一種機電耦合系統的液壓模塊及其控制方法技術方案

本發明專利技術提供了一種機電耦合系統的液壓模塊，通過調節可變流量電磁閥的開度，可實現對液壓回路內油壓的控制，機電耦合系統中由此可建立起油壓穩定且可靠的液壓模塊，在此基礎上，再通過控制可變壓力電磁閥的啟閉狀態以及調節其開度，可實現對離合器供油量的控制，使得離合器可有效地分離和接合，車輛由此可實現在純電模式和混動模式之間靈活切換的功能。從而，該液壓模塊能夠確保發動機和驅動電機始終工作在最佳狀態，極大地提高了能源的使用效率。本發明專利技術還提供了一種上述機電耦合系統的液壓模塊的控制方法，該方法通過加入顫震信號，消除磁滯區，形成了穩定的KPI閉環恒流控制模式，有效地解決了電磁閥因遲滯效應而帶來的精度問題。

A hydraulic module of electromechanical coupling system and its control method

【技術實現步驟摘要】
一種機電耦合系統的液壓模塊及其控制方法
本專利技術涉及液壓控制
，尤其涉及一種機電耦合系統的液壓模塊及其控制方法。
技術介紹
混合動力汽車是指由發動機和驅動電機兩種動力混合驅動的車輛，一般情況下，發動機用于滿足汽車的巡航需求，驅動電機用于提供加速和爬坡所需的附加動力，兩種動力的混合是通過機電耦合系統控制離合器的開合狀態來實現的。機電耦合系統負責將多個動力組合在一起，實現多動力源間合理的功率分配并把動力傳給驅動橋，它在油電混動(HEV，HybridElectricVehicle)的開發中處于重要地位，其性能直接關系到HEV整車性能是否達到設計要求，是HEV最核心部分，并且，機電耦合系統的形式不僅決定了混合動力汽車具備的工作模式,也是功率分配策略制定的依據,對整車的動力性、經濟性和排放性能具有重大影響。為此，必須對發動機與驅動電機的功率進行合理分配，使車輛在SOC(StateOfCharge——荷電狀態)高時，純電行駛；在SOC低時，發動機工作；在需要加速或者大扭矩時，二者配合作用，使發動機在最佳效率下工作。在現有的機電耦合系統中，液壓模塊是最核心的模塊，其直接控制離合器的開合狀態，因此，設計一種油壓穩定，且控制精度高的液壓模塊是提升混合動力汽車性能、提高能源使用效率的關鍵。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術提供一種機電耦合系統的液壓模塊及其控制方法，使得車輛可在純電模式和混動模式之間靈活地切換，確保了發動機和驅動電機始終工作在最佳狀態，極大地提高了能源的使用效率。<br>基于此，本專利技術提供一種機電耦合系統的液壓模塊，包括液壓回路以及設于所述液壓回路上的油泵、可變流量電磁閥和可變壓力電磁閥，所述液壓回路與離合器相連接，所述油泵用于向所述液壓回路供油，所述可變流量電磁閥用于通過其開度調節以控制所述液壓回路內的油量，所述可變壓力電磁閥用于通過其開度調節以控制所述液壓回路向所述離合器的供油量，所述可變流量電磁閥和所述可變壓力電磁閥均與車輛控制單元電連接。作為優選方案，所述液壓回路上設有與所述車輛控制單元電連接的第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器用于采集所述液壓回路的實時油壓值并反饋至所述車輛控制單元。作為優選方案，所述液壓回路與所述離合器的連接處設有與所述車輛控制單元電連接的第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器用于采集所述離合器的實時油壓值并反饋至所述車輛控制單元。作為優選方案，還包括與所述液壓回路相連通的冷卻回路，所述冷卻回路與所述離合器相連接，且所述冷卻回路上設有開關電磁閥，所述開關電磁閥用于控制所述冷卻回路與所述離合器接通或斷開，所述開關電磁閥與所述車輛控制單元電連接。作為優選方案，所述開關電磁閥為高邊驅動開關閥。作為優選方案，所述冷卻回路上設有與所述車輛控制單元電連接的溫度傳感器，所述溫度傳感器用于采集所述冷卻回路的實時油溫值并反饋至所述車輛控制單元。作為優選方案，還包括與所述車輛控制單元電連接的轉速傳感器，所述轉速傳感器用于采集驅動電機和發動機的實時轉速值并反饋至所述車輛控制單元。