CN110103941A - 一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法、系统及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法、系统及终端，所述方法包括：当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；若是，执行所述启动指令；判断所述启动指令是否为离合器启动指令；若是，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；若是，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；若是，切断发动机中燃料供应。本发明针对混合动力车辆中的离合器启动模式设置了双质量飞轮保护策略，当车辆在低速下熄火，并通过离合器再次启动，且在离合器启动瞬间又紧急制动时，通过切断发动机中燃料供应，从而防止双质量飞轮产生较大的冲击扭矩，避免了双质量飞轮的损坏。

Description

一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法、系统及终端

技术领域

本发明涉及保护双质量飞轮技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法、系统及终端。

背景技术

随着消费者对舒适和安静的车辆的需求的逐渐增长，正在进行关于振动和降噪的积极研究以提高消费者满意度。然而，轻量级和高马力的车辆在减少车辆振动和噪音方面具有不良的性能。

当将从发动机产生的扭矩的不规则振动传递至驱动系统时，来自车辆驱动系统的振动和噪音使整个车辆振动，为了减少驱动系统中的振动和噪音，应用双质量飞轮系统以使从发动机产生的、被传递至驱动系统的扭矩的振动最小化。

双质量飞轮(DMF)是连接发动机和变速箱的装置，对于汽车动力传动系的隔振和减振有很大的作用；双质量飞轮将质量一分为二，其中的第二质量(次级质量)能在不增加飞轮的惯性矩的前提下提高传动系的惯性矩，从而使共振转速下降到怠速转速共振转速为低数值，通常只有在发动机刚起动和停机时才会越过共振转速区间，这也是常见采用了DMF的汽车发动机起动和停机时振动特别厉害的原因；如果转速落在此区域内，容易引起DMF的共振形成冲击扭矩，造成DMF的损坏失效；而DMF的失效，将导致动力无法有效传递，且噪音和振动明显恶化，车辆无法正常驾驶。

混合动力车辆由于双动力源的原因，发动机的启动方式相对传统车复杂很多，尤其是P2.5架构的车辆，由于电机和变速箱耦合在一起，系统架构复杂，使得启动方式有更多的独特性。

相对传统动力7DCT的12V启动方式，P2.5架构车辆有三种启动方式：蓄电池12V启动，离合器启动和高压电机启动；更多的启动工况，对DMF而言有更多的驾驶工况和可能性，使得DMF进入转速共振区间，从而造成DMF的损坏失效。

因此，有必要提供在不同启动方式下的DMF保护方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法、系统和终端。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法，所述方法包括：

当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

若是，执行所述启动指令；

判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

若是，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

若是，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

若是，切断发动机中燃料供应。

进一步地，所述判断是否接收到启动指令的步骤之前还包括：

判断发动机转速是否在第二预设转速范围内；

若是，则判断所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间是否超过预设阈值；

若是，则切断发动机中燃料供应；

若所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间没有超过预设阈值，则向发动机供应燃料，并执行判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内。

进一步地，所述启动指令还包括12V电池启动指令和高压电池启动指令。

进一步地，当离合器拖动轴的转速不在第一预设转速范围内时，向发动机供应燃料。

进一步地，所述执行所述启动指令的步骤之前还包括：判断离合器的启动需求。

进一步地，所述离合器的启动需求包括：

根据离合器的启动命令执行启动指令、确定离合器的执行动作后执行启动指令或输出离合器的扭矩后执行启动指令。

进一步地，所述方法还包括：当发动机转速不在第二预设转速范围内时，向发动机供应燃料；

所述向发动机供应燃料包括：

根据离合器的启动命令向发动机供应燃料、确定离合器的执行动作后向发动机供应燃料、输出离合器的扭矩后向发动机供应燃料。

另一方面，本发明还提供了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护系统，所述系统包括：

第一启动指令判断模块，用于当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

启动指令执行模块，用于当接收到启动指令时，执行所述启动指令；

第二启动指令判断模块，用于判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

紧急制动指令判断模块，用于当所述启动指令为离合器启动指令时，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

第一转速判断模块，用于当接收到紧急制动指令时，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

第一燃料切断模块，用于当离合器拖动轴的转速在第一预设转速范围内时，切断发动机中燃料供应。

另一方面，本发明还提供了一种终端，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上所述的混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法。

