專利名稱：雙離合器混合動力車amt變速器執(zhí)行機構(gòu)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力車傳動系統(tǒng)，具體來說是一種雙離合器混合動力車 AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)及其控制方法。
技術(shù)背景隨著國際原油價格不斷創(chuàng)出新高，創(chuàng)紀錄的汽油價格讓大多數(shù)消費者開始 將注意力轉(zhuǎn)移到一直都被忽視的油耗問題上來。目前，在諸多新能源汽車解決 方案中，成功實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的只有混合動力車。混合動力車一般使用汽油驅(qū)動 和電力驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，其優(yōu)點在于車輛起動和停止時，只靠發(fā)電機帶動； 不達到一定速度，發(fā)動機就不工作；因此，能使發(fā)動機一直保持在最佳工況狀 態(tài)，其動力性好，排放量很低；而且，電能的來源都是發(fā)動機，只需加油即可。作為一種新興的節(jié)能環(huán)保型汽車，混合動力車的技術(shù)和市場處于一種蓬勃 的發(fā)展階段。為了滿足混合動力車節(jié)能、環(huán)保的要求，適用汽車動力系統(tǒng)綜合 控制的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)變速傳動系統(tǒng)的自動化目標，在國內(nèi)也被提到日程上來。傳統(tǒng)的變速器為手動變速器，其缺點也越來越突出非熟練駕駛員由于換 檔時刻選擇不當會造成發(fā)動機熄火、動力性下降和經(jīng)濟性的嚴重變壞；同時， 也造成車輛的排污增加，其噪聲大，沖擊嚴重，也影響動力系統(tǒng)的壽命及乘坐 舒適性。因此，各大汽車廠商都不遺余力地投入大量人力和物力從事自動變速 器的研究開發(fā)。自動才幾械變速器(Automatic Mechanical Transmission, AMT, 以下簡稱AMT變速器)，因具有自動變速器的自動換檔特點和手動變速器傳 動效率高的優(yōu)勢，是混合動力車理想的變速傳動裝置。請參考圖1,該圖為現(xiàn)有技術(shù)中 一種典型的雙離合器混合動力車的結(jié)構(gòu)示 意圖。該種混合動力車，電池組6經(jīng)逆變器7后，向一體化起動發(fā)電機3 (Integrate Starter Generator, ISG,以下簡稱ISG電機，)輸出驅(qū)動電壓，提供汽車的輔助 動力；發(fā)動機1或ISG電機3的動力，經(jīng)變速器5、主減速器8、差速器9、半軸IO 等，驅(qū)動車輪ii轉(zhuǎn)動。這種混合動力車中，包括兩個離合器其一為前離合器 2，用于接合、分離發(fā)動機1與ISG電機3之間的動力；其二為后離合器4，為傳統(tǒng)手動變速器的離合器，用于接合、分離發(fā)動機1與變速器5之間的動力。這種混合動力車中，變速器5采用手動變速器，其換檔通過駕駛員操縱后 離合器4及變速器5的選換擋手柄完成。請參考圖2，該圖為圖1中前離合器 執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。該執(zhí)行機構(gòu)由前離合驅(qū)動電機12、蝸輪13、蝸桿 14、離合器總泵16、油壺17及油管18、安裝支架15、分離軸承19等部件組 成；前離合器2的接合、分離及其接合、分離的速度，由前離合器電子控制單 元(Front Clutch Control Unit, FCCU，圖2未示)控制前離合驅(qū)動電機12的 速度和角位移實現(xiàn)。這種執(zhí)行機構(gòu)，存在前離合器接合、分離速度慢的缺陷在混合動力車中， 為了最大程度的回收整車制動能量，要求前離合器能夠平穩(wěn)快速地接合、分離； 但是，在上述執(zhí)行機構(gòu)中，前離合器的接合、分離由電機驅(qū)動；而電機的速度 較慢(同等體積下，電氣裝置的動力約為液壓裝置的1/2),導(dǎo)致前離合器接 合、分離速度慢，從而不能滿足整車制動能量回收的要求。此外，這種執(zhí)行機構(gòu)在動力系統(tǒng)、占用體積、制造成本等方面也存在缺陷 在混合動力車中，只有實現(xiàn)動力系統(tǒng)(發(fā)動機、自動變速器)的綜合控制，才 能最大程度發(fā)揮混合動力車的優(yōu)勢，進而提高整車的性能，但是，使用上述執(zhí) 行機構(gòu)時，換檔由駕駛員操控，不能根據(jù)發(fā)動機的運行狀態(tài)、車速等整車信息 合理選擇變速器的檔位，由此易造成發(fā)動機熄火、動力性下降和經(jīng)濟性變差等 后果，不能實現(xiàn)動力系統(tǒng)的綜合控制和優(yōu)化；由于該執(zhí)行機構(gòu)的部件眾多，需 占用汽車前機搶很大的空間，混合動力車的前機搶本來就很緊湊，增加該執(zhí)行機構(gòu)后，導(dǎo)致整個前機搶更為擁擠；同時，開發(fā)滿足混合動力車使用要求的前 離合驅(qū)動電機、蝸輪蝸桿減速器、電子控制單元等部件，也十分昂貴、費時， 由此提高了制造成本。