本專利技術的另一目的在于提供一種上述機電耦合系統的液壓模塊的控制方法，包括如下步驟：根據車輛狀態，判斷是否啟動液壓模塊；調節液壓回路上的可變流量電磁閥的開度，使液壓回路獲得穩定的油壓；根據車輛的檔位以及SOC狀態，控制液壓回路上的可變壓力電磁閥的啟閉狀態以及調節其開度，進而控制離合器的開合狀態。在上述控制方法中，所述調節液壓回路上的可變流量電磁閥的開度，使液壓回路獲得穩定的油壓的步驟包括：將第一壓力傳感器采集的液壓回路的實時油壓值與液壓回路的預設油壓值作比較；當液壓回路的實時油壓值小于液壓回路的預設油壓值時，增大可變流量電磁閥的開度；當液壓回路的實時油壓值等于液壓回路的預設油壓值時，保持可變流量電磁閥的開度不變；當液壓回路的實時油壓值大于液壓回路的預設油壓值時，減小可變流量電磁閥的開度。在上述控制方法中，所述調節可變流量電磁閥的開度的步驟包括：將預設的可變流量電磁閥的原始輸出電流值與預設的顫震信號的基本參數進行疊加，得到第一疊加信號值；將第一疊加信號值與獲取到的第一反饋電流值進行比較；若第一疊加信號值小于第一反饋電流值，則增大可變流量電磁閥的開度，并通過比例積分控制算法得出調節量；若第一疊加信號值等于第一反饋電流值，則保持可變流量電磁閥的開度不變；若第一疊加信號值大于第一反饋電流值，則減小可變流量電磁閥的開度，并通過比例積分控制算法得出調節量；根據調節量通過PWM波調制模塊生成脈寬變化的PWM波信號并進行電流驅動放大后輸出到OUT腳，以調節可變流量電磁閥的開度；其中，所述第一疊加信號值與所述液壓回路的預設油壓值相對應，所述第一反饋電流值與所述液壓回路的實時油壓值相對應，而所述第一反饋電流值的獲取方法為：通過POS管腳和NEG管腳進行差分采樣，得到校準前的采樣電流；將所述校準前的采樣電流輸入到自動調零模塊校正輸入零漂誤差，并在一個PWM周期內進行求和平均值，得到校準后的采樣電流，作為所述第一反饋電流值。在上述控制方法中，所述根據車輛的檔位以及SOC狀態，控制液壓回路上的可變壓力電磁閥的啟閉狀態以及開度，進而控制離合器的開合狀態的步驟包括：當車輛處于非前進檔時，關閉液壓回路上的可變壓力電磁閥，以使離合器分離；當車輛處于前進檔且SOC高于或等于預設閾值時，關閉液壓回路上的可變壓力電磁閥，以使離合器分離；當車輛處于前進檔且SOC低于預設閾值時，開啟液壓回路上的可變壓力電磁閥并增大其開度，以使離合器接合；當車輛的SOC高于或等于預設閾值且需要加速前進時，開啟液壓回路上的可變壓力電磁閥并增大其開度，以使離合器接合。在上述控制方法中，還包括根據第二壓力傳感器采集的離合器的實時油壓值，調節可變壓力電磁閥的開度的步驟：將第二壓力傳感器采集的離合器的實時油壓值與離合器在接合狀態下的預設油壓值作比較；當離合器的實時油壓值小于離合器在接合狀態下的預設油壓值時，增大可變壓力電磁閥的開度；當離合器的實時油壓值低于離合器在接合狀態下的預設油壓值時，保持可變壓力電磁閥的開度不變；當離合器的實時油壓值大于離合器在接合狀態下的預設油壓值時，減小可變壓力電磁閥的開度。在上述控制方法中，所述調節可變壓力電磁閥的開度的步驟包括：將預設的可變壓力電磁閥的原始輸出電流值與預設的顫震信號的基本參數進行疊加，得到第二疊加信號值；將第二疊加信號值與獲取到的第二反饋電流值進行比較；若第二疊加信號值小于第二反饋電流值，則增大可變壓力電磁閥的開度，并通過比例積分控制算法得出調節量；若第二疊加信號值等于第二反饋電流值，則保持可變壓力電磁閥的開度不變；若第二疊加信號值大于第二反饋電流值，則減小可變壓力電磁閥的開度，并通過比例積分控制算法得出調節量；根據調節量通過P本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，包括液壓回路以及設于所述液壓回路上的油泵、可變流量電磁閥和可變壓力電磁閥，所述液壓回路與離合器相連接，所述油泵用于向所述液壓回路供油，所述可變流量電磁閥用于通過其開度調節以控制所述液壓回路內的油量，所述可變壓力電磁閥用于通過其開度調節以控制所述液壓回路向所述離合器的供油量，所述可變流量電磁閥和所述可變壓力電磁閥均與車輛控制單元電連接。/n