本发明具有如下有益效果：

本发明针对混合动力车辆中的离合器启动模式设置了双质量飞轮保护策略，当车辆在低速下熄火，并通过离合器再次启动，且在离合器启动瞬间又紧急制动时，通过切断发动机中燃料供应，从而防止双质量飞轮产生较大的冲击扭矩，避免双质量飞轮(DMF)的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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它附图。

图1是车辆在低速下离合器拖动发动机启动的工作原理图；

图2是本发明的一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法的流程图；

图3是本发明的另一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法的流程图；

图4是本发明中一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护系统的结构示意图；

图中附图标记对应为：1-主动飞轮，2-从动飞轮，3-拖动轴，4-车轮，5-车身。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，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的一部分实施例，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作出创造性劳动的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。

在本发明所提供的几个实施例中，所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

现有的燃油车辆均采用12V电池启动，并对应设置了双质量飞轮(DMF)的保护策略。现有技术没有考虑到诸如离合器启动等方式，而P2.5架构车辆的首次应用，使得传统意义上的DMF保护策略无法涵盖该车辆的极端驾驶工况。

混合动力车辆由于双动力源的原因，发动机的启动方式相对传统车复杂很多，尤其是P2.5架构的车辆，由于电机和变速箱耦合在一起，系统架构复杂，使得启动方式有更多的独特性。

如图1所示，当混合动力车辆速度为10-15kph，车身5上的发动机熄火，需要离合器启动时，发动机通过变速箱的反拖，将发动机转速拉高到与拖动轴3转速相差0-375rpm(该数值范围取决于拖动轴转速和启动方式)，再喷油点火进行启动，当启动过程中进行紧急制动时，由于变速箱和车轮4是直接连接的，变速箱的轴转速会迅速拉低到0，而此时发动机已经喷油点火，导致DMF拖动发动机的正向力，变成了反向的倒拖力，DMF的主动飞轮1和从动飞轮2承受两个不同方向的剪切力，导致很大的冲击扭矩发生，从而会造成DMF损坏失效。

实施例1

请参阅图2。如图所示，本实施例公开了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法，包括如下步骤：

S201.当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

S202.若是，执行所述启动指令；

S203.判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

S204.若是，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

在实际应用中，一般地，在执行所述启动指令，即在离合器启动瞬间，判断是否接收到紧急制动指令；

S205.若是，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

在实际应用中，一般地，离合器拖动轴的转速通过车速来体现，比如针对P2.5架构的混合动力汽车，预设车速范围可以设置为10-15kph；但是并不局限于该数值范围；

S206.若是，切断发动机中燃料供应；即如果检测到离合器拖动轴的转速在第一预设转速范围内，则立刻切断发动机的燃料供应，终止启动。

相应的，如果检测到离合器拖动轴的转速不在第一预设转速范围内，则持续为发动机供应燃料。

在发动机启动的瞬间，丢掉油门进行紧急制动时，此时离合器有可能启动不成功，转速在低速区域来回振荡，导致发动机转速落在DMF的转速共振区域，伴随很大的冲击扭矩，造成DMF的损坏。针对这一特殊工况，采用本实施例的方法，能够及时判断并切断发动机中燃料供应，从而不执行离合器的启动，使得发动机快速熄火，规避其转速在低速区域波动，有效避免了DMF的损坏。

分别采用实施例1的方法和现有技术中12V电池启动的DMF保护方法(发动机转速为400rpm时，切断发动机中燃料供应)对P2.5架构的混合动力汽车进行冲击扭矩测试，测试条件为：混合动力车辆速度为10-15kph，发动机熄火(此时发动机转速为0)，需要离合器启动；测试结果如下表1所示：

表1：冲击扭矩测试

由此可见，采用本实施例的方法可以有效避免极端工况驾驶引起的冲击扭矩，从而有效避免DMF损坏。

本实施例还公开了一种终端，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上所述的混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法。

实施例2

如图3所示，本实施例公开了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法，包括如下步骤：

S301.启动车辆时，判断发动机转速是否在第二预设转速范围内；

在实际应用中，一般地，第二预设转速范围是指双质量飞轮的共振转速区域，当发动机转速落入该区域时，会导致DMF共振；双质量飞轮的共振转速区域与飞轮的特性有关，所以共振转速区域并不是固定不变的。本实施例中的第二预设转速范围为100-750rpm，该数值还可以根据实际情况进行调整；

S302.若是，则判断所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间是否超过预设阈值；此时，车辆仍未正常启动，车速为0；

需要说明的是，此处的持续时间可根据实际车况进行设置，如果发动机转速能够快速越过第二预设转速范围，即在预设时间内越过第二预设转速范围，则不需要切断发动机中燃料供应；

