用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的系統(tǒng)及方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于控制混合動力車輛的主動模糊發(fā)動機離合器的系統(tǒng)及方法，借此可以通過將動態(tài)狀態(tài)信息用作模糊系統(tǒng)中的輸入信息，生成能夠借助模糊系統(tǒng)的輸出信息接合發(fā)動機離合器的力(壓力)。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力車輛指的是其中可通過使用兩個或更多動力源(包括發(fā)動機和電機)配置各種動力傳遞結(jié)構(gòu)的環(huán)保車輛，并且大多數(shù)混合動力車輛采用并行或串行動力傳遞結(jié)構(gòu)。
[0003]參考圖1，在并行混合動力車輛的動力傳遞系中，發(fā)動機10、ISG(IntegratedStarter & Generator,起動發(fā)電一體化電機)20、濕式多片式發(fā)動機離合器30、電機40和變速器50按順序排列在一個軸上，并且電池70通過逆變器60連接于電機40和ISG 20以便充電和放電。
[0004]在采用發(fā)動機和電機的混合動力車輛中，當車輛初始啟動時驅(qū)動電機40(通過利用電機優(yōu)選在低轉(zhuǎn)速(RPM)下具有極高效率的特性)，并且如果車輛以預定速度或更快的速度行駛，則發(fā)電機(即ISG)20啟動發(fā)動機，并且發(fā)動機離合器30可操作地耦接至發(fā)動機，以便發(fā)動機的輸出和電機的輸出均被同時使用。
[0005]具體地，混合動力車輛包括EV操作模式和HEV操作模式，其中在EV操作模式中，車輛僅由電機40的驅(qū)動力驅(qū)動，同時位于發(fā)動機10和電機40之間的發(fā)動機離合器30未齒合，在HEV操作模式中，發(fā)動機10和電機40的動力被傳遞到驅(qū)動軸，同時發(fā)動機離合器30未齒合，并且其中，行駛模式到EV操作模式或到HEV操作模式的頻繁轉(zhuǎn)換可以通過根據(jù)駕駛員在駕駛車輛期間所需的扭矩的發(fā)動機離合器的接合來發(fā)生。
[0006]當EV操作模式被轉(zhuǎn)換成HEV操作模式時，即，當需要發(fā)動機的驅(qū)動力時，需要控制發(fā)動機離合器的同步，借此使得當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速(RPM)和電機的轉(zhuǎn)速(RPM)同步時發(fā)動機離合器齒合，并且適當?shù)乜刂埔簤簤毫σ杂糜诓僮靼l(fā)動機離合器。
[0007]按常規(guī)來講，為適當?shù)乜刂朴糜邶X合發(fā)動機離合器的液壓壓力，濕式離合器采用通過接觸點的學習和傳遞扭矩的學習來識別扭矩傳遞時間點，并且通過使用液壓傳感器調(diào)整和補償發(fā)動機離合器接合期間的偏差及摩擦能的方法。然而，由于在學習中使用的值是過去值，因此實時通信是不可能的。另外，由于控制具有非線性趨勢的液壓壓力是不確定的，因此在應對接合期間的撞擊諸如沖擊和喘振時，液壓壓力的控制是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的系統(tǒng)及方法，借此，能夠通過使用模糊系統(tǒng)接合發(fā)動機離合器的力(壓力)具有實時反饋功能并且對非線性穩(wěn)定，同時當發(fā)動機離合器接合在打開狀態(tài)時采取動態(tài)現(xiàn)象(負載扭矩，負載扭矩的變化等坐^
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[0009]—種用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的系統(tǒng),系統(tǒng)包括:負載扭矩計算器，其用于基于負載主體和補償主體的負載差計算負載扭矩，并且對補償主體補償負載扭矩；扭矩控制器，其用于傳遞動力源的輸出信息，和控制傳動比；以及發(fā)動機離合器接合控制模糊控制器，其用于基于從扭矩控制器輸入的扭矩信息(包括從負載扭矩計算器輸入的負載扭矩信息)確定用于接合發(fā)動機離合器的液壓壓力。
[0010]模糊控制器可包括:傳遞扭矩指數(shù)定義單元，其用于定義傳遞扭矩指數(shù)，傳遞扭矩指數(shù)是將輸入信息的扭矩與輸出信息的液壓壓力相關(guān)聯(lián)的參數(shù)；液壓壓力計算單元，其用于計算液壓壓力，借此通過使用定義的傳遞扭矩指數(shù)，可以傳遞用于接合發(fā)動機離合器的必要扭矩；以及確定液壓壓力輸出單元，其用于確定和輸出精準的液壓壓力增量和精準的液壓壓力減量，包括基礎(chǔ)液壓壓力。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的方法，方法包括:基于負載主體與補償主體的負載差計算負載扭矩，并且計算用于對所述補償主體補償負載扭矩的負載扭矩的步驟；以及基于所計算的負載扭矩信息和從扭矩控制器輸入的扭矩信息確定用于接合發(fā)動機離合器的液壓壓力的模糊控制步驟。
[0012]模糊控制步驟可包括:定義傳遞扭矩指數(shù)的步驟，其中傳遞扭矩指數(shù)是使輸入信息的扭矩與輸出信息的液壓壓力相關(guān)聯(lián)的參數(shù)；計算液壓壓力的步驟，借此可通過使用定義的傳遞扭矩指數(shù)傳遞用于接合發(fā)動機離合器的必要扭矩；以及所確定的液壓壓力輸出步驟，該步驟基于傳遞扭矩指數(shù)和用于傳遞必要扭矩的液壓壓力，確定液壓壓力增量和液壓壓力減量(包括用于接合發(fā)動機離合器的基礎(chǔ)液壓壓力)。
[0013]傳遞扭矩指數(shù)(H)可由[需求扭矩-電機扭矩/發(fā)動機扭矩+電機扭矩+發(fā)動機離合器負載扭矩]定義。
[0014]液壓壓力(借此液壓壓力，可通過使用傳遞扭矩指數(shù)(H)傳遞必要扭矩)可以由[P = H*Pmax]計算，并且Pmax是負載扭矩為“O”時可生成的液壓壓力。
[0015]用于滿足除了用于接合發(fā)動機離合器的基礎(chǔ)液壓壓力(P_base)以外的接合目標的液壓壓力增量(Del P)可通過[Del P = H* (Pmax - P_base)]確定。
