一种离合器分离的控制方法、控制设备及可读存储介质

文档序号:17953 发布日期:2021-09-21 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种离合器分离的控制方法、控制设备及可读存储介质 (Control method and control device for clutch separation and readable storage medium ) 是由 桂经良 刘楠楠 乔杰 毕继明 修喜玲 于 2021-06-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种离合器分离的控制方法、控制设备及可读存储介质,本发明提供的离合器分离的控制方法,在进行离合器分离控制过程中,当离合器达到完全分离状态之后,将离合器分离行程延长一段距离,然后将离合器回退至完全分离位置范围内,这样就使得离合器达到完全分离状态之后可以及时执行后续控制策略,并且离合器回退至完全分离位置范围内时已经完成了离合器执行机构作用力的减小过程,因此,在离合器接合控制过程中就可以大大提高离合器接合指令的响应性。(The invention discloses a control method, a control device and a readable storage medium for clutch separation, which extend the separation stroke of a clutch for a certain distance after the clutch reaches the complete separation state in the clutch separation control process, and then retreat the clutch to the complete separation position range, so that the subsequent control strategy can be executed in time after the clutch reaches the complete separation state, and the process of reducing the acting force of a clutch execution mechanism is completed when the clutch retreats to the complete separation position range, therefore, the response of a clutch engagement instruction can be greatly improved in the clutch engagement control process.)

一种离合器分离的控制方法、控制设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及离合器系统

技术领域

,尤其涉及一种离合器分离的控制方法、控制设备及可读存储介质。

背景技术

在具有自动离合器系统的车辆动力总成中,离合器执行机构及其操纵机构具有多个各种类型的运动副,各运动副间不但起到传递或改变离合器分离驱动力的作用,同时,各运动副间的相对运动摩擦力阻碍了分离运动的高效进行。如图1所示的实例具有9个运动副,运动副产生的摩擦力不能忽略,其对离合器接合指令的响应产生的影响不能忽略。因此,非常有必要在自动离合器系统的控制过程中将这部分摩擦力产生的影响进行规避。

请参考图1,离合器从动盘05是通过膜片弹簧04变形产生的弹性力将从动盘05压紧在飞轮06与压盘02之间的。压盘02通过可以传递轴向力并可以变形的弹性钢片与压盘盖03连接在一起的,压盘盖03与飞轮06固定连接。当分离离合器时,执行机构01输出的力通过操纵机构克服膜片弹簧04的变形力使膜片弹簧04继续变形,压盘02便在弹簧钢片的作用下实现分离。膜片弹簧可以替换为螺旋弹簧。膜片弹簧与螺旋弹簧的区别主要在于弹性力与形变的关系,具体可以参考相关技术资料。

现有技术在离合器分离控制过程中,当系统检测到离合器执行机构位移传感器信号达到完全分离位置带后,关闭进气阀,结束分离行程,并将离合器当前状态置为完全分离状态。当离合器执行机构进行接合动作时,控制器控制放气阀开启放气,使得离合器执行机构作用力持续降低,当该作用力降低至膜片弹簧弹性力与运动副静摩擦力的差值之后,离合器接合行程才能真正开始,而作用力的减小过程所消耗的时间是离合器接合控制过程中响应延迟时间的重要组成部分。可见,现有的离合器的控制过程影响了离合器接合指令响应性。

因此,如何提高离合器接合指令响应性,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种离合器分离的控制方法、控制设备及可读存储介质,用于提高离合器接合指令的响应性。

为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种离合器分离的控制方法,包括以下步骤:

输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值,如果是,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,并进入下一步骤;如果否,则返回上一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置,如果是,则停止输出离合器分离指令,并进入下一步骤;如果否,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,以及重复本步骤;其中,预设分离位置大于完全分离位置范围的极大值;

输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否在完全分离位置范围内,如果是,则停止输出离合器接合指令;如果离合器当前位置大于完全分离位置范围的极大值,则返回上一步骤。

优选地,所述判断离合器当前位置是否在完全分离位置范围内的步骤包括:

判断离合器当前位置是否小于等于完全分离位置范围的极大值,如果是,则进入下一步骤;如果否,则返回所述输出离合器接合指令并获取离合器当前位置的步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值,如果是,则停止输出离合器接合指令;如果否,则停止输出离合器接合指令,并输出离合器分离指令,获取离合器当前位置,返回所述判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置的步骤。

优选地,在所述输出离合器分离指令并获取离合器当前位置的步骤之前,还包括以下步骤:

