扭矩学习方法和混合动力模块与流程

本发明涉及混合动力技术领域。更具体地，本发明涉及用于混合动力车辆的扭矩学习方法和混合动力模块。

背景技术：

混合动力车辆可以将发动机产生的扭矩和电动机产生的扭矩结合传递到离合器和变速器，然后传递到车轮的驱动轴。p2混合动力模块是安装在发动机和变速箱之间的一种混合动力模块。p2混合动力模块通常包括连接装置、分离离合器、电动机和双离合器装置。连接装置用于机械式地连接发动机。分离离合器能够将发动机扭矩传递到混合动力模块，并能够将混合动力模块与发动机分离。双离合器装置能够将扭矩从电动机和/或从分离离合器传递到变速器。

在混合动力车辆的行驶过程中，学习和确定离合器实际传递的扭矩非常重要。现有技术中通常基于发动机扭矩和电动机扭矩的总和来学习双离合器装置实际传递的扭矩，而不考虑所传递的扭矩来自发动机还是电动机。例如，假设发动机扭矩和电动机扭矩总计为100nm(牛顿米)，可能存在很多种扭矩组合，例如发动机扭矩为100nm而电动机扭矩为0nm，发动机扭矩和电动机扭矩各自为50nm，或者发动机扭矩为0nm而电动机扭矩为100nm等。在不同的扭矩组合下，双离合器装置实际传递的扭矩存在很大变化。例如，如果发动机扭矩具有正容差，则100nm的发动机扭矩实际可能代表110nm。这种情况下，在学习离合器实际传递的扭矩时可能得到错误的数值。如果对离合器的实际扭矩学习存在错误，则将导致驾驶性能变差、换挡控制的准确性降低等问题。

为此，需要一种用于混合动力车辆的精确的扭矩学习方法。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供混合动力车辆的精确的扭矩学习方法和混合动力模块。本发明的另一目的是提供分别考虑电动机扭矩和发动机扭矩的扭矩学习方法和混合动力模块。本发明的另一目的是提供便于实现优异驾驶性能的扭矩学习方法和混合动力模块。

本发明的一个方面提供一种混合动力车辆的扭矩学习方法，混合动力车辆包括用于产生发动机扭矩的发动机、用于产生电动机扭矩的电动机、变速器和离合装置，控制方法包括：在电动机单独驱动混合动力车辆的单独电动机模式下，通过控制离合装置的离合器扭矩以使得电动机的转速与变速器的转速的差的绝对值达到第一预定值，存储并且关联电动机的电动机扭矩和相对应的在单独电动机模式下的离合器扭矩；在发动机单独驱动混合动力车辆的单独发动机模式下，通过控制离合装置的离合器扭矩以使得发动机的转速与变速器的转速的差的绝对值达到第二预定值，存储并且关联发动机的发动机扭矩和相对应的在单独发动机模式下的离合器扭矩；和在电动机与发动机共同驱动混合动力车辆的混合动力模式下，根据在单独电动机模式下的离合器扭矩和在单独发动机模式下的离合器扭矩来计算离合装置在混合动力模式下需要的离合器扭矩。

根据本发明的实施例，根据在单独电动机模式下的离合器扭矩和在单独发动机模式下的离合器扭矩来计算离合装置在混合动力模式下需要的离合器扭矩包括根据如下公式计算：

p＝pe+pm

其中，p表示离合装置在混合动力模式下需要的离合器扭矩，pe表示在单独电动机模式下与当前电动机扭矩相对应的离合器扭矩，并且pm表示在单独发动机模式下与当前发动机扭矩相对应的离合器扭矩。

根据本发明的实施例，根据在单独电动机模式下的离合器扭矩和在单独发动机模式下的离合器扭矩来计算离合装置在混合动力模式下需要的离合器扭矩包括根据如下公式计算：

其中，p表示离合装置在混合动力模式下需要的混合离合器扭矩，te1表示在单独电动机模式下存储的电动机扭矩，te2表示电动机的当前电动机扭矩，pe1表示在单独电动机模式下存储的与te1相对应的离合器扭矩，tm1表示在单独发动机模式下存储的发动机扭矩，tm2表示发动机的当前发动机扭矩，pm1表示在单独发动机模式下存储的与tm1相对应的离合器扭矩。