【技術特征摘要】
1.一種機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，包括液壓回路以及設于所述液壓回路上的油泵、可變流量電磁閥和可變壓力電磁閥，所述液壓回路與離合器相連接，所述油泵用于向所述液壓回路供油，所述可變流量電磁閥用于通過其開度調節以控制所述液壓回路內的油量，所述可變壓力電磁閥用于通過其開度調節以控制所述液壓回路向所述離合器的供油量，所述可變流量電磁閥和所述可變壓力電磁閥均與車輛控制單元電連接。


2.根據權利要求1所述的機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，所述液壓回路上設有與所述車輛控制單元電連接的第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器用于采集所述液壓回路的實時油壓值并反饋至所述車輛控制單元。


3.根據權利要求1所述的機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，所述液壓回路與所述離合器的連接處設有與所述車輛控制單元電連接的第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器用于采集所述離合器的實時油壓值并反饋至所述車輛控制單元。


4.根據權利要求1所述的機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，還包括與所述液壓回路相連通的冷卻回路，所述冷卻回路與所述離合器相連接，且所述冷卻回路上設有開關電磁閥，所述開關電磁閥用于控制所述冷卻回路與所述離合器接通或斷開，所述開關電磁閥與所述車輛控制單元電連接。


5.根據權利要求4所述的機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，所述開關電磁閥為高邊驅動開關閥。


6.根據權利要求4所述的機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，所述冷卻回路上設有與所述車輛控制單元電連接的溫度傳感器，所述溫度傳感器用于采集所述冷卻回路的實時油溫值并反饋至所述車輛控制單元。


7.根據權利要求1至6任一項所述的機電耦合系統的液壓模塊，其特征在于，還包括與所述車輛控制單元電連接的轉速傳感器，所述轉速傳感器用于采集驅動電機和發動機的實時轉速值并反饋至所述車輛控制單元。


8.一種如權利要求1至7任一項所述的機電耦合系統的液壓模塊的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
根據車輛狀態，判斷是否啟動液壓模塊；
調節液壓回路上的可變流量電磁閥的開度，使液壓回路獲得穩定的油壓；
根據車輛的檔位以及SOC狀態，控制液壓回路上的可變壓力電磁閥的啟閉狀態以及調節其開度，進而控制離合器的開合狀態。


9.如權利要求8所述的機電耦合系統的液壓模塊的控制方法，其特征在于，所述調節液壓回路上的可變流量電磁閥的開度，使液壓回路獲得穩定的油壓的步驟包括：
將第一壓力傳感器采集的液壓回路的實時油壓值與液壓回路的預設油壓值作比較；
當液壓回路的實時油壓值小于液壓回路的預設油壓值時，增大可變流量電磁閥的開度；
當液壓回路的實時油壓值等于液壓回路的預設油壓值時，保持可變流量電磁閥的開度不變；
當液壓回路的實時油壓值大于液壓回路的預設油壓值時，減小可變流量電磁閥的開度。


10.根據權利要求9所述的機電耦合系統的液壓模塊的控制方法，其特征在于，所述調節可變流量電磁閥的開度的步驟包括：
將預設的可變流量電磁閥的原始輸出電流值與預設的顫震信號的基本參數進行疊加，得到第一疊加信號值；
將第一疊加信號值與獲取到的第一反饋電流值進行比較；
若第一疊加信號值小于第一反饋電流值，則增大可變流量電磁閥的開度，并通過比例積分控制算法得出調節量；
若第一疊加信號值等于第一反饋電流值，則保持可變流量電磁閥的開度不變；
若第一疊加信號值大于第一反饋電流值，則減小可變流量電磁閥的開度，并通過比例積分控制算法得出調節量；
根據調節量通過PWM波調制模塊生成脈寬變化的PWM波信號并進行電流驅動放大后輸出到OUT腳，以調節可變流量電磁閥的開度；
其中，所述第一疊加信號值與所述液壓回路的預設油壓值相對應，所述第一反饋電流值與所述液壓回路的實時油壓值相對應，而所述第一反饋電流值的獲取方法為：
通過POS管腳和NEG管腳進行差分采樣，得到校準前的采樣電流；
將所述校準前的采樣電流輸入到自動調零模塊校正輸入零漂誤差，并在一個PWM周期內進行求和平均值，得到校準后的采樣電流，作...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳彩霞，馬逸行，宮成，張志德，張瑩，
申請(專利權)人：廣州汽車集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44