一种机电耦合系统的液压模块及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种机电耦合系统的液压模块，通过调节可变流量电磁阀的开度，可实现对液压回路内油压的控制，机电耦合系统中由此可建立起油压稳定且可靠的液压模块，在此基础上，再通过控制可变压力电磁阀的启闭状态以及调节其开度，可实现对离合器供油量的控制，使得离合器可有效地分离和接合，车辆由此可实现在纯电模式和混动模式之间灵活切换的功能。从而，该液压模块能够确保发动机和驱动电机始终工作在最佳状态，极大地提高了能源的使用效率。本发明专利技术还提供了一种上述机电耦合系统的液压模块的控制方法，该方法通过加入颤震信号，消除磁滞区，形成了稳定的KPI闭环恒流控制模式，有效地解决了电磁阀因迟滞效应而带来的精度问题。

A hydraulic module of electromechanical coupling system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种机电耦合系统的液压模块及其控制方法
本专利技术涉及液压控制
，尤其涉及一种机电耦合系统的液压模块及其控制方法。
技术介绍
混合动力汽车是指由发动机和驱动电机两种动力混合驱动的车辆，一般情况下，发动机用于满足汽车的巡航需求，驱动电机用于提供加速和爬坡所需的附加动力，两种动力的混合是通过机电耦合系统控制离合器的开合状态来实现的。机电耦合系统负责将多个动力组合在一起，实现多动力源间合理的功率分配并把动力传给驱动桥，它在油电混动(HEV，HybridElectricVehicle)的开发中处于重要地位，其性能直接关系到HEV整车性能是否达到设计要求，是HEV最核心部分，并且，机电耦合系统的形式不仅决定了混合动力汽车具备的工作模式,也是功率分配策略制定的依据,对整车的动力性、经济性和排放性能具有重大影响。为此，必须对发动机与驱动电机的功率进行合理分配，使车辆在SOC(StateOfCharge——荷电状态)高时，纯电行驶；在SOC低时，发动机工作；在需要加速或者大扭矩时，二者配合作用，使发动机在最佳效率下工作。在现有的机电耦合系统中，液压模块是最核心的模块，其直接控制离合器的开合状态，因此，设计一种油压稳定，且控制精度高的液压模块是提升混合动力汽车性能、提高能源使用效率的关键。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种机电耦合系统的液压模块及其控制方法，使得车辆可在纯电模式和混动模式之间灵活地切换，确保了发动机和驱动电机始终工作在最佳状态，极大地提高了能源的使用效率。<br>基于此，本专利技术提供一种机电耦合系统的液压模块，包括液压回路以及设于所述液压回路上的油泵、可变流量电磁阀和可变压力电磁阀，所述液压回路与离合器相连接，所述油泵用于向所述液压回路供油，所述可变流量电磁阀用于通过其开度调节以控制所述液压回路内的油量，所述可变压力电磁阀用于通过其开度调节以控制所述液压回路向所述离合器的供油量，所述可变流量电磁阀和所述可变压力电磁阀均与车辆控制单元电连接。作为优选方案，所述液压回路上设有与所述车辆控制单元电连接的第一压力传感器，所述第一压力传感器用于采集所述液压回路的实时油压值并反馈至所述车辆控制单元。作为优选方案，所述液压回路与所述离合器的连接处设有与所述车辆控制单元电连接的第二压力传感器，所述第二压力传感器用于采集所述离合器的实时油压值并反馈至所述车辆控制单元。作为优选方案，还包括与所述液压回路相连通的冷却回路，所述冷却回路与所述离合器相连接，且所述冷却回路上设有开关电磁阀，所述开关电磁阀用于控制所述冷却回路与所述离合器接通或断开，所述开关电磁阀与所述车辆控制单元电连接。作为优选方案，所述开关电磁阀为高边驱动开关阀。作为优选方案，所述冷却回路上设有与所述车辆控制单元电连接的温度传感器，所述温度传感器用于采集所述冷却回路的实时油温值并反馈至所述车辆控制单元。作为优选方案，还包括与所述车辆控制单元电连接的转速传感器，所述转速传感器用于采集驱动电机和发动机的实时转速值并反馈至所述车辆控制单元。本专利技术的另一目的在于提供一种上述机电耦合系统的液压模块的控制方法，包括如下步骤：根据车辆状态，判断是否启动液压模块；调节液压回路上的可变流量电磁阀的开度，使液压回路获得稳定的油压；根据车辆的档位以及SOC状态，控制液压回路上的可变压力电磁阀的启闭状态以及调节其开度，进而控制离合器的开合状态。