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供一種雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)， 可實現(xiàn)前離合器的快速接合、分離，滿足整車制動能量回收的要求。在此基礎(chǔ) 上，本發(fā)明還提供一種雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的控制方法。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí) 行機構(gòu)，包括前離合器執(zhí)行機構(gòu)，用于發(fā)動機與ISG電機之間的接合、分離；后離合器執(zhí)行機構(gòu)，用于發(fā)動機與變速器之間的接合、分離；選檔執(zhí)行機構(gòu)； 換檔執(zhí)行機構(gòu)；控制單元，接受各種傳感器輸出的檢測信號，按照預(yù)定的控制 策略，計算并輸出所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)、后離合器執(zhí)行機構(gòu)、選檔執(zhí)行機構(gòu)、 換檔執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，其還存儲各種與控制有關(guān)的參數(shù)；液壓油路及附件 單元，包括油泵和泵電機；所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，前離合器控制油缸，其活塞桿與前離合器連接，通過活塞桿可推動前離合 器運動；前比例流量電磁閥，與所述前離合器控制油缸的油腔連通，用于控制所述 前離合器執(zhí)行機構(gòu)油路的通斷及流速；前離合位置傳感器，安裝在所述前離合器控制油缸上，用于檢測并輸出前 離合器的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷前離合器的接合、分離情況；該執(zhí)行機構(gòu)啟動后，所述控制單元按照如下策略進行控制根據(jù)各種傳感 器采集的信號，確定混合動力車的整車狀態(tài)；判斷是否需要回收制動能量，若 是，輸出前離合器執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，以完成前離合器的接合、分離動作， 該控制信號為所述前比例流量電磁閥的驅(qū)動電壓；判斷是否需要換檔，若是， 輸出所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)、選檔執(zhí)行機構(gòu)、換檔執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，以完 成自動換檔動作；判斷是否需要進入其它工況，若是，輸出其它工況的控制信號，以完成其它工況的相應(yīng)動作。優(yōu)選地，所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，后離合器控制油 缸，其活塞桿與后離合器連接，通過活塞桿可推動后離合器運動；后比例流量 電磁閥，與所述后離合器控制油缸的油腔連通，用于控制所述后離合器執(zhí)行機 構(gòu)油路的通斷及流速；后離合位置傳感器，安裝在所述后離合器控制油缸上， 用于檢測并輸出后離合器的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷后離合器的接 合、分離情況；所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)的控制信號為所述后比例流量電磁閥的 馬區(qū)動電壓。優(yōu)選地，所述選檔執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，選檔控制油缸，在其 活塞兩端面與缸體之間構(gòu)成兩個油腔，其活塞桿與變速器的選檔軸連接；第一 開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁閥，分別與選檔控制油缸的一個油腔連通，用于根 據(jù)控制所述選檔執(zhí)行機構(gòu)的油路通斷；選檔位置傳感器，安裝在選檔控制油缸上，用于檢測并輸出變速器選檔軸的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷選檔的情況；所述選檔執(zhí)行機構(gòu)的控制信號為所述第一開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁閥的驅(qū)動電壓。優(yōu)選地，所述換檔執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，換檔控制油缸，其活塞兩端面及缸體之間構(gòu)成兩個油腔，其活塞桿與變速器的換檔軸連接；第一比 例壓力電磁閥、第二比例壓力電磁閥，分別與換檔控制油缸的一個油腔連通， 用于控制所述換檔執(zhí)行機構(gòu)的油路流量與壓力；換檔位置傳感器，安裝在所述 換檔控制油缸上，用于檢測并輸出變速器換檔軸的位置信號，根據(jù)該位置信號 可判斷換檔的情況；所述換檔執(zhí)行機構(gòu)的控制信號為所述第一比例壓力電磁 閥、第二比例壓力電》茲閥的驅(qū)動電壓。