CN113217559B - 一种离合器线控离合的优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离合器线控离合的优化方法及系统，包括控制模块、通信模块、车速传感器、离合器执行电机、电机驱动模块以及设置在离合器执行电机上的角度传感器。其中，控制模块分别与通信模块、电机驱动模块、车速传感器和角度传感器相连，电机驱动模块与离合器执行电机相连。控制模块先通过角度传感器分别确定离合器执行电机完成离合器的离合分离操作、半离合操作和离合接合操作过程所需要转动的角度，以此确定线控离合器离合的过程中离合分离、半离合和离合接合的三个重要位置，作为线控离合器接合的数据依据，使得线控离合控制更加快速且准确。

Description

一种离合器线控离合的优化方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆线控技术领域，特别涉及一种离合器线控离合的优化方法及系统。

背景技术

传统人工驾驶的离合控制往往是通过驾驶员的经验进行控制。驾驶员在长时间的驾驶学习中记录下车辆离合器分离时的踏板位置、接合时的踏板位置以及半离合接合时的踏板位置，从而在实际驾驶中对车辆离合踏板进行控制。传统的人工控制离合响应快，控制效果好，但无法适用于无人驾驶。

线控离合器离合的控制方式适用于无人驾驶。但是，现有的线控离合器离合的控制方法只是简单对控制离合接合过程的速度进行控制，没有对整个接合过程进行细分控制，其控制效果差，响应慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种离合器线控离合的优化方法及系统，能够提升离合器线控离合的控制速度和精确度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种离合器线控离合的优化方法，包括如下步骤：

S1、通过角度传感器分别采集离合器执行电机处于离合分离位置、半离合位置以及离合接合位置所对应转动的第一角度值、第二角度值和第三角度值；

S2、接收来自远程控制平台的离合控制指令，根据所述第一角度值、所述第二角度值或所述第三角度值控制所述离合器执行电机转动至所述离合控制指令所对应的位置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种离合器线控离合的优化系统，包括控制模块、通信模块、车速传感器、离合器执行电机、电机驱动模块以及设置在所述离合器执行电机上的角度传感器；

所述控制模块分别与所述通信模块、所述电机驱动模块、所述车速传感器和所述角度传感器相连，所述电机驱动模块与所述离合器执行电机相连；

所述角度传感器用于测量所述离合器执行电机的转动角度，所述通信模块用于与远程控制平台通信，所述控制模块用于执行权上述的一种离合器线控离合的优化方法。

综上所述，本发明的有益效果在于：提供一种离合器线控离合的优化方法及系统，通过角度传感器分别确定离合器执行电机完成离合器的离合分离操作、半接半离合操作和离合接合操作过程所需要转动的角度，以此确定线控离合器离合的过程中离合分离、半离合和离合接合的三个重要位置，作为线控离合器接合的数据依据，使得线控离合控制更加快速且准确。

附图说明

图1为本发明实施例的一种离合器线控离合的优化方法的步骤示意图；

图2为本发明实施例的一种离合器线控离合的优化系统的系统框图。

标号说明：

1、控制模块；2、通信模块；3、车速传感器；4、离合器执行电机；5、电机驱动模块；6、角度传感器；7、远程控制平台。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种离合器线控离合的优化方法，包括如下步骤：

S1、通过角度传感器6分别采集离合器执行电机4处于离合分离位置、半离合位置以及离合接合位置所对应转动的第一角度值、第二角度值和第三角度值；

S2、接收来自远程控制平台7的离合控制指令，根据所述第一角度值、所述第二角度值或所述第三角度值控制所述离合器执行电机4转动至所述离合控制指令所对应的位置。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供一种离合器线控离合的优化方法，通过角度传感器6分别确定离合器执行电机4完成离合器的离合分离操作、半离合操作和离合接合操作过程所需要转动的角度，以此确定线控离合器离合的过程中离合分离、半离合和离合接合的三个重要位置，作为线控离合器接合的数据依据，使得线控离合控制更加快速且准确。

进一步地，所述步骤S1具体包括：

S11、控制所述离合器执行电机4进行离合分离操作，同时连续多次获取所述角度传感器6的实时测量值和所述离合器执行电机4的驱动电流值，判断是否多个实时测量值数值相同且驱动电流值逐渐增大，若是，则记录此时所述角度传感器6的测量值作为所述第一角度值，否则再次获取并判断；

