一电机2和第二电机4的转速差，或者使用安装于衔铁或离合器3活动齿套上的位置传感器确认离合器3分离与否。若第一电机和第二电机的转速差大于30且持续50ms则可判断分离(优先)，若持续时间小于20ms则可判断离合器3还处于结合状态。第一电机2实际发出振荡扭矩的时间为t，预先设定振荡扭矩发出的最长时间为t1，若t＜t1时离合器3分离成功则停止发出振荡扭矩，t达到t1时，不管是否完成离合器3分离均停止发出振荡扭矩。

振荡扭矩具体含义如下。假设当前扭矩为0，扭矩幅度为20Nm周期为300ms，在当前扭矩T的基础上，先指示第一电机在750ms达到扭矩10Nm，然后指示在245ms达到扭矩-10Nm，此循环反复实行。在此扭矩振荡过程中，离合器3的主动齿和从动齿之间摩擦达到最低，顺利分离。

上述标定量的设定主要是基于物理法则，与分离之前转速有相关性，在算法中设定脉谱图如表1和表2，采用查表法，找到转速对应的周期，且通过台架或整车试验获得最佳值。需要考虑断开成功率和整车的驾驶性，不能使汽车有明显的加速感或冲击。若简单地将控制变量设定固定值，或者是在此基础上乘以与转速呈相关性的系数，都是基于本发明的原理应该受到保护。

表1

转速	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000
										周期ts	300	？	260	？	？	？	70	50	50

表2

转速	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000
										扭矩Ts	20	？	40	？	？	？	80	90	90

为说明清楚相互物理关系，实施例如下。

最长振荡扭矩施加时间一般设定t1＝600ms。整体上有如下规律倾向，低转速如1000rpm需要一个较慢且小的扭矩，可如图7中设定Ts＝20Nm，ts＝300ms，高的转速如4000rpm需要一个比较快而大的扭矩，可如图8中设定Ts＝80Nm，ts＝78ms。

实施效果示例如图9，图中转速区虚线代表第一电机转速，实线代表第二电机转速，在衔铁6断电时间t0之后不能成功实现离合分离的情况下，发出振荡扭矩后，发动机1和第一电机2很快就出现了转速差，在还未到达t1之前实现了离合器3的完全分离。

上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：包括以下步骤

S01 控制动力源降低输出扭矩，使所述输出扭矩小于设定值，所述动力源为发动机；

S02 发出离合器断开指令，切断衔铁电力；

S03 控制第一电机发出主动分离振荡扭矩；

S04 确认离合器是否分离，若分离则停止发出主动分离振荡扭矩；

所述离合器一端连接第一电机和发动机，所述第一电机置于发动机和离合器之间，所述离合器另一端连接第二发电机。

2.根据权利要求1所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：所述S01中使所述输出扭矩接近于零。

3.根据权利要求1所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：步骤s02和步骤s03同时进行。

4.根据权利要求1所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：执行步骤s02后t0时间内，若离合器未分离成功，则进行步骤s03，若离合器分离成功则结束。

5.根据权利要求1所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：控制第一电机发出主动分离振荡扭矩，若发出振荡扭矩的时间t＜t1，且分离器分离成功，则停止发出振荡扭矩，反之，继续发出振荡扭矩；若t≥t1且分离器分离失败，则停止发出振荡扭矩。

6.根据权利要求1所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：通过所述第一电机和所述第二电机的转速差判断所述分离器分合状况。

7.根据权利要求6所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：通过传感器信号判断所述分离器分合状况，所述传感器用于测试离合器活动时齿套或者衔铁的所在位置。

8.根据权利要求5所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：所述t1=300ms~1000ms。

9.根据权利要求1所述的改善混合动力***离合器分离的方法，其特征在于：发出振荡扭矩大小随转速减小而减小。