根据本发明的实施例，第一预定值在20转每分到80转每分之间和/或第二预定值在20转每分到80转每分之间。

根据本发明的实施例，第一预定值为50转每分和/或第二预定值为50转每分。

根据本发明的实施例，通过控制离合装置的离合器扭矩以使得电动机的转速与变速器的转速的差的绝对值达到第一预定值包括：从离合装置的闭合状态逐渐减小离合器扭矩，以使得电动机的转速与变速器的转速的差达到第一预定值。

根据本发明的实施例，通过控制离合装置的离合器扭矩以使得发动机的转速与变速器的转速的差的绝对值达到第二预定值包括：从离合装置的闭合状态逐渐减小离合器扭矩，以使得发动机的转速与变速器的转速的差达到第二预定值。

根据本发明的实施例，在单独电动机模式下、并且电动机的转速与变速器的转速的差的绝对值达到第一预定值时，在混合动力车辆的行驶中实时地或者在混合动力车辆每经过预定行驶里程后，存储并且关联电动机的电动机扭矩和相对应的在单独电动机模式下的离合器扭矩；和/或在单独发动机模式下、并且发动机的转速与变速器的转速的差的绝对值达到第二预定值时，在混合动力车辆的行驶中实时地或者在混合动力车辆每经过预定行驶里程后，存储并且关联发动机的发动机扭矩和相对应的在单独发动机模式下的离合器扭矩。

根据本发明的实施例，通过液压、气动或电动方式来控制离合器扭矩。

本发明的另一方面提供一种混合动力模块，包括：分离离合器，用于选择性地从发动机接收发动机扭矩；电动机，用于产生电动机扭矩；变速器；离合装置，设置在电动机和变速器之间，用于调整变速器的输入扭矩；和控制装置，其用于执行根据本发明的实施例的扭矩学习方法。

根据本发明的实施例，扭矩学习方法可以分别学习在单独电动机模式和单独发动机模式下与电动机扭矩和发动机扭矩相对应的离合器扭矩，并且在混合动力模式下基于电动机扭矩和发动机扭矩的比例来计算离合器扭矩。由此，根据本发明的扭矩学习方法可以更精确地控制混合动力模式下的离合器扭矩。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的混合动力车辆的示意图。

图2是根据本发明的实施例的混合动力车辆的示意图。

图3是根据本发明的实施例的扭矩学习方法的流程图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。现参考示例性的实施方式详细描述本发明，一些实施例图示在附图中。以下描述参考附图进行，除非另有表示，否则在不同附图中的相同附图标记代表相同或类似的元件。以下示例性实施方式中描述的方案不代表本发明的所有方案。相反，这些方案仅是所附权利要求中涉及的本发明的各个方面的系统和方法的示例。

本发明提供一种用于混合动力车辆的扭矩学习方法。图1和图2是根据本发明的实施例的混合动力车辆的示意图。如图1和图2所示，混合动力车辆包括用于产生发动机扭矩的发动机10、用于产生电动机扭矩的电动机20、分离离合器30、离合装置40、变速器50和控制装置60。根据本发明的实施例，混合动力模块可以包括电动机20、分离离合器30和离合装置40。

分离离合器30设置在发动机10和电动机20之间。分离离合器30可以选择性地连接或切断发动机10的发动机扭矩的传输。在图1中，分离离合器30处于断开状态，发动机10的发动机扭矩将不能传递到离合装置40和变速器50。在图2中，分离离合器30处于接合状态，发动机10的发动机扭矩可以传递到离合装置40和变速器50。