S303.若是，则切断发动机中燃料供应；若所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间没有超过预设阈值，则向发动机供应燃料；并继续步骤S304；

在实际应用中，一般地，在寒冷气候条件下，当发动机需要启动时，如果发动机在第二预设转速范围内(双质量飞轮的共振转速)持续转动较长的时间仍无法启动，则需停止启动，避免对双质量飞轮造成损坏。

S304.当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

S305.若是，执行所述启动指令；

S306.判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

S307.若是，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

S308.若是，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

S309.若是，切断发动机中燃料供应。

本实施例还公开了一种终端，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上所述的混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法。

实施例3

本实施例公开了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法，包括以下步骤：

当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；所述启动指令还包括离合器启动指令、12V电池启动指令和高压电池启动指令(高压是指高于300V的电压)，

若是，执行所述启动指令；

判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

若是，判断在执行所述启动指令后的预设时间段内，是否接收到紧急制动指令；

若是，判断离合器拖动轴的转速是否在预设范围内；

若是，切断发动机中燃料供应。

在一些实施方式中，当离合器拖动轴的转速不在预设范围内时，向发动机供应燃料；

在一些实施方式中，向发动机供应燃料之前还包括：

判断离合器的启动需求；

根据所述启动需求向发动机供应燃料从而执行离合器启动指令。

所述离合器的启动需求包括：

根据离合器的启动命令执行启动指令、确定离合器的执行动作后执行启动指令或输出离合器的扭矩后执行启动指令；

相应的，所述根据所述启动需求向发动机供应燃料包括：

根据离合器的启动命令向发动机供应燃料、确定离合器的执行动作后向发动机供应燃料或输出离合器的扭矩后向发动机供应燃料。

在一些实施方式中，所述执行所述启动指令的步骤之前还包括：

判断离合器的启动需求；

所述离合器的启动需求包括：

根据离合器的启动命令执行启动指令、确定离合器的执行动作后执行启动指令或输出离合器的扭矩后执行启动指令。

在一些实施方式中，执行启动指令的步骤之后还包括：

判断离合器的状态、发动机的运转状态、车速、启动机状态、发动机转速、变速箱型号以及是否改变主意启动(COM)，COM全称change of mind，中文解释：改变主意启动，就是指熄火过程中再次启动。

实施例4

如图4所示，本实施例公开了一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护系统，包括：

第一启动指令判断模块401，用于当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

启动指令执行模块402，用于当接收到启动指令时，执行所述启动指令；

第二启动指令判断模块403，用于判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

紧急制动指令判断模块404，用于当所述启动指令为离合器启动指令时，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

在实际应用中，一般地，在执行所述启动指令，即在离合器启动瞬间，判断是否接收到紧急制动指令；

第一转速判断模块405，用于当接收到紧急制动指令时，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

在实际应用中，一般地，离合器拖动轴的转速通过车速来体现，比如针对P2.5架构的混合动力汽车，预设车速范围可以设置为10-15kph；但是并不局限于该数值范围；

第一燃料切断模块406，用于当离合器拖动轴的转速在第一预设转速范围内时，切断发动机中燃料供应。

相应的，如果离合器拖动轴的转速不在第一预设转速范围内，则持续为发动机供应燃料。

在发动机启动的瞬间，丢掉油门进行紧急制动时，此时离合器有可能启动不成功，转速在低速区域来回振荡，导致发动机转速落在DMF的转速共振区域，伴随很大的冲击扭矩，造成DMF的损坏。针对这一特殊工况，采用本实施例的方法，能够及时判断并切断发动机中燃料供应，从而不执行离合器的启动，使得发动机快速熄火，规避其转速在低速区域波动，有效避免了DMF的损坏。

在一些实施方式中，所述系统还包括：

第二转速判断模块，用于判断发动机转速是否在第二预设转速范围内；

在实际应用中，一般地，第二预设转速范围是指双质量飞轮的共振转速区域，当发动机转速落入该区域时，会导致DMF共振；双质量飞轮的共振转速区域与飞轮的特性有关，所以共振转速区域并不是固定不变的。本实施例中的第二预设转速范围为100-750rpm，该数值还可以根据实际情况进行调整；

时间判断模块，用于当发动机转速在第二预设转速范围内时，判断所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间是否超过预设阈值；

