CN102009649A - 一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法，当车辆在静止时，限力矩离合器的主、从摩擦片处于分离状态；当车辆由静止模式进入电动启动和纯电动行驶模式时，首先主控制器HCU判断电池电量SOC的数值大小，要满足电动起步的阀值条件SOC>X，然后，位移传感器8测定限力矩离合器的主、从摩擦片是否处于分离状态，；当车辆由纯电动模式进入启动发动机并联驱动模式时，需要限力矩离合器由分离状态快速的进入接合状态，然后，回复到分离状态；首先主控制器HCU发出的需求扭矩较大，单一的驱动电机的驱动力无法满足整车扭矩需求，需要启动发动机来并联驱动；本发明可以使车辆在低速、拥堵的道路上，实现低速纯电动，降低了油耗，减少了排放；加速动力性和瞬态动力性很好。

Description

一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法

技术领域

本发明属于混合动力汽车的动力总成部件控制，具体涉及一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法。

背景技术

强度混合动力汽车可以实现怠速起停、并联驱动、纯电动行驶、行进间启动发动机、制动能量回收等功能。通过以上模式的实施可以提高车辆的整车动力性，达到节能、减排的目的。

在强混合动力系统中，发动机输出与电机的输出是同轴布置。为了实现在纯电动模式下行驶，必须使发动机停机，要求电机和发动机动力连接中断，使发动机不再是驱动电机的一个阻力负载，提高了能量的利用效率。当车辆需要发动机和电机并联驱动的时候，又需要启动发动机。常规的方式是通过一个单独的启动电机启动发动机，然后，与驱动电机提供的动力能量耦合，这样增加了额外的启动电机，使动力耦合装置结构复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力汽车动力传动装置的限力矩离合器控制方法，该方法通过控制动力耦合装置的关键部件－限力矩离合器，来实现强混合动力汽车的纯电动行驶和起步、由纯电动行驶模式进入启动发动机并联运行模式，能提高车辆的整车动力性，并节约能耗、减少排放。

本发明是基于一种全新的动力系统设计的，其中限力矩离合器是动力传递的关键环节。控制精度和好坏关系到整车行进间能否平稳启动发动机的成败，同时也是能否纯电动起步和行驶的关键，还关系到整车的平顺性。

本发明所述的一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法，其特征是控制执行电机的正反转，并且主控制器HCU根据接收位移传感器的电压信号，来确定执行电机的工作时间，从而确定限力矩离合器的主、从摩擦片的相对位置；

（1）当车辆在静止时，限力矩离合器的主、从摩擦片处于分离状态，此时继电器Ⅰ和继电器Ⅱ的触角3、4同时处于闭合状态；

（2）当车辆由静止模式进入电动启动和纯电动行驶模式时，首先主控制器HCU判断电池电量SOC的数值大小，要满足电动起步的阀值条件SOC>X，然后，位移传感器8测定限力矩离合器的主、从摩擦片是否处于分离状态，如果是，则系统可以顺利的进入纯电动起步和行驶；此时，驱动电机的动力不会分流到发动机；

（3）当车辆由纯电动模式进入启动发动机并联驱动模式时，需要限力矩离合器由分离状态快速的进入接合状态，然后，回复到分离状态；首先主控制器HCU发出的需求扭矩较大，单一的驱动电机的驱动力无法满足整车扭矩需求，需要启动发动机来并联驱动；此时主控制器HCU发出继电器信号让继电器Ⅰ的3、5触角接合,继电器Ⅱ的3、4触角接合,此时执行电机正向转动；限力矩离合器离合器由分离到滑动摩擦再到完全接合的过程，也是发动机由静止到启动的过程；当发动机起来之后，限力矩离合器快速分离，此时继电器Ⅰ的触角3、4接通；继电器Ⅱ的触角3、5接通，执行电机反转。当限力矩离合器完全分离之后，主控制器HCU控制继电器Ⅰ的3、4触角，继电器Ⅱ的3、4触角同时接合，执行电机停止工作；分离状态的检测需要位移传感器发送反馈电压信号给主控制器HCU。

本发明的的有益效果：可以使车辆在低速、拥堵的道路上，电池允许的条件下，实现低速纯电动，降低了油耗，减少了排放；同时在车辆不停止的情况下，由纯电动模式可以快速切换到电机和发动机并联驱动，加速动力性和瞬态动力性很好；减少了单独启动发动机的启动小电机，简化了动力耦合装置的结构。