優(yōu)選地，所述后離合位置傳感器、選檔位置傳感器、換檔位置傳感器為電 位計式位置傳感器。優(yōu)選地，所述前離合位置傳感器為電位計式位置傳感器或接近開關(guān)。優(yōu)選地，所述油泵為齒輪泵。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供的雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的 控制方法，包括讀取混合動力車的整車狀態(tài)信息；判斷是否需要換檔，若是， 進入換檔工況子程序，以完成換檔；判斷是否需要回收制動能量，若是，進入 回收制動能量工況子程序，以完成前離合器的接合、分離；判斷是否需要運行 其它工況，若是，進入其它工況子程序，以完成其它工況。優(yōu)選地，所述換檔工況子程序包括，控制后比例流量電磁閥分離后離合器； 控制第一開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁岡完成選檔動作；控制第一比例壓力電磁 閥、第二比例壓力電磁閥完成換檔動作；控制后比例流量電磁閥接合后離合器。通過后離合位置傳感器信號判斷后離合器是否分離，若否，控制后比例流 量電磁閥繼續(xù)分離后離合器。優(yōu)選地，由選檔位置傳感器信號判斷是否完成選檔，若否，繼續(xù)控制第一 開關(guān)電f茲閥、第二開關(guān)電;茲閥完成選檔動作。優(yōu)選地，通過換檔位置傳感器信號判斷是否完成換檔，若否，繼續(xù)控制第一比例壓力電》茲閥、第二比例壓力電^f茲閥完成^:檔動作。優(yōu)選地，通過后離合位置傳感器信號判斷后離合器是否接合，若否，繼續(xù)控制后比例流量電磁閥接合后離合器。優(yōu)選地，所述回收制動能量工況子程序包括，控制前比例流量電磁閥接合或分離前離合器；通過前離合位置傳感器信號判斷前離合器是否已接合或分 離，若否，繼續(xù)控制前比例流量電磁閥接合或分離前離合器。優(yōu)選地，所述回收制動能量工況子程序，在返回前設(shè)置前離合器接合或分 離標志位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機 構(gòu)，將前離合器執(zhí)行機構(gòu)由電機執(zhí)行機構(gòu)變成液壓執(zhí)行機構(gòu)，可自動實現(xiàn)前離 合器平穩(wěn)快速的接合、分離。具體是根據(jù)各種傳感器采集的整車信息，控制 單元計算并輸出前比例流量電磁閥的驅(qū)動電壓及大小，控制液壓油路的通斷及 液壓油的流速；相應(yīng)地，通過前離合器控制油缸活塞推動前離合器運動，使其 平穩(wěn)快速地接合、分離發(fā)動機與ISG電機之間的動力。相對于電機執(zhí)行機構(gòu)， 液壓執(zhí)行機構(gòu)的動作更快速、平穩(wěn)，由此可提高可前離合器的接合、分離速度， 最大程度地滿足混合動力車最大制動能量回收的要求。進一步地，本發(fā)明還集成了傳統(tǒng)AMT變速器的自動換檔功能，其控制單 元可根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、整車速度、制動開關(guān)信號等信息，合理地 控制速器的檔位，自動判斷是否需要換檔、是否需要回收制動能量、是否進入 其它工況等，由此可對發(fā)動機、變速器動力系統(tǒng)進行綜合控制和優(yōu)化。此外， 在現(xiàn)有4支術(shù)基礎(chǔ)上，本發(fā)明中僅增加一個比例流量電》茲電^茲閥和一條液壓油 路，其部件數(shù)量少、體積較小，不會額外增加執(zhí)行機構(gòu)的尺寸，換而言之，其 有效地減小了執(zhí)行機構(gòu)的體積。比例流量電磁電磁閥和液壓油路為常規(guī)部件， 其成本較低；控制單元只需在現(xiàn)有設(shè)備上修改軟件，無需額外增加硬件設(shè)備， 也可有效降低制造成本。本發(fā)明提供的雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的控制方法，可 對動力系統(tǒng)進行綜合控制，實現(xiàn)AMT變速器自動換檔及前離合器平穩(wěn)快速的 接合、分離，從而改善混合動力車的經(jīng)濟性、動力性、舒適性等方面的性能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的雙離合器混合動力車的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中前離合器執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；9圖3是本發(fā)明雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的原理圖； 圖4是圖3所示執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)控制方法的流程圖；圖6是圖5中換檔工況子程序的流程圖； 圖7是圖5中制動能量回收子程序的流程圖。
具體實施方式