需要说明的是，此处的持续时间可根据实际车况进行设置，如果发动机转速能够快速越过第二预设转速范围，即在预设时间内越过第二预设转速范围，则不需要切断发动机中燃料供应；

第二燃料切断模块，用于当所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间超过预设阈值时，切断发动机中燃料供应；

第一燃料供应模块，用于当所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间没有超过预设阈值时，向发动机供应燃料。

在实际应用中，一般地，在寒冷气候条件下，当发动机需要启动时，如果发动机在第二预设转速范围内(双质量飞轮的共振转速)持续转动较长的时间仍无法启动，则需停止启动，避免对双质量飞轮造成损坏。

在一些实施方式中，所述启动指令还包括12V电池启动指令和高压电池启动指令。

在一些实施方式中，所述系统还包括：

启动需求判断模块，用于判断离合器的启动需求；

所述启动指令执行模块402包括：

第一执行单元，用于根据离合器的启动命令执行启动指令；

第二执行单元，用于确定离合器的执行动作后执行启动指令；

第三执行单元，用于输出离合器的扭矩后执行启动指令。

所述启动指令执行模块402，还用于根据所述启动需求向发动机供应燃料从而执行离合器启动指令。

在一些实施方式中，所述系统还包括：

第二燃料供应模块，用于当发动机转速不在第二预设转速范围内时，向发动机供应燃料；

所述第二燃料供应模块包括：

第一燃料供应子单元，用于根据离合器的启动命令向发动机供应燃料；

第二燃料供应子单元，用于确定离合器的执行动作后向发动机供应燃料；

第三燃料供应子单元，用于输出离合器的扭矩后向发动机供应燃料。

在一些实施方式中，所述系统还包括：

离合器状态判断模块，用于判断离合器的当前状态；

发动机运转状态判断模块，用于判断发动机的运转状态；

车速检测模块，用于检测车辆的车速；

启动机状态判断模块，用于判断启动机的当前状态；

发动机转速检测模块，用于检测发动机的转速；

变速箱型号获取模块，用于获取变速箱型号；

启动判断模块，用于判断是否改变主意启动(COM)，COM全称change of mind，中文解释：改变主意启动，就是指熄火过程中再次启动。

本发明针对混合动力车辆中的离合器启动模式设置了双质量飞轮保护策略，当车辆在低速下熄火，并通过离合器再次启动，且在离合器启动瞬间又紧急制动时，通过切断发动机中燃料供应，从而防止双质量飞轮产生较大的冲击扭矩，避免双质量飞轮(DMF)的损坏。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述是本发明的优选实施方式，对本发明的技术方案进行了进一步详细说明，并不用于限定本发明的保护范围，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法，其特征在于，所述方法包括：

当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

若是，执行所述启动指令；

判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

若是，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

若是，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

若是，切断发动机中燃料供应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断是否接收到启动指令的步骤之前，所述方法还包括：

判断发动机转速是否在第二预设转速范围内；

若是，则判断所述发动机转速在所述第二预设转速范围内的持续时间是否超过预设阈值；

若否，则向发动机供应燃料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动指令还包括12V电池启动指令和高压电池启动指令。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当离合器拖动轴的转速不在第一预设转速范围内时，向发动机供应燃料。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行所述启动指令的步骤之前还包括：判断离合器的启动需求。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述离合器的启动需求包括：

根据离合器的启动命令执行启动指令、确定离合器的执行动作后执行启动指令或输出离合器的扭矩后执行启动指令。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当发动机转速不在第二预设转速范围内时，向发动机供应燃料；

所述向发动机供应燃料包括：

根据离合器的启动命令向发动机供应燃料、确定离合器的执行动作后向发动机供应燃料、输出离合器的扭矩后向发动机供应燃料。

8.一种混合动力车辆中双质量飞轮的保护系统，其特征在于，所述系统包括：

第一启动指令判断模块，用于当发动机熄火时，判断是否接收到启动指令；

启动指令执行模块，用于当接收到启动指令时，执行所述启动指令；

第二启动指令判断模块，用于判断所述启动指令是否为离合器启动指令；

紧急制动指令判断模块，用于当所述启动指令为离合器启动指令时，判断在执行所述启动指令后的预设时间范围内，是否接收到紧急制动指令；

第一转速判断模块，用于当接收到紧急制动指令时，判断离合器拖动轴的转速是否在第一预设转速范围内；

第一燃料切断模块，用于当离合器拖动轴的转速在第一预设转速范围内时，切断发动机中燃料供应。

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的混合动力车辆中双质量飞轮的保护方法。