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离合器作为汽车动力传动的关键部件,不仅在传统汽车变速器时代发挥着重要作用,而且在新能源浪潮下也发挥着自己独特的作用。常见的离合器有湿式离合器和干式离合器。离合器作为动力传输的部件,其控制精度不仅会影响动力连接的舒适性,而且会影响其使用寿命。如何保持控制的一致性是一大难点。工程上常用的方法是利用离合器的组合特性在车辆运行过程中进行自学习,以弥补特性差异带来的一致性问题。本文主要讲湿式液控离合器接吻点(KP)点的学习策略,给相关工程师一些思考。
1.什么是KP点?
离合器的KP点是指离合器克服分离弹簧的力并开始压缩摩擦片和钢板时所需的活塞推力(或压力)。工程中常用来表示0Nm或2Nm的扭矩传递点。当离合器达到这个扭矩时,随着输入扭矩的增大,其传递扭矩与活塞位移之间将呈现出相对线性的直线关系。由于离合器特性不同,有些离合器会经历一个非线性区,通常在0Nm~60Nm内为非线性区,60Nm以上(该值会随不同离合器而变化)为线性区。
图1:离合器位移-扭矩曲线
2、离合器KP点的控制方法
按照传统的控制方法,离合器控制一般是先将离合器位置控制到Kp点,然后跟随动力源的扭矩来控制离合器的压力或排量,这样组合才能稳定地传递动力源的扭矩。
图2:离合器接合时的压力控制曲线
上图是离合器从打开状态到结合状态的示意图。各阶段的控制方法如下:
Ph1:离合器助力阶段,快速充满离合器腔; Ph2:离合器消除迟滞,与液压阀和液压系统的结构密切相关,在某些系统中可以省略; Ph3:KP点稳定阶段,稳定液压系统。为后续的离合器控制做准备; Ph4:离合器压力迅速上升,此阶段的目的是离合器传递的扭矩迅速达到动力源扭矩; Ph5:离合器调速级,使离合器输入端和输出端的速度同步。经常使用PI控制算法。 Err输入可以是速度差或速度差的变化率; Ph6:离合器在增压稳定阶段,当离合器转速同步时,离合器压力迅速升高,压缩离合器,使动力源的扭矩稳定地传递到轮端。
其中Ph1、Ph2、Ph3都是KP点的控制逻辑。工程中自学习时,通常会调整Ph1的时间和Ph3的压力点,以获得与每辆车匹配的半关节点。特性参数。
3、离合器KP点自学习方法 3.1 扭矩增量式
该方法主要用于车辆静态工况、发动机怠速时。通过增加离合器压力,观察动力源扭矩增量,检测离合器的KP点。
图3:扭矩增量扰动曲线
如上图所示,当动力源处于稳定怠速时,离合器充满油。当动力源扭矩增量在KP点稳定时小于设定阈值时,KP点压力将逐渐增加,直至达到设定阈值。考虑到扭矩的准确性,设定的阈值不宜小。得到ΔKP后,需要减去一定的补偿量来弥补导致设定阈值偏大的因素,从而得到KP点的压力。价值。 Ph1的时间自学也可以采用同样的方法。当扭矩增量达到设定阈值时,压力迅速消除,减少对整车造成的抖动。
应用范围包括传统的DCT、AT、P1&P3架构DHT(使用离合器输出P1&Eng动力的混合架构)。

3.2 速度变化公式
与扭矩增量相比,该方法观察当离合器压力或注油时间增加时动力源转速或输出轴转速的波动。
图4:转速变化扰动曲线
如上图所示,当动力源处于稳定怠速时,离合器充满油。在注油过程中,监测动力源的速度变化。当其振动达到设定阈值时,记录注油时间。增量ΔTme考虑了压力的滞后等因素,在学习的时间增量中减去一定的补偿量,即可得到Boost的准确时间。工程上观察到抖动的时间段称为监测间隔。一般在开始注油后一段时间内启动。它可以在检测到满足需求的扰动后结束。也可以在升压复位后监测一段时间,观察是否有扰动(主要是液压迟滞所致)。 KP点的压力也可以用这种方法来测试。
应用范围包括传统的DCT、AT、P1&P3架构DHT(使用离合器输出P1&Eng动力的混合架构)。
变速型除了能够在静态稳定工况下进行自学习外,在高速稳定工况下也能实现自学习效果。其应用范围主要是多速、多片离合器动力传动装置,如多速DHT、AT、DCT。
高速稳定工况下,固定档位传递动力源扭矩的同时,对应下一个档位(升档或降档)的离合器充满油。由于齿轮比的原理,此时动力链中就会出现动力。由于回流,车速会受到一定程度的干扰。此时的监测间隔一般在开始注油后一段时间内开启,升压复位后仍监测一段时间,观察是否有扰动(主要是考虑迟滞现象)液压)。该方法对工况稳定性要求较高,要求扭矩稳定,监测窗口外其他因素引起的扰动不能超过设定监测间隔内的扰动量,否则试验无效。再次进行注油试验;但优点是比静态稳定条件下有更多的自学机会。
3.3 其他方法
对于特定的配置,例如DCT,还有其他方法,例如通过组合不传递动力的离合器(离合器对应的齿轮应脱开)来通过惯性力矩观察输出轴转速的变化率。计算得到KP点的压力修正值。
同时还可以观察档位从空档转入离合器的时间以及动力源充满油到转速开始下降的时间段,可以修正KP压力值根据时间段的长度。
方法有很多种。 KP点压力和增压自学习的目的是控制离合器到稳定的KP点,使离合器在扭矩增大阶段实现压力/位移VS扭矩的线性或近似线性控制,提高离合器的一致性。控制。 。
3.4 扰动参数的设计技巧
离合器的Kp点主要是为了消除离合器片间隙,需要抵消弹簧的力使离合器片接触。此时,将传递一定的动力源扭矩(电机或发动机扭矩)。因此,可以从以下角度进行观察。不同厂家的可能不太一样,但大部分都是相似的:
总结
离合器在动力传递中占有非常重要的地位。无论是传统变速箱、新能源混合动力配置,还是纯电动多速变速箱,都有其应用场景。其KP点的自学习在其控制应用中起着重要的作用。是提高驾驶舒适性的重要手段。是影响产品一致性和SOP顺利进行的关键技术。需要根据其应用场景和离合器特性来进行。适应性强的选择方法才能达到最佳效果。