為便于說明，先將有關(guān)術(shù)語解釋如下混合動力車， 一般是指有電動馬達作為發(fā)動機的輔助動力驅(qū)動汽車，其燃 油經(jīng)濟性能高，而且行駛性能優(yōu)越?；旌蟿恿噭恿ο到y(tǒng)，主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池 組等部分構(gòu)成。由于蓄電池組的存在，使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的工況， 其排放得到改善?；旌蟿恿噦鲃酉到y(tǒng)，指混合動力車中，負責傳遞動力讓汽車發(fā)揮行駛功 能的裝置。目前，以動力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三 種。雙離合器，指在混合動力車中有前、后兩個離合器前離合器用于接合、 分離發(fā)動機與啟動電機之間的動力；后離合器是傳統(tǒng)手動變速器的離合器，用于接合、分離發(fā)動機與變速器之間的動力。AMT變速器，是在傳統(tǒng)手動變速器勤出上，增加一套電子控制單元、選 換檔執(zhí)行機構(gòu)及離合器操縱機構(gòu)，而形成的一種機械自動變速器。本發(fā)明的基本構(gòu)思是，將前離合器執(zhí)行機構(gòu)由電機執(zhí)行機構(gòu)變成液壓執(zhí)行 機構(gòu)，由控制單元計算并輸出前比例流量電磁閥的驅(qū)動電壓，控制液壓油路的 通斷及液壓油的流速，通過前離合器控制油缸活塞推動前離合器運動，使其平 穩(wěn)快速地接合、分離發(fā)動機與ISG電機之間的動力。下面結(jié)合附圖及實施例具體說明。請參考圖3,該圖是本發(fā)明雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的 原理圖。圖3所示的執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，由前離合器執(zhí)行機構(gòu)100、后 離合器執(zhí)行機構(gòu)200、選檔執(zhí)行機構(gòu)300、換檔執(zhí)行機構(gòu)400、控制單元500,和液壓油路及附件單元600組成。請參考圖4，該圖為圖3所示執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其各部分的結(jié)構(gòu)及功 能如下所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)100,用于前離合器2與發(fā)動機1及ISG電機3之間的 接合、分離，包括前離合器控制油缸101,其活塞桿與前離合器2連接，通過 活塞桿推動前離合器2運動；前比例流量電磁閥103，與前離合器控制油缸IOI 的油腔連通，根據(jù)其驅(qū)動電壓的大小，控制前離合器執(zhí)行機構(gòu)100油路的通斷 及流速；前離合位置傳感器102,優(yōu)選地為電位計式位置傳感器或接近開關(guān)， 安裝在前離合器控制油缸101上，其輸出端與控制單元500連接，用于檢測并輸 出前離合器2的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷前離合器2的接合或分離的情 況。所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)200，用于后離合器4與發(fā)動機1及變速器5之間的接 合、分離，包括后離合器控制油缸201，其活塞桿與后離合器4連接，通過其 活塞推動后離合器4運動；后比例流量電磁閥203，與后離合器控制油缸201的 油腔連通，根據(jù)其驅(qū)動電壓的大小，控制后離合器執(zhí)行機構(gòu)200油路的通斷及 流速；后離合位置傳感器202，優(yōu)選地為電位計式位置傳感器，安裝在后離合 器控制油缸201上，其輸出端與控制單元500連接，用于檢測并輸出后離合器4 的位置信號，才艮據(jù)該位置信號可判斷后離合器4的接合或分離的情況。所述選檔扭^f亍才幾構(gòu)300,包括選檔控制油缸301，在其活塞兩端面與缸體 之間構(gòu)成兩個油腔，其活塞桿與變速器5的選檔軸連接；第一開關(guān)電磁閥303、 第二開關(guān)電磁閥304，分別與選檔控制油缸301的一個油腔連通，根據(jù)其驅(qū)動電 壓的大小，控制選檔執(zhí)行機構(gòu)300的油路通斷；選檔位置傳感器302，優(yōu)選地為 電位計式位置傳感器，安裝在選檔控制油缸301上，其輸出端與控制單元500 連接，用于檢測并輸出變速器5的選檔軸的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷 選檔情況。所述換檔寺丸行機構(gòu)400，包括換檔控制油缸401，其活塞兩端面及缸體之 間構(gòu)成兩個油腔，其活塞桿與變速器5的換檔軸連接；第一比例壓力電磁閥403、 第二比例壓力電磁閥404,分別與換檔控制油缸401的一個油腔連通，根據(jù)其驅(qū) 動電壓的大小，控制換檔執(zhí)行機構(gòu)300的油路通斷；換檔位置傳感器402,優(yōu)選i地為電位計式位置傳感器，安裝在換檔控制油缸401上，其輸出端與控制單元500連接，用于檢測并輸出變速器5的換檔軸的位置信號，根據(jù)該位置信號可判 斷換檔情況。