附图说明

图1 是混合动力汽车的动力耦合示意图。

图2 是限力矩离合器执行电机的电器原理图。

图3是限力矩离合器控制策略流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1，本发明所涉及的动力耦合装置包括发动机1、设在发动机的输出轴与驱动电机6的转子之间的限力矩离合器7、设在限力矩离合器上的位移传感器8、设在发动机的输出轴与限力矩离合器之间的单向离合器2、设在驱动电机6的转子与变速箱4之间的主离合器3、与变速箱4的输出端配合连接的传动件5、与驱动动机连接的动力电池9，还包括与动力电池、驱动电机6和位移传感器8电连接的主控制器HCU；驱动电机的转子与限力矩离合器在轴向重叠，径向相互嵌套；限力矩离合器与单向离合器在轴向重叠，径向相互嵌套；主离合器与驱动电机的转子在轴向重叠，径向相互嵌套，驱动电机的转子通过主离合器与变速器的输入轴配合连接。其中的单向离合器直接连接到发动机输出轴上，发动机能够通过单向离合器把动力输出，但是驱动电动机的动力不能通过单向离合器输入给发动机。从而保证了纯电动行驶模式下，驱动电机的动力不会传递给静止的发动机，降低了发动机空转阻力，对混动经济性和动力性能都有所提高。纯电动模式下，限力矩离合器是常开的，发动机不会被驱动电机反拖。通过限力矩离合器的闭合，可以实现驱动电机启动发动机的控制。

参见图2，当继电器Ⅰ的触角3、5接通，继电器Ⅱ的触角3、4接通时，执行电机10正向转动，定义为限力矩离合器进入接合状态。

当继电器Ⅰ的触角3、4接合，继电器Ⅱ的触角3、5接合，执行电机反转，定义限力矩离合器进入分离状态。

继电器Ⅰ和继电器Ⅱ的触角3、4同时处于接合状态，定义限力矩离合器摩擦片位置保持状态。

参见图3，一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法，具体过程如下：

（1）当车辆在静止时，限力矩离合器的主、从摩擦片处于分离状态，此时继电器Ⅰ和继电器Ⅱ的触角3、4同时处于闭合状态；

（2）当车辆由静止模式进入电动启动和纯电动行驶模式时，首先主控制器HCU判断电池电量SOC的数值大小，要满足电动起步的阀值条件SOC>X，然后，位移传感器8测定限力矩离合器的主、从摩擦片是否处于分离状态，如果是，则系统可以顺利的进入纯电动起步和行驶；此时，驱动电机的动力不会分流到发动机；

（3）当车辆由纯电动模式进入启动发动机并联驱动模式时，需要限力矩离合器由分离状态快速的进入接合状态，然后，回复到分离状态；首先主控制器HCU发出的需求扭矩较大，单一的驱动电机的驱动力无法满足整车扭矩需求，需要启动发动机来并联驱动；此时主控制器HCU发出继电器信号让继电器Ⅰ的3、5触角接合,继电器Ⅱ的3、4触角接合,此时执行电机正向转动；限力矩离合器离合器由分离到滑动摩擦再到完全接合的过程，也是发动机由静止到启动的过程；当发动机起来之后，限力矩离合器快速分离，此时继电器Ⅰ的触角3、4接通；继电器Ⅱ的触角3、5接通，执行电机反转。当限力矩离合器完全分离之后，主控制器HCU控制继电器Ⅰ的3、4触角，继电器Ⅱ的3、4触角同时接合，执行电机停止工作；分离状态的检测需要位移传感器发送反馈电压信号给主控制器HCU。

Claims (1)

1.一种混合动力汽车动力耦合装置的限力矩离合器控制方法，具体过程如下：

（1）当车辆在静止时，限力矩离合器的主、从摩擦片处于分离状态，此时继电器Ⅰ和继电器Ⅱ的触角3、4同时处于闭合状态；

（2）当车辆由静止模式进入电动启动和纯电动行驶模式时，首先主控制器HCU判断电池电量SOC的数值大小，要满足电动起步的阀值条件SOC>X，然后，位移传感器8测定限力矩离合器的主、从摩擦片是否处于分离状态，如果是，则系统可以顺利的进入纯电动起步和行驶；此时，驱动电机的动力不会分流到发动机；

（3）当车辆由纯电动模式进入启动发动机并联驱动模式时，需要限力矩离合器由分离状态快速的进入接合状态，然后，回复到分离状态；首先主控制器HCU发出的需求扭矩较大，单一的驱动电机的驱动力无法满足整车扭矩需求，需要启动发动机来并联驱动；此时主控制器HCU发出继电器信号让继电器Ⅰ的3、5触角接合,继电器Ⅱ的3、4触角接合,此时执行电机正向转动；限力矩离合器离合器由分离到滑动摩擦再到完全接合的过程，也是发动机由静止到启动的过程；当发动机起来之后，限力矩离合器快速分离，此时继电器Ⅰ的触角3、4接通；继电器Ⅱ的触角3、5接通，执行电机反转；当限力矩离合器完全分离之后，主控制器HCU控制继电器Ⅰ的3、4触角，继电器Ⅱ的3、4触角同时接合，执行电机停止工作；分离状态的检测需要位移传感器发送反馈电压信号给主控制器HCU。

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