在整车上电后,输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否变化,如果是,则返回上一步骤;如果否,则将离合器当前位置作为完全接合位置,进入下一步骤;

将完全接合位置与标定分离行程的和作为完全分离位置,将完全分离位置与预设标定行程的和作为预设分离位置,将完全分离位置与补偿标定行程范围的和作为完全分离位置范围。

优选地,在所述判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值的步骤中,如果是,则将离合器当前状态作为完全分离状态,继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,并进入下一步骤;如果否,则返回上一步骤。

优选地,所述输出离合器分离指令包括输出控制离合器进气阀打开的指令,所述输出离合器接合指令包括输出控制离合器放气阀打开的指令。

优选地,所述获取离合器当前位置包括获取离合器位置传感器检测到的位置信息。

本发明还提供了一种离合器分离的控制设备,包括存储器和处理器;

所述存储器用于存储程序;

所述处理器用于执行所述程序并实现如上所述的离合器分离的控制方法的各个步骤。

优选地,上述离合器分离的控制设备还包括用于驱动离合器进行分离和接合的离合器执行机构。

优选地,所述离合器执行机构包括离合器进气阀和离合器放气阀以及执行气缸。

优选地,上述离合器分离的控制设备还包括用于检测离合器位置的离合器位置传感器。

本发明还提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的离合器分离的控制方法的各个步骤。

从上述技术方案可以看出,本发明提供的离合器分离的控制方法,在进行离合器分离控制过程中,当离合器达到完全分离状态之后,将离合器分离行程延长一段距离,然后将离合器回退至完全分离位置范围内,这样就使得离合器达到完全分离状态之后可以及时执行后续控制策略,并且离合器回退至完全分离位置范围内时已经完成了离合器执行机构作用力的减小过程,因此,在离合器接合控制过程中就可以大大提高离合器接合指令的响应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为离合器及执行机构的结构示意图;

图2为本发明具体实施例中的整车上电后车辆自检过程的控制流程图;

图3为本发明具体实施例中的离合器分离的控制方法的第一种控制流程图;

图4为本发明具体实施例中的离合器分离的控制方法的第二种控制流程图。

图1中的附图标记的含义为:

01-执行机构、02-压盘、03-压盘盖、04-膜片弹簧、05-从动盘、06-飞轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在图1所示的离合器及执行机构的结构中,各运动副间的摩擦力与分离力成正向关系,分离力越大则摩擦力越大。在离合器分离过程中,(动)摩擦力逐渐增大。在分离行程的终点,执行机构中压缩空气压力作用在活塞上的力(记为FP)等于弹簧弹性变形造成的弹性力折算到执行机构活塞上的力(记为FL)和各(静)摩擦力折算到执行机构活塞上的力(记为FS)的和;在离合器接合起始,分离行程的终点即是接合行程的起点,执行机构中压缩空气压力作用在活塞上的力FP需要先下降到弹簧弹性变形造成的弹性力折算到执行机构活塞上的力FL和各(静)摩擦力折算到执行机构活塞上的力(记为FSMAX)的差。下面,本文对离合器的受力情况做一个简化假设,以便更好地理解主要部分的原理:

假设在离合器分离行程的终点,FP=6000N,FL=5000N,FS=1000N,FSMAX=2000N,那么,在离合器接合行程的起点,FP=FL-FSMAX=5000N-2000N=3000N,因此,执行机构中压缩空气压力作用在活塞上的力FP要从6000N下降到3000N后离合器接合行程才能开始,而该气压下降的放气过程所消耗的时间是离合器接合控制中响应延迟时间的重要组成部分。

在实践中,离合器分离和接合过程中的各摩擦力值受到机构结构型式、温度、运动副的数量及表面接触形式、润滑条件等多种因素的影响,弹簧弹性变形造成的弹性力不但受离合器型式影响,同一型式的不同离合器之间也会使弹性力有差异,另外,由于膜片弹簧的疲劳影响以及离合器磨损行程的变化,同一个离合器也会随着时间变化。因此,上文提到的弹性力和摩擦力都是不断变化的,在策略中需要避开上述因素的影响,尽可能使离合器执行机构中压缩空气压力作用在活塞上的力FP尽量接近于实际中的FL-FSMAX的值,降低响应延迟时间。

为此,在整车上电后的车辆自检过程中,即,在本发明提供的离合器分离的控制方法之前,还需要采取以下措施,请参照图2流程:

整车上电后,输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否变化,如果是,说明离合器还处于接合行程中,则返回上一步骤;如果否,则表明离合器接合行程结束并到达接合状态,此时,将离合器当前位置作为离合器的完全接合位置POS_engaged,进入下一步骤;