所述控制單元500,接受各種傳感器輸出的檢測信號，按照預(yù)定的控制策 略，計算并輸出所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)IOO、后離合器執(zhí)行機構(gòu)200、選檔執(zhí)行 機構(gòu)300、換檔執(zhí)行機構(gòu)400的控制信號，其還存儲各種與控制有關(guān)的參數(shù)。具 體地，所述控制信號為各電磁閥的驅(qū)動電壓，簡述如下所述控制單元500分別與前比例流量電磁閥103、后比例流量電磁閥203、 第一開關(guān)電》茲閥303、第二開關(guān)電磁閥304、第一比例壓力電^茲閥403、第二比 例壓力電磁閥404連接；所述控制單元500根據(jù)各種傳感器采集的信號，如發(fā)動 機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、整車速度、制動開關(guān)信號等，確定整車的狀態(tài)；根據(jù)預(yù) 定的控制策略，計算并輸出前比例流量電磁閥103、后比例流量電磁岡203、第 一開關(guān)電》茲閥303、第二開關(guān)電;茲閥304、第一比例壓力電》茲閥403、第二比例 壓力電磁閥404的驅(qū)動電壓信號。其中，所述控制單元500包括回收制動能量模塊，用于計算并輸出前比 例流量電磁閥103的驅(qū)動電壓，以控制前離合器執(zhí)行機構(gòu)100完成前離合器2的 接合、分離動作；選換檔模塊，用于計算并輸出后比例流量電磁閥203的驅(qū)動 電壓，以控制后離合器執(zhí)行機構(gòu)200完成后離合器4的接合、分離動作，計算并 輸出第一開關(guān)電磁閥303、第二開關(guān)電磁閥304的驅(qū)動電壓，以控制選檔執(zhí)行機 構(gòu)300完成選檔動作，計算并輸出第一比例壓力電磁閥403、第二比例壓力電磁 閥404的驅(qū)動電壓，以控制換檔執(zhí)行機構(gòu)400完成換檔動作；其他工況模塊，輸 出其它工況的控制信號，以完成其它工況的相應(yīng)動作。所述液壓油^各及附件單元600,包括泵電才幾21和油泵25,為前離合器控 制油缸IOI、后離合器控制油缸201、選檔控制油缸301、換檔控制油缸401提供 動力源，所述油泵25為齒輪泵，或其它類型的液壓泵；油壺17、油管18、過濾 器20、單向閥22、蓄能器24等液壓附件；壓力傳感器23，用于^r測并輸出油^各 的壓力信號，該壓力信號凈皮輸入到控制單元500中，用以計算并輸出有關(guān)的控 制信號；上述部件之間按照現(xiàn)有技術(shù)連接；由此，構(gòu)成一個完整的液壓執(zhí)行系 統(tǒng)。上述雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)啟動后，由控制單元500按 照如下策略進行控制根據(jù)各傳感器采集的信號確定混合動力車的整車狀態(tài)； 判斷是否需要回收制動能量，即是否需要前離合器2接合、分離發(fā)動機1與ISG 電機3之間的動力，若是，進入回收制動能量模塊，輸出前離合器執(zhí)行機構(gòu)IOO 的控制信號，以完成前離合器2的接合、分離；判斷是否需要換檔，若是，進 入選換檔模塊，輸出后離合器執(zhí)行機構(gòu)200、選檔執(zhí)行機構(gòu)300、換檔執(zhí)行機構(gòu) 400的控制信號，以完成自動換檔；判斷是否需要進入其它工況，若是，進入 其它工況模塊，輸出其它工況的控制信號，以完成其它工況的相應(yīng)動作。其中， 上述判斷條件，具體可參照現(xiàn)有技術(shù)中的有關(guān)文獻確定，在此不再贅述。在該執(zhí)行機構(gòu)中控制單元500根據(jù)各傳感器采集的整車信息，計算并輸 出前比例流量電磁閥103的驅(qū)動電壓及大小，控制液壓油路的通斷及液壓油的 流速；相應(yīng)地，通過前離合器控制油缸101的活塞推動前離合器2運動，使其平 穩(wěn)快速地接合、分離發(fā)動機1與ISG電機3之間的動力；相對于電機執(zhí)行機構(gòu)， 前離合器執(zhí)行機構(gòu)100采用液壓執(zhí)行機構(gòu)后，前離合器2的動作更快速、平穩(wěn)， 由此提高可前離合器2的接合、分離速度，最大程度地滿足混合動力車制動能 量回收的要求。同時，控制單元500還根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、整車速度、制動開 關(guān)信號等信息，自動判斷是否需要換檔、是否需要回收制動能量、是否進入其 它工況等。通過合理地控制變速器的檔位，可對混合動力車的動力系統(tǒng)進行綜 合控制和優(yōu)化。此外，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，本發(fā)明中僅增加一個比例流量電磁閥101和一 條液壓油路，其部件數(shù)量少、體積較小，不會額外增加前離合器執(zhí)行機構(gòu)100 的尺寸，其有效地減小了整個寺丸行才幾構(gòu)的體積。