S12、控制所述离合器执行电机4进行离合接合操作，同时连续多次获取所述角度传感器6的实时测量值和所述离合器执行电机4的驱动电流值，判断是否多个实时测量值数值相同且驱动电流值逐渐增大，若是，则记录此时所述角度传感器6的测量值作为所述第三角度值，否则再次获取并判断；

S13、在车辆启动后，控制所述离合器执行电机4进行离合接合操作，同时判断是否接收到车速传感器3的输出信号，若是，则记录此时所述角度传感器6的测量值作为所述第二角度值，否则再次进行判断。

从上述描述可知，在进行离合分离操作并达到离合分离的最大位置时，离合器执行电机4将发生堵转，其驱动电流值逐渐增大。相应地，角度传感器6的测量值也不会发生变化，以此可作为判断离合器执行电机4处于离合分离位置的依据，得到角度传感器6测量的第一角度值。同理，对于离合接合位置也可做此类似判断，以得到第三角度值。并且，只有在离合器执行电机4从半离合位置到离合接合位置的过程中，发动机的转速才会开始转化成车速。因此，在离合器执行电机4进行离合接合且车速传感器3有输出信号时，角度传感器6的测量值就被作为第二角度值，也就是离合器执行电机4处于半离合位置所对应转动的角度。

进一步地，所述步骤S11之前还包括：

S10、判断是否接收到来自远程控制平台7的离合有效行程学习指令，若是，则执行步骤S11，否则再次进行判断。

从上述描述可知，第一角度值和第二角度值的确定是一个自学习过程。在接收到远程控制平台7的自学习指令后，位于车辆上的设备才进行第一角度值和第二角度值的学习记录工作，并在后续的线控礼离合过程中直接使用学习结果即可。

进一步地，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括如下步骤：

计算所述第一角度值与所述第二角度值的差值大小并乘以第一预设系数，得到调整角度值；

将所述第二角度值和所述调整角度值的差作为新的第一角度值。

从上述描述可知，离合器分离位置到半分离位置之间还存在一定距离。在此段距离间，离合器执行电机4的转动操作并不会改变发动机和车速之间的平衡关系，属于无效行程。根据两者位置对应的角度差乘以第一预设系数，以生成调整角度值。第二角度值和调整角度值的差作为新的第一角度值，有效地去除了离合分离位置到半离合位置的无效行程，减少了离合器执行电机4进行离合操作的转动角度，提高了离合器执行电机4的执行速度。

进一步地，所述第一预设系数的取值范围为[0.1，0.2]。

从上述描述可知，第一角度值的与第二角度值的差距大小变成原来的百分十到二十之内，为的是尽量让离合分离位置接近半离合位置，减少离合器执行电机4的执行时间，优化其执行效率。

进一步地，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括：

获取行程位置控制精度，将所述行程位置控制精度乘以第二预设系数，得到调整行程值；

将从所述半离合位置回退所述调整行程值之后的位置所对应的角度值作为新的第一角度值。

从上述描述可知，在车速传感器3有输出信号时，离合器已经和飞轮盘接触并具有一定压力。因此，此时的离合器执行电机4转动的第二角度值为半离合位置。为了减小离合器执行电机4从离合分离位置至半离合位置所需要的转动角度，离合器执行电机4的转动角度需要回退到一个接近半离合的位置。因此，提高行程位置控制精度能够帮助第二角度值回退到一个与自身相差更小的位置，帮助提升离合器执行电机的执行效率。