将POS_engaged+Disp_disengaged_C作为完全分离位置POS_disengaged,其中,Disp_disengaged_C为标定的分离行程,可通过现有标定方式获得,完全分离位置POS_disengaged则表示离合器处于完全分离状态时的位置;同时,将完全分离位置POS_disengaged与补偿标定行程范围的和作为完全分离位置范围,其中,补偿标定行程范围与离合器的使用磨损情况和疲劳程度等因素有关,本方案可以预设一个固定行程范围作为补偿标定行程范围,也可以根据离合器的具体工况预设一个规律变化或不规律变化的补偿标定行程范围。具体的,补偿标定行程范围的极小值记为OFFSET_L,补偿标定行程范围的极大值记为OFFSET_H,相应的,完全分离位置范围的极小值为POS_disengaged+OFFSET_L,完全分离位置范围的极大值为POS_disengaged+OFFSET_H。该步骤中,还将POS_disengaged+Disp_pre_C作为预设分离位置POS_disengaged_pre,其中,Disp_pre_C为预设标定行程,对应于离合器达到完全分离状态之后又将离合器分离行程延长的一段距离,预设分离位置POS_disengaged_pre大于完全分离位置范围的极大值POS_disengaged+OFFSET_H。

在上述车辆自检过程中,本方案可以获取到车辆每次运行时对应的离合器的完全分离位置范围,因此,在对离合器分离的实际控制过程中,可以避免离合器磨损、疲劳等带来的影响。

请参照图3,本发明具体实施例中的离合器分离的控制方法的第一种控制流程,包括以下步骤:

输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值POS_disengaged+OFFSET_L,如果是,则说明离合器已经到达完全分离状态,此时,将离合器当前状态作为完全分离状态,并继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,并进入下一步骤;如果否,说明离合器还未达到完全分离状态,则返回上一步骤,也继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,然后再执行本步骤的判断过程;该步骤用于保证离合器在实际达到完全分离状态后能够及时执行例如换挡等后续控制策略。

判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置POS_disengaged_pre,如果是,说明离合器的分离行程已经到达目标位置,此时则停止输出离合器分离指令,并进入下一步骤;如果否,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,以及重复本步骤;其中,预设分离位置POS_disengaged_pre大于完全分离位置范围的极大值POS_disengaged+OFFSET_H;

输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,在该步骤中,为了使离合器能够及时响应接合指令,需要再将离合器回退至完全分离位置范围内,因此,本步骤输出离合器接合指令;

判断离合器当前位置是否在完全分离位置范围内,如果是,则停止输出离合器接合指令,此时,离合器处于完全分离状态,离合器的本次分离控制过程即可结束;如果离合器当前位置大于完全分离位置范围的极大值(POS_disengaged+OFFSET_H),说明离合器还未到达完全分离状态,此时,则返回上一步骤继续进行接合行程。

请参照图4,本发明具体实施例中的离合器分离的控制方法的第二种控制流程,包括以下步骤:

输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值POS_disengaged+OFFSET_L,如果是,则说明离合器已经到达完全分离状态,此时,将离合器当前状态作为完全分离状态,继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,并进入下一步骤;如果否,说明离合器还未达到完全分离状态,则返回上一步骤,也继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,然后再执行本步骤的判断过程;该步骤用于保证离合器在实际达到完全分离状态后能够及时执行例如换挡等后续控制策略。

判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置POS_disengaged_pre,如果是,说明离合器的分离行程已经到达目标位置,此时则停止输出离合器分离指令,并进入下一步骤;如果否,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,以及重复本步骤;其中,预设分离位置POS_disengaged_pre大于完全分离位置范围的极大值POS_disengaged+OFFSET_H;

输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,在该步骤中,为了使离合器能够及时响应接合指令,需要再将离合器回退至完全分离位置范围内,因此,本步骤输出离合器接合指令;

判断离合器当前位置是否小于等于完全分离位置范围的极大值(POS_disengaged+OFFSET_H),如果是,说明离合器接合行程已到达或越过完全分离位置范围的极大值,需进入下一步骤继续判断;如果否,说明离合器接合行程仍未到达完全分离位置范围,此时则返回上一步,继续输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,并重复本步骤的判断;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值(POS_disengaged+OFFSET_L),如果是,说明离合器位置刚好位于完全分离位置范围内,此时则停止输出离合器接合指令,离合器处于完全分离状态,离合器的本次分离控制过程即可结束;如果否,说明离合器的接合行程越过了完全分离位置范围的极小值,此时,离合器并未处于完全分离状态,不符合接下来的使用需求,因此,还需要再次控制离合器分离,此时,则停止输出离合器接合指令,并输出离合器分离指令,获取离合器当前位置,返回所述判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置POS_disengaged_pre的步骤。