在上述控制方法中，所述调节液压回路上的可变流量电磁阀的开度，使液压回路获得稳定的油压的步骤包括：将第一压力传感器采集的液压回路的实时油压值与液压回路的预设油压值作比较；当液压回路的实时油压值小于液压回路的预设油压值时，增大可变流量电磁阀的开度；当液压回路的实时油压值等于液压回路的预设油压值时，保持可变流量电磁阀的开度不变；当液压回路的实时油压值大于液压回路的预设油压值时，减小可变流量电磁阀的开度。在上述控制方法中，所述调节可变流量电磁阀的开度的步骤包括：将预设的可变流量电磁阀的原始输出电流值与预设的颤震信号的基本参数进行叠加，得到第一叠加信号值；将第一叠加信号值与获取到的第一反馈电流值进行比较；若第一叠加信号值小于第一反馈电流值，则增大可变流量电磁阀的开度，并通过比例积分控制算法得出调节量；若第一叠加信号值等于第一反馈电流值，则保持可变流量电磁阀的开度不变；若第一叠加信号值大于第一反馈电流值，则减小可变流量电磁阀的开度，并通过比例积分控制算法得出调节量；根据调节量通过PWM波调制模块生成脉宽变化的PWM波信号并进行电流驱动放大后输出到OUT脚，以调节可变流量电磁阀的开度；其中，所述第一叠加信号值与所述液压回路的预设油压值相对应，所述第一反馈电流值与所述液压回路的实时油压值相对应，而所述第一反馈电流值的获取方法为：通过POS管脚和NEG管脚进行差分采样，得到校准前的采样电流；将所述校准前的采样电流输入到自动调零模块校正输入零漂误差，并在一个PWM周期内进行求和平均值，得到校准后的采样电流，作为所述第一反馈电流值。在上述控制方法中，所述根据车辆的档位以及SOC状态，控制液压回路上的可变压力电磁阀的启闭状态以及开度，进而控制离合器的开合状态的步骤包括：当车辆处于非前进档时，关闭液压回路上的可变压力电磁阀，以使离合器分离；当车辆处于前进档且SOC高于或等于预设阈值时，关闭液压回路上的可变压力电磁阀，以使离合器分离；当车辆处于前进档且SOC低于预设阈值时，开启液压回路上的可变压力电磁阀并增大其开度，以使离合器接合；当车辆的SOC高于或等于预设阈值且需要加速前进时，开启液压回路上的可变压力电磁阀并增大其开度，以使离合器接合。在上述控制方法中，还包括根据第二压力传感器采集的离合器的实时油压值，调节可变压力电磁阀的开度的步骤：将第二压力传感器采集的离合器的实时油压值与离合器在接合状态下的预设油压值作比较；当离合器的实时油压值小于离合器在接合状态下的预设油压值时，增大可变压力电磁阀的开度；当离合器的实时油压值低于离合器在接合状态下的预设油压值时，保持可变压力电磁阀的开度不变；当离合器的实时油压值大于离合器在接合状态下的预设油压值时，减小可变压力电磁阀的开度。在上述控制方法中，所述调节可变压力电磁阀的开度的步骤包括：将预设的可变压力电磁阀的原始输出电流值与预设的颤震信号的基本参数进行叠加，得到第二叠加信号值；将第二叠加信号值与获取到的第二反馈电流值进行比较；若第二叠加信号值小于第二反馈电流值，则增大可变压力电磁阀的开度，并通过比例积分控制算法得出调节量；若第二叠加信号值等于第二反馈电流值，则保持可变压力电磁阀的开度不变；若第二叠加信号值大于第二反馈电流值，则减小可变压力电磁阀的开度，并通过比例积分控制算法得出调节量；根据调节量通过P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机电耦合系统的液压模块，其特征在于，包括液压回路以及设于所述液压回路上的油泵、可变流量电磁阀和可变压力电磁阀，所述液压回路与离合器相连接，所述油泵用于向所述液压回路供油，所述可变流量电磁阀用于通过其开度调节以控制所述液压回路内的油量，所述可变压力电磁阀用于通过其开度调节以控制所述液压回路向所述离合器的供油量，所述可变流量电磁阀和所述可变压力电磁阀均与车辆控制单元电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种机电耦合系统的液压模块，其特征在于，包括液压回路以及设于所述液压回路上的油泵、可变流量电磁阀和可变压力电磁阀，所述液压回路与离合器相连接，所述油泵用于向所述液压回路供油，所述可变流量电磁阀用于通过其开度调节以控制所述液压回路内的油量，所述可变压力电磁阀用于通过其开度调节以控制所述液压回路向所述离合器的供油量，所述可变流量电磁阀和所述可变压力电磁阀均与车辆控制单元电连接。