进一步地，所述第二预设系数的取值范围为[5，10]。

从上述描述可知，将行程位置的控制精度提高到5至10倍，可更加准确地完成对第二角度值的回退，提高了离合器执行电机4的执行速度，减小换档过程，优化换挡效果。

进一步地，所述步骤12和所述步骤S13之间还包括：

判断是否接收到来自远程控制平台7的半离合位置学习指令，若是，则执行步骤S13，否则再次进行判断。

从上述描述可知，对于半离合位置的确认也是通过接收远程控制平台7发送半离合位置学习指令控制的。远程指令控制，操作简单，使用方便。

进一步地，所述步骤S1还包括：

记录所述离合器执行电机4由处于离合分离位置到离合接合位置时所述角度传感器6采集的模拟量变化范围；

将所述模拟量变化范围进行模数转换，得到0至100的数字量变化范围；

取0为所述第一角度值，取100为所述第三角度值。

从上述描述可知，模拟量变化范围则是对应了角度传感器6对离合器执行电机4进行转动角度测量的测量行程范围，即离合器执行电机4在离合分离位与离合接合位置之间的行程范围，对应转化成数字量，便于数据处理。

请参照图2，一种离合器线控离合的优化系统，包括控制模块1、通信模块2、车速传感器3、离合器执行电机4、电机驱动模块5以及设置在所述离合器执行电机4上的角度传感器6；

所述控制模块1分别与所述通信模块2、所述电机驱动模块5、所述车速传感器3和所述角度传感器6相连，所述电机驱动模块5与所述离合器执行电机4相连；

所述角度传感器6用于测量所述离合器执行电机4的转动角度，所述通信模块2用于与远程控制平台7通信，所述控制模块1用于执行上述的一种离合器线控离合的优化方法。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供一种离合器线控离合的优化系统，控制模块1通过角度传感器6分别确定离合器执行电机4完成离合器的离合分离操作、半离合操作和离合接合操作过程所需要转动的角度，以此确定线控离合器离合的过程中离合分离、半离合和离合接合的三个重要位置，在通过通信模块2接收到来自远程控制平台7的离合控制指令后，依靠记录的角度数据通过电机驱动模块5驱动离合器执行电机4，对应完成离合控制指令的命令要求，使得线控离合控制更加快速且准确。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种离合器线控离合的优化方法，包括如下步骤：

S1、通过角度传感器6分别采集离合器执行电机4处于离合分离位置、半离合位置以及离合接合位置所对应转动的第一角度值、第二角度值和第三角度值；

在本实施例中，步骤S1还包括：

记录离合器执行电机4由处于离合分离位置到离合接合位置时角度传感器6采集的模拟量变化范围；

将模拟量变化范围进行模数转换，得到0至100的数字量变化范围；

取0为第一角度值，取100为第三角度值。

角度传感器6采集到的都是模拟量。因此，我们需要将其转化成控制模块1能够进行数据处理的数字量。

此外，在本实施例中，执行完步骤S1之后，在步骤S2之前还包括如下步骤：

计算第一角度值与第二角度值的差值大小并乘以第一预设系数，得到调整角度值，第一预设系数的取值范围为[0.1，0.2]；

将第二角度值和调整角度值的差作为新的第一角度值。

在实际的离合控制中，离合器执行电机4需要经历离合分离、半离合和离合结接合三个过程。其中，在离合分离到半离合的过程中，车辆的速度依旧是没有发生变化，其作用上属于无效行程。车速从0开始慢慢增加的有效的行程是离合分离快要接触半离合位置，再到离合接合的行程。因此，本实施例利用第一角度值与第二角度值的差值大小并乘以第一预设系数的结果，重新设立第一角度值，使得离合分离的起点位置更加靠近半离合位置，提高了离合器执行电机4控制离合的效率。除此之外，还可以通过增加行程位置控制精度的方式来回退第二角度值，以得到和第二角度值相接近的测量值作为第一角度值，其具体过程如下：

获取行程位置控制精度，将行程位置控制精度乘以第二预设系数，得到调整行程值，第二预设系数的取值范围为[5，10]；

将从半离合位置回退调整行程值之后的位置所对应的角度值作为新的第一角度值。

S2、接收来自远程控制平台7的离合控制指令，根据第一角度值、第二角度值或第三角度值控制离合器执行电机4转动至离合控制指令所对应的位置。

在本实施例中，利用角度传感器6来测量离合执行电机的转动角度。在进行无人驾驶之前，车辆端先事先记录好离合器执行电机4处于离合分离位置、半离合位置以及离合接合位置所对应转动的第一角度值、第二角度值和第三角度值。然后，在进行无人驾驶的过程中，操控人员只需在远程控制平台7上根据实际情况对车辆下达离合控制指令后。比如，操控人员下达指令，想让车辆执行离合接合操作。车辆端在收到指令后，在控制离合器执行电机4开始转动的同时，判断离合器执行电机4是否转了第三角度值即可，也就是到达事先记录下的离合接合位置。这样，无人驾驶的远程线控离合增加了数据依据，控制速度快且效果好。