离合装置40设置在电动机20和变速器50之间。离合装置40可以调整变速器50的输入扭矩。根据本发明的某些实施例，变速器50可以是自动变速器。在示例性实施例中，离合装置40可以是双离合器装置，并且变速器50可以是双离合变速器。这种情况下，离合装置40可以包括两个离合器，分别抗扭连接到变速器50的内输入轴和外输入轴。离合装置40可以包括离合致动器，用于控制施加到离合装置40的离合器扭矩。在示例性实施例中，离合装置40可以通过液压致动力的作用而接合或断开。在其他实施例中，离合装置40还可以通过气动、电动等方式来控制离合器扭矩。

控制装置60在混合动力车辆中用于控制各个部件的操作并且执行根据本发明的实施例的方法。控制装置60可以与发动机10、电动机20、分离离合器30、离合装置40和变速器50通信，并且因此传递数据和控制命令等。

控制装置60可以包括具有处理功能的各种装置，包括但不限于通用处理器、专用处理器、微处理器、微控制器、图形处理器(gpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程逻辑门阵列(fpga)等。控制装置60可以包括计算机可执行指令，这些指令被执行以执行本申请中所描述的动作。控制装置60可以包括一个或多个存储器。存储器可以用于存储数据、指令、软件、代码等。存储器可以包括半导体存储器，例如随机存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪存储器等。存储器也可以包括例如使用纸介质、磁介质和/或光介质的任何存储器，如纸带、硬盘、磁带、软盘、磁光盘(mo)、cd、dvd、blue-ray等。

根据本发明的实施例，混合动力车辆可以具有以下操作模式：电动机单独驱动车辆的单独电动机模式、发动机单独驱动车辆的单独发动机模式和电动机与发动机两者共同驱动车辆的混合动力模式。

图3是根据本发明的实施例的扭矩学习方法的流程图。该扭矩学习方法可以应用于图1和图2中示出的混合动力车辆。

如图3所示，步骤301包括：在电动机20单独驱动混合动力车辆时，学习在单独电动机模式下变速器50的输入扭矩和离合装置40的相应离合器扭矩。

为进行单独电动机模式下的扭矩学习，控制装置60首先判断电动机20单独驱动车辆的条件是否满足。如图1所示，当分离离合器30断开、离合装置40接合并且电动机20产生电动机扭矩时，控制装置60认为仅电动机20的电动机扭矩通过离合装置40被传递到变速器50，从而可以进行单独电动机模式下的扭矩学习。

根据本发明的实施例，在进行扭矩学习时，控制装置60控制离合装置40的离合器扭矩，以使得电动机20的转速与变速器50的转速的差的绝对值达到预定值。在示例性实施例中，预定值在20rpm(转每分)到80rpm之间。

在一些实施例中，从离合装置40的完全接合状态开始，控制装置60逐渐减小离合装置40的离合器扭矩。在离合装置40完全接合的状态下，电动机20的转速与变速器50的转速相同。随着离合装置40的离合器扭矩逐渐减小，离合装置40将产生微滑，变速器50的转速将略微低于电动机20的转速。当电动机20的转速与变速器50的转速的差达到例如50rpm时，控制装置60认为电动机20的当前电动机扭矩大致等同于变速器50的实际输入扭矩。然后，控制装置60存储并关联当前电动机扭矩和离合装置40的相应离合器扭矩。

在车辆行驶的过程中，控制装置60可以在满足上述单独电动机模式的学习条件情况下实时地或者在混合动力车辆每经过预定行驶里程(例如1000公里)后进行扭矩学习。针对电动机20的不同电动机扭矩，控制装置60可以以预定扭矩间隔(例如以10nm为间隔)进行扭矩学习。

如图3所示，步骤302包括：在发动机10单独驱动混合动力车辆时，学习在单独发动机模式下变速器50的输入扭矩和离合装置40的相应离合器扭矩。

为进行单独发动机模式下的扭矩学习，控制装置60首先判断发动机10单独驱动的条件是否满足。如图2所示，当分离离合器30接合、离合装置40接合、发动机10产生发动机扭矩并且电动机20不产生电动机扭矩时，控制装置60认为仅发动机10的发动机扭矩通过离合装置40被传递到变速器50，从而可以进行单独发动机模式下的扭矩学习。