前比例流量電-茲閥101和液壓 油路為常規(guī)部件，其成本較低；控制單元500也可利用現(xiàn)有設(shè)備，只需在軟件 上進行相應(yīng)修改，無需額外增加硬件設(shè)備，從而有效地降低制造成本。在上述雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的^5出上，下面對其控 制方法進行說明。請參考圖5,該圖為本發(fā)明雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的 控制方法的流程圖，包括以下步驟ProglO、開始。一般地，執(zhí)行機構(gòu)的控制模式可設(shè)定起動模式、手動模式、自動模式，其 中起動模式是指，發(fā)動機1轉(zhuǎn)速和車速均為0時，前離合器2、后離合器4 均處于分離狀態(tài)；駕駛員點火后，掛上選換檔，踩油門踏板，使后離合器4 接合，汽車起動。手動模式與自動模式是汽車起動后的模式，兩者之間可進行 切換。選定控制模式為自動模式后，控制單元開始啟動。Prog20、讀取混合動力車的整車狀態(tài)信息。有關(guān)信息包括各種傳感器釆集的信號，如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、整車 速度、制動開關(guān)信號等，以決定檔位及前離合器2與后離合器4的接合、分離 時機。Prog30、判斷是否需要換檔。若是，進入Subl步驟，即換檔工況子程序； 若否，進入Prog40步驟。 換檔的判斷條件可依照現(xiàn)有技術(shù)確定， 一般地，采取換檔控制曲線圖的形 式。將選檔控制曲線圖存儲在控制單元中，可方便地進行換檔判斷。 Prog40、判斷是否回收制動能量。若是，進入Sub2步驟，即回收制動能量工況子程序； 若否，進入Prog50步驟。 所謂是否回收制動能量，就是指前離合器2是否接合、分離發(fā)動機1與ISG 電機3之間的動力，其判斷條件可依照現(xiàn)有技術(shù)確定。 Prog50、判斷是否運行其它工況。若是，進入Sub3步驟，即其它工況子程序； 若否，返回Prog20步驟。 運行其它工況的判斷條件也可參照現(xiàn)有技術(shù)確定，同樣地，將該判斷條件 存儲于控制單元500之中。圖5所示的控制流程圖，包括判斷是否換檔、是否回收制動能量、是否運 行其它工況三個步驟。需指出的是，對該三個步驟的執(zhí)行順序任意進行組合， 其不會對控制過程產(chǎn)生影響。按照該控制方法，控制單元500根據(jù)傳感器采集的發(fā)動機1和整車的狀態(tài)信息，按照整車經(jīng)濟性和動力性目標，自動判斷是否需要換檔、是否需要回收 制動能量、是否需運行其它工況，并相應(yīng)地向前比例流量電》茲閥103、后比例流量電磁閥203、第一開關(guān)電磁閥303、第二開關(guān)電磁閥304、第一比例壓力 電磁閥403、第二比例壓力電磁閥404輸出驅(qū)動電壓信號，實現(xiàn)自動換檔功能 和前離合器2的自動接合、分離功能。具體地，上述兩方面的功能通過換檔工 況子程序與制動能量回收子程序?qū)崿F(xiàn)，簡述如下前離合器2的接合、分離通過控制前比例流量電磁閥103的驅(qū)動電壓實現(xiàn)； 后離合器4的接合、分離通過控制后比例流量電磁閥203實現(xiàn)；選擋通過控制 第一開關(guān)電磁閥303、第二開關(guān)電磁閥304的驅(qū)動電壓實現(xiàn)；換檔通過控制第 一比例壓力電磁閥403、第二比例壓力電磁閥404的驅(qū)動電壓實現(xiàn)。通過控制 各電磁閥的驅(qū)動電壓，實現(xiàn)前離合器2平穩(wěn)快速的接合、分離，從而最大程度 地回收制動能量，也有效地實現(xiàn)對動力系統(tǒng)的綜合控制和優(yōu)化。 下面分別對換檔工況子程序與制動能量回收子程序具體說明。 請參考圖6，該圖為圖5中選換檔工況子程序的控制流程圖，包括以下步驟5101、 開始。5102、 控制后比例流量電磁閥分離后離合器。具體是，通過控制比例流量電磁閥203的驅(qū)動電壓，使后離合器控制油缸 201的活塞推動后離合器4運動，以完成后離合器4的分離。5103、 由后離合位置傳感器信號判斷后離合器是否分離。 若是，進入S104步驟；若否，進入S102步驟。5104、 控制第一開關(guān)電-茲閥、第二開關(guān)電^茲閥完成選檔動作。具體是，通過控制第一開關(guān)電磁閥303、第二開關(guān)電磁閥304的驅(qū)動電壓， 通過選檔控制油缸301的活塞推動變速器5的選檔軸動作。5105、 由選檔位置傳感器信號判斷選檔是否完成。 若是，進入S106步驟；若否，進入S104步驟。5106、 控制第一比例壓力電;茲閥、第二比例壓力電^f茲閥完成換檔動作。15具體是，通過控制第一比例壓力電磁閥403、第二比例壓力電磁閥404的驅(qū) 動電壓，通過選檔控制油缸401的活塞推動變速器5的換檔軸動作。5107、 由換檔位置傳感器信號判斷換檔是否完成。 若是，進入S108步驟；若否，進入S106步驟。5108、 控制后比例流量電磁閥接合后離合器。具體是，通過控制比例流量電磁闊203的驅(qū)動電壓，使后離合器控制油缸 201的活塞推動后離合器4運動，以完成后離合器4的接合。5109、 由后離合位置傳感器信號判斷后離合器是否接合。 