[0016]一種包括由控制器上的處理器執(zhí)行的程序指令的非臨時性計算機可讀介質(zhì)可包括:基于負載主體與補償主體的負載差計算負載扭矩，并且計算用于對所述補償主體補償負載扭矩的負載扭矩的程序指令；以及基于所計算的負載扭矩信息和從扭矩控制器輸入的扭矩信息確定用于接合發(fā)動機離合器的液壓壓力，以便控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的程序指令。另外，計算機可讀介質(zhì)可包括:定義傳遞扭矩指數(shù)的程序指令，傳遞扭矩指數(shù)是使輸入信息的扭矩與輸出信息的液壓壓力相關(guān)聯(lián)的參數(shù)；計算液壓壓力的程序指令，借此，可通過使用所定義的傳遞扭矩指數(shù)傳遞用于接合發(fā)動機離合器必要扭矩；以及基于傳遞扭矩指數(shù)和用于傳遞必要扭矩的液壓壓力，確定液壓壓力增量和液壓壓力減量(包括用于接合發(fā)動機離合器的基礎(chǔ)液壓壓力)的程序指令。
[0017]本發(fā)明可提供以下效果。
[0018]首先，通過使用實現(xiàn)實時反饋并且對非線性穩(wěn)定的模糊系統(tǒng)，可以增加發(fā)動機離合器的接合控制精確度。
[0019]其次，可以實現(xiàn)無關(guān)于發(fā)動機離合器的類型的發(fā)動機離合器控制器。
[0020]具體地，由模糊控制器確定和輸出的用于控制發(fā)動機離合器的接合的目標是一種力，并且該力可以是借助于液壓壓力或電機的推力。因此，如果力值是根據(jù)發(fā)動機離合器系統(tǒng)的輸出值的物理特性調(diào)節(jié)的，則本發(fā)明可用于控制離合器的接合，無論是濕式還是干式宦人興兩口名> O
【附圖說明】
[0021 ] 現(xiàn)在參考說明附圖的本發(fā)明的一些示例性實施例對本發(fā)明的上述和其他特征進行詳細地描述，附圖在下文中僅以說明的方式給出，并且因此不限制不發(fā)明，其中:
[0022]圖1 (現(xiàn)有技術(shù))是混合動力車輛的動力傳遞系統(tǒng)的示意圖；
[0023]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器控制系統(tǒng)的圖；
[0024]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的計算和補償用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的方法的圖示；以及
[0025]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的補償用于控制混合動力車輛的模糊發(fā)動機離合器的示例的示意圖。
[0026]應當理解，附圖不一定按比例繪制，其示出說明本發(fā)明的基本原理的各種優(yōu)選特征的略微簡化的表示。如本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征，包括，例如，具體尺寸、定向、位置和形狀，將部分由特定的預期應用和使用環(huán)境確定。
[0027]圖中，參考編號指的是貫穿若干附圖的本發(fā)明的相同或等同部分。
【具體實施方式】
[0028]在下文中，將參考附圖對本發(fā)明的示例性實施例進行詳細地描述。
[0029]應當理解，如本文使用的，術(shù)語“車輛”或“車”或其他類似術(shù)語總體包括機動交通工具，諸如包括運動型多功能車(SUV)、公交車、卡車、各類商用車輛的乘用車輛、包括各種船只和船舶的水運交通工具、飛機等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(如源自石油之外的資源的燃料)。如本文所指的，混合動力車輛是具有兩種或多種動力源的車輛，例如汽油動力和電動車輛。
[0030]本發(fā)明使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，并不旨在限制本發(fā)明。如本文使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“所述”旨在也包括復數(shù)形式，除非上下文另外明確地說明。應當進一步理解，當在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包括的”指定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。如本文使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個關(guān)聯(lián)的所列項目的任何和所有組合。
[0031]另外，本發(fā)明的控制邏輯可以被實現(xiàn)為包括由處理器、控制器等執(zhí)行的程序指令的計算機可讀介質(zhì)上的非臨時性計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動器、智能卡和光學數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機可讀介質(zhì)還可以分布在網(wǎng)絡(luò)耦接的計算機系統(tǒng)中，使得計算機可讀介質(zhì)以分布式方式存儲和執(zhí)行，例如，通過遠程信息服務器或控制器局域網(wǎng)(CAN)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，發(fā)動機離合器的動態(tài)狀態(tài)信息被用作模糊控制器的輸入信息，并且用于接合發(fā)動機離合器的力由模糊控制器基于輸入信息來確定。
[0033]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制混合動力車輛的系統(tǒng)的示意圖。
[0034]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的用于控制模糊發(fā)動機離合器的系統(tǒng)包括:負載扭矩計算器；扭矩控制器，其用于傳送動力源的輸出信息來控制傳齒輪比和確定再生制動量；以及發(fā)動機離合器接合控制模糊控制器，其用于基于從扭矩控制器輸入的扭矩信息(包括從負載扭矩計算器輸入的負載扭矩)，確定用于發(fā)動機離合器的接合的基力(在下文中，稱作液壓壓力)以及精準的液壓增量和精準的液壓減量