2.根据权利要求1所述的机电耦合系统的液压模块，其特征在于，所述液压回路上设有与所述车辆控制单元电连接的第一压力传感器，所述第一压力传感器用于采集所述液压回路的实时油压值并反馈至所述车辆控制单元。


3.根据权利要求1所述的机电耦合系统的液压模块，其特征在于，所述液压回路与所述离合器的连接处设有与所述车辆控制单元电连接的第二压力传感器，所述第二压力传感器用于采集所述离合器的实时油压值并反馈至所述车辆控制单元。


4.根据权利要求1所述的机电耦合系统的液压模块，其特征在于，还包括与所述液压回路相连通的冷却回路，所述冷却回路与所述离合器相连接，且所述冷却回路上设有开关电磁阀，所述开关电磁阀用于控制所述冷却回路与所述离合器接通或断开，所述开关电磁阀与所述车辆控制单元电连接。


5.根据权利要求4所述的机电耦合系统的液压模块，其特征在于，所述开关电磁阀为高边驱动开关阀。


6.根据权利要求4所述的机电耦合系统的液压模块，其特征在于，所述冷却回路上设有与所述车辆控制单元电连接的温度传感器，所述温度传感器用于采集所述冷却回路的实时油温值并反馈至所述车辆控制单元。


7.根据权利要求1至6任一项所述的机电耦合系统的液压模块，其特征在于，还包括与所述车辆控制单元电连接的转速传感器，所述转速传感器用于采集驱动电机和发动机的实时转速值并反馈至所述车辆控制单元。


8.一种如权利要求1至7任一项所述的机电耦合系统的液压模块的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据车辆状态，判断是否启动液压模块；
调节液压回路上的可变流量电磁阀的开度，使液压回路获得稳定的油压；
根据车辆的档位以及SOC状态，控制液压回路上的可变压力电磁阀的启闭状态以及调节其开度，进而控制离合器的开合状态。


9.如权利要求8所述的机电耦合系统的液压模块的控制方法，其特征在于，所述调节液压回路上的可变流量电磁阀的开度，使液压回路获得稳定的油压的步骤包括：
将第一压力传感器采集的液压回路的实时油压值与液压回路的预设油压值作比较；
当液压回路的实时油压值小于液压回路的预设油压值时，增大可变流量电磁阀的开度；
当液压回路的实时油压值等于液压回路的预设油压值时，保持可变流量电磁阀的开度不变；
当液压回路的实时油压值大于液压回路的预设油压值时，减小可变流量电磁阀的开度。


10.根据权利要求9所述的机电耦合系统的液压模块的控制方法，其特征在于，所述调节可变流量电磁阀的开度的步骤包括：
将预设的可变流量电磁阀的原始输出电流值与预设的颤震信号的基本参数进行叠加，得到第一叠加信号值；
将第一叠加信号值与获取到的第一反馈电流值进行比较；
若第一叠加信号值小于第一反馈电流值，则增大可变流量电磁阀的开度，并通过比例积分控制算法得出调节量；
若第一叠加信号值等于第一反馈电流值，则保持可变流量电磁阀的开度不变；
若第一叠加信号值大于第一反馈电流值，则减小可变流量电磁阀的开度，并通过比例积分控制算法得出调节量；
根据调节量通过PWM波调制模块生成脉宽变化的PWM波信号并进行电流驱动放大后输出到OUT脚，以调节可变流量电磁阀的开度；
其中，所述第一叠加信号值与所述液压回路的预设油压值相对应，所述第一反馈电流值与所述液压回路的实时油压值相对应，而所述第一反馈电流值的获取方法为：
通过POS管脚和NEG管脚进行差分采样，得到校准前的采样电流；
将所述校准前的采样电流输入到自动调零模块校正输入零漂误差，并在一个PWM周期内进行求和平均值，得到校准后的采样电流，作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彩霞，马逸行，宫成，张志德，张莹，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44