若是，進入S110步驟；若否，進入S108步驟。5110、 返回。請參考圖7，該圖為圖5中制動能量回收子程序的控制流程圖，包括以下 步驟5201、 開始5202、 控制前比例流量電-茲閥接合或分離前離合器。具體是，通過控制比例流量電磁閥103的驅(qū)動電壓，使后離合器控制油缸 101的活塞推動前離合器2運動，以完成前離合器2的接合或分離。5203、 由前離合位置傳感器信號判斷前離合器是否已接合或分離。 若是，進入S204步驟；若否，進入S202步驟。5204、 設(shè)置前離合器接合或分離標志位。該標志位一皮發(fā)送到混合動力車的其它控制器，如整車控制器等，說明前離 合器2的當前狀態(tài)信息(分離、接合或半分離)，以確定整車的狀態(tài)或進行其 它控制。5205、 返回。根據(jù)上述方法，可對動力系統(tǒng)進行綜合控制，實現(xiàn)AMT變速器自動換檔 及前離合器平穩(wěn)快速的接合、分離，從而改善混合動力車的經(jīng)濟性、動力性、 舒適性等方面的性能。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，上述優(yōu)選實施方式 不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為 準。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 還可以^L出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)，包括前離合器執(zhí)行機構(gòu)，用于發(fā)動機與ISG電機之間的接合、分離；后離合器執(zhí)行機構(gòu)，用于發(fā)動機與變速器之間的接合、分離；選檔執(zhí)行機構(gòu)；換檔執(zhí)行機構(gòu)；控制單元，接受各種傳感器輸出的檢測信號，按照預(yù)定的控制策略，計算并輸出所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)、后離合器執(zhí)行機構(gòu)、選檔執(zhí)行機構(gòu)、換檔執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，其還存儲各種與控制有關(guān)的參數(shù)；液壓油路及附件單元，包括油泵和泵電機；其特征在于所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，前離合器控制油缸，其活塞桿與前離合器連接，通過活塞桿可推動前離合器運動；前比例流量電磁閥，與所述前離合器控制油缸的油腔連通，用于控制所述前離合器執(zhí)行機構(gòu)油路的通斷及流速；前離合位置傳感器，安裝在所述前離合器控制油缸上，用于檢測并輸出前離合器的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷前離合器的接合、分離情況；該執(zhí)行機構(gòu)啟動后，所述控制單元按照如下策略進行控制根據(jù)各種傳感器采集的信號，確定混合動力車的整車狀態(tài)；判斷是否需要回收制動能量，若是，輸出前離合器執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，以完成前離合器的接合、分離動作，該控制信號為所述前比例流量電磁閥的驅(qū)動電壓；判斷是否需要換檔，若是，輸出所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)、選檔執(zhí)行機構(gòu)、換檔執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，以完成自動換檔動作；判斷是否需要進入其它工況，若是，輸出其它工況的控制信號，以完成其它工況的相應(yīng)動作。
2、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)為液 壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，后離合器控制油缸，其活塞桿與后離合器連接，通過活 塞桿可推動后離合器運動；后比例流量電磁閥，與所述后離合器控制油缸的 油腔連通，用于控制所述后離合器執(zhí)行機構(gòu)油路的通斷及流速；后離合位置 傳感器，安裝在所述后離合器控制油缸上，用于檢測并輸出后離合器的位置 信號，根據(jù)該位置信號可判斷后離合器的接合、分離情況；所述后離合器執(zhí) 行機構(gòu)的控制信號為所述后比例流量電磁閥的驅(qū)動電壓。
3、 如權(quán)利要求2所述的機構(gòu)，其特征在于所述選檔執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí)行機構(gòu)，包括，選檔控制油缸，在其活塞兩端面與缸體之間構(gòu)成兩個油腔，其活塞桿與變速器的選檔軸連接；第一開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁閥，分別與選檔控制油缸的一個油腔連通，用于根據(jù)控制所述選檔執(zhí)行機構(gòu)的油路通斷；選檔位置傳感器，安裝在選檔控制油缸上，用于檢測并輸出變速器選檔 軸的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷選檔的情況；所述選檔執(zhí)行機構(gòu)的控 制信號為所述第一開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁閥的驅(qū)動電壓。