根据本发明的实施例，在进行扭矩学习时，控制装置60控制离合装置40的离合器扭矩，以使得发动机10的转速与变速器50的转速的差的绝对值达到预定值。在示例性实施例中，预定值在20rpm到80rpm之间。

在一些实施例中，从离合装置40的完全接合状态开始，控制装置60逐渐减小离合装置40的离合器扭矩。在离合装置40完全接合的状态下，发动机10的转速与变速器50的转速相同。随着离合装置40的离合器扭矩逐渐减小，离合装置40将产生微滑，变速器50的转速将略微低于发动机10的转速。当发动机10的转速与变速器50的转速的差达到例如50rpm时，控制装置60认为发动机10的当前发动机扭矩大致等同于变速器50的实际输入扭矩。然后，控制装置60存储并关联当前发动机扭矩和离合装置40的当前离合器扭矩。

在车辆行驶的过程中，控制装置60可以在满足上述单独发动机模式的学习条件情况下实时地或者在混合动力车辆每经过预定行驶里程(例如1000公里)后进行扭矩学习。针对发动机10的不同发动机扭矩，控制装置60可以以预定扭矩间隔(例如以10nm为间隔)进行扭矩学习。

如图3所示，步骤303包括：在发动机10和电动机20同时驱动混合动力车辆时，控制装置60确定离合装置40需要的离合器扭矩。

控制装置60首先判断发动机10和电动机20同时驱动的条件是否满足。当分离离合器30接合、离合装置40接合、发动机10产生发动机扭矩并且电动机20产生电动机扭矩时，控制装置60认为发动机10的发动机扭矩和电动机20的电动机扭矩都通过离合装置40被传递到变速器50。

根据本发明的实施例，控制装置60根据存储的用于单独电动机的离合器扭矩和存储的用于单独发动机的离合器扭矩，来计算在混合动力模式下离合装置40需要的离合器扭矩。在示例性实施例中，在混合动力模式下电动机20的电动机扭矩为te并且发动机10的发动机扭矩为tm时，控制装置60可以检索在单独电动机模式下与te相对应离合装置40的离合器扭矩p1和在单独发动机模式下与tm相对应离合装置40的离合器扭矩p2。在一些实施例中，针对未曾学习过的中间扭矩值，控制装置60可以根据已经学习过的扭矩值进行插值计算以得到相应的离合器扭矩，或者使用预先设置的与该扭矩值对应的离合器扭矩。

根据本发明的实施例，控制装置60可以根据如下公式1来计算在混合动力模式下离合装置40需要的离合器扭矩p：

p＝pe+pm(公式1)。

例如，假设在单独电动机模式下电动机扭矩pe为100nm，与此相对应的离合器扭矩te为3.5bar；并且在单独发动机模式下发动机扭矩pm为100nm，与此相对应的离合器扭矩tm为3.9bar。从而，在混合动力模式下，发动机10和电动机20分别产生100nm的扭矩时，控制装置60计算离合装置40当前需要的离合器扭矩p为(3.5+3.9)＝7.4bar。

根据本发明的某些实施例，可以认为在单独电动机模式下的电动机扭矩与相应离合器扭矩成正比，并且在单独发动机模式下的发动机扭矩与相应离合器扭矩成正比。这种情况下，控制装置60还可以根据如下公式2来计算在混合动力模式下离合装置40需要的离合器扭矩p：

在上述公式2中，p表示在混合动力模式下离合装置40需要的离合器扭矩，te1表示已经学习过的电动机扭矩，te2表示电动机20的当前电动机扭矩，pe1表示在单独电动机模式下与te1相对应离合装置40的离合器扭矩，tm1表示已经学习过的发动机扭矩，tm2表示发动机10的当前发动机扭矩，pm1表示在单独发动机模式下与tm1相对应离合装置40的离合器扭矩。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。