从上述图3和图4对应的技术方案可以看出,本发明提供的离合器分离的控制方法,在进行离合器分离控制过程中,当离合器达到完全分离状态之后,将离合器分离行程延长一段距离,然后将离合器回退至完全分离位置范围内,这样就使得离合器达到完全分离状态之后可以及时执行后续控制策略,并且离合器回退至完全分离位置范围内时已经完成了离合器执行机构作用力的减小过程,因此,在离合器接合控制过程中就可以大大提高离合器接合指令的响应性。

需要说明的是,本发明提供的离合器分离的控制方法可以用于多种形式的离合器的分离控制过程,即,该方法所适用的离合器可以采用不同类型的离合器执行机构,例如电控气动执行机构、电控电动执行机构或电控液动执行机构等。相应的,本方法中涉及的离合器分离指令和离合器接合指令就有多种形式。本发明各实施例优选采用电控气动执行机构,电控气动执行机构包括离合器进气阀和离合器放气阀以及执行气缸,离合器进气阀打开时执行离合器分离操作,离合器执行机构则以给定速度进行分离;离合器放气阀打开时执行离合器接合操作,离合器执行机构则以给定速度进行接合。相应的,本方案中的输出离合器分离指令则包括输出控制离合器进气阀打开的指令,输出离合器接合指令则包括输出控制离合器放气阀打开的指令。

优选地,所述获取离合器当前位置包括获取离合器位置传感器检测到的位置信息。另外,本发明还可以通过整车控制器来获取离合器当前位置。

本发明还提供了一种离合器分离的控制设备,包括存储器和处理器;其中,处理器可以是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit),例如ECU,或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个的集成电路等。存储器可以包含高速RAM存储器,也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)等,例如至少一个磁盘存储器。所述存储器用于存储程序;所述处理器用于执行所述程序并实现如上所述的离合器分离的控制方法的各个步骤:

输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值,如果是,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,并进入下一步骤;如果否,则返回上一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置,如果是,则停止输出离合器分离指令,并进入下一步骤;如果否,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,以及重复本步骤;其中,预设分离位置大于完全分离位置范围的极大值;

输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否在完全分离位置范围内,如果是,则停止输出离合器接合指令;如果离合器当前位置大于完全分离位置范围的极大值,则返回上一步骤。

可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文中的离合器分离的控制方法的描述。

优选地,本发明提供的离合器分离的控制设备还包括用于驱动离合器进行分离和接合的离合器执行机构,离合器执行机构能够接收离合器分离指令和离合器接合指令,并根据指令相应地做出分离和接合动作。具体的,本发明可以采用不同类型的离合器执行机构,例如电控气动执行机构、电控电动执行机构或电控液动执行机构等,相应的,本方案中涉及的离合器分离指令和离合器接合指令就有多种形式。本发明优选采用电控气动执行机构,电控气动执行机构包括离合器进气阀和离合器放气阀以及执行气缸,离合器进气阀打开时执行离合器分离操作,离合器执行机构则以给定速度进行分离;离合器放气阀打开时执行离合器接合操作,离合器执行机构则以给定速度进行接合。

优选地,本发明提供的离合器分离的控制设备还包括用于检测离合器位置的离合器位置传感器。具体的,离合器位置传感器可以有多种实现形式,例如采用激光位置传感器,或光电位置传感器,或超声波位置传感器,等等。

本发明还提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的离合器分离的控制方法的各个步骤:

输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于完全分离位置范围的极小值,如果是,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,并进入下一步骤;如果否,则返回上一步骤;

判断离合器当前位置是否大于等于预设分离位置,如果是,则停止输出离合器分离指令,并进入下一步骤;如果否,则继续输出离合器分离指令并获取离合器当前位置,以及重复本步骤;其中,预设分离位置大于完全分离位置范围的极大值;

输出离合器接合指令并获取离合器当前位置,进入下一步骤;

判断离合器当前位置是否在完全分离位置范围内,如果是,则停止输出离合器接合指令;如果离合器当前位置大于完全分离位置范围的极大值,则返回上一步骤。

可选的,所述计算机程序的细化功能和扩展功能可参照上文中的离合器分离的控制方法的描述。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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