4、 如權(quán)利要求3所述的機構(gòu)，其特征在于所述換檔執(zhí)行機構(gòu)為液壓執(zhí) 行機構(gòu)，包括，換檔控制油缸，其活塞兩端面及缸體之間構(gòu)成兩個油腔，其 活塞桿與變速器的換檔軸連接；第一比例壓力電磁閥、第二比例壓力電磁閥， 分別與換檔控制油缸的一個油腔連通，用于控制所述換檔執(zhí)行機構(gòu)的油路流 量與壓力；換檔位置傳感器，安裝在所述換檔控制油缸上，用于檢測并輸出 變速器換檔軸的位置信號，根據(jù)該位置信號可判斷換檔的情況；所述換檔執(zhí) 行^/L構(gòu)的控制信號為所述第一比例壓力電^f茲閥、第二比例壓力電^f茲閥的驅(qū)動 電壓。
5、 如權(quán)利要求4所述的機構(gòu)，其特征在于所述后離合位置傳感器、選 檔位置傳感器、換檔位置傳感器為電位計式位置傳感器。
6、 如權(quán)利要求l-5任一項所述的機構(gòu)，其特征在于所述前離合位置傳感 器為電位計式位置傳感器或接近開關(guān)。
7、 如權(quán)利要求6所述的機構(gòu)，其特征在于所述油泵為齒輪泵。
8、 一種如權(quán)利要求1所述雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的控 制方法，其特征在于包括，讀取混合動力車的整車狀態(tài)信息；判斷是否需 要換檔，若是，進入換檔工況子程序，以完成換檔；判斷是否需要回收制動 能量，若是，進入回收制動能量工況子程序，以完成前離合器的接合、分離； 判斷是否需要運行其它工況，若是，進入其它工況子程序，以完成其它工況。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，適用于如權(quán)利要求4所述的機構(gòu)，其特征在 于所述換檔工況子程序包括，控制后比例流量電磁閥分離后離合器；控制 第一開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁閥完成選檔動作；控制第一比例壓力電磁閥、 第二比例壓力電磁閥完成換檔動作；控制后比例流量電磁閥接合后離合器。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于通過后離合位置傳感器信號 判斷后離合器是否分離，若否，控制后比例流量電磁閥繼續(xù)分離后離合器。
11、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于由選檔位置傳感器信號判斷 是否完成選檔，若否，繼續(xù)控制第一開關(guān)電磁閥、第二開關(guān)電磁閥完成選檔 動作。
12、 如權(quán)利要求9述的方法，其特征在于通過換檔位置傳感器信號判斷 是否完成換檔，若否，繼續(xù)控制第一比例壓力電磁閥、第二比例壓力電磁閥 完成換檔動作。
13、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于通過后離合位置傳感器信號 判斷后離合器是否接合，若否，繼續(xù)控制后比例流量電磁閥接合后離合器。
14、 如權(quán)利要求8-13任一項所述的方法，其特征在于所述回收制動能量 工況子程序包括，控制前比例流量電磁閥接合或分離前離合器；通過前離合 位置傳感器信號判斷前離合器是否已接合或分離，若否，繼續(xù)控制前比例流 量電磁閥接合或分離前離合器。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述回收制動能量工況子 程序，在返回前設(shè)置前離合器接合或分離標志位。
全文摘要
本發(fā)明公開一種雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)，包括前離合器執(zhí)行機構(gòu)、后離合器執(zhí)行機構(gòu)、選檔執(zhí)行機構(gòu)、換檔執(zhí)行機構(gòu)、控制單元、液壓油路及附件單元；前離合器執(zhí)行機構(gòu)包括，前離合器控制油缸，其活塞桿與前離合器連接；前比例流量電磁閥，與前離合器控制油缸油腔連通；前離合位置傳感器，安裝在前離合器控制油缸上，檢測并輸出前離合器位置信號；啟動后，根據(jù)各傳感器信號確定整車狀態(tài)；需回收制動能量時，輸出前離合器執(zhí)行機構(gòu)控制信號；需換檔時，輸出后離合器執(zhí)行機構(gòu)、選檔執(zhí)行機構(gòu)、換檔執(zhí)行機構(gòu)控制信號；需進入其它工況時，輸出相應(yīng)工況控制信號。本發(fā)明還公開一種雙離合器混合動力車AMT變速器執(zhí)行機構(gòu)的控制方法。
文檔編號B60W10/113GK101323245SQ200810038999
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者于海生, 彤 張, 雷國輝, 黃智明 申請人:上海華普汽車有限公司