请参照图1，本发明的实施例二为：

一种离合器线控离合的优化方法，在上述实施例一的基础上，步骤S1具体包括：

S10、判断是否接收到来自远程控制平台7的离合有效行程学习指令，若是，则执行步骤S11，否则再次进行判断。

S11、控制离合器执行电机4进行离合分离操作，同时连续多次获取角度传感器6的实时测量值和离合器执行电机4的驱动电流值，判断是否多个实时测量值数值相同且驱动电流值逐渐增大，若是，则记录此时角度传感器6的测量值作为第一角度值，否则再次获取并判断；

S12、控制离合器执行电机4进行离合接合操作，同时连续多次获取角度传感器6的实时测量值和离合器执行电机4的驱动电流值，判断是否多个实时测量值数值相同且驱动电流值逐渐增大，若是，则记录此时角度传感器6的测量值作为第三角度值，否则再次获取并判断；

本实施例中，在执行完步骤S12之后，还包括：

判断是否接收到来自远程控制平台7的半离合位置学习指令，若是，则执行步骤S13，否则再次进行判断。

S13、在车辆启动后，控制离合器执行电机4进行离合接合操作，同时判断是否接收到车速传感器3的输出信号，若是，则记录此时角度传感器6的测量值作为第二角度值，否则再次进行判断。

上述为本实施例涉及的一个自学习过程，其具体过程如下：

首先，操控人员发送自学习指令至车辆端，比如离合有效行程学习指令；接着，车辆端在接收到该指令后便开始自学习。车辆端控制离合器执行电机4进行离合分离操作，同时判断角度传感器6的实时测量值和离合器执行电机4的驱动电流值变化情况。多次检测到的角度传感器6的实时测量值并未发生变化且驱动电流值逐渐增大，则说明离合器执行电机4的已经发生堵转，达到离合分离最大位置。此时，角度传感器6的测量值就是第一角度值。类似地，离合器执行电机4进行离合结合操作，在达到最大为之后，记录下角度传感器6测量的第三角度值。第一角度值和第三角度值对应的就是离合有效行程的两个端点。

再次，操控人员发送半离合位置学习指令至车辆端。车辆端收到指令后，控制离合器执行电机4进行离合接合操作。由于，车辆只有在离合器与飞轮盘接触后，其发动机的转速才开始从转化为车速。因此，当检测到车辆的车速传感器3有输出信号时，说明离合器执行电机4已经控制离合器到达了半离合的位置。这时候，角度传感器6的测量值就是第二角度值。至此，自学习的内容完成，为后续无人驾驶的离合控制提供了可靠的数据依据。

请参照图2，本发明的实施例三为：

一种离合器线控离合的优化系统，如图2所示，包括控制模块1、通信模块2、车速传感器3、离合器执行电机4、电机驱动模块5以及设置在离合器执行电机4上的角度传感器6。其中，控制模块1分别与通信模块2、电机驱动模块5、车速传感器3和角度传感器6相连，电机驱动模块5与离合器执行电机4相连。角度传感器6用于测量离合器执行电机4的转动角度，通信模块2用于与远程控制平台7通信，控制模块1用于执行上述实施例一或二的一种离合器线控离合的优化方法。

综上所述，本发明公开了一种离合器线控离合的优化方法及系统，可在远程控制平台的指令控制下进行自学习，通过角度传感器分别确定离合器执行电机完成离合器的离合分离操作、半离合操作和离合接合操作过程所需要转动的角度，以此确定线控离合器离合的过程中离合分离、半离合和离合接合的三个重要位置，利用对第一角度值和第二角度值的差值调整或采用更高的行程位置控制精度来回退第二角度值的方式来得到与第二角度值相差更小的第一角度值并作为离合分离的起点，有效地减少了离合器执行电机进行离合控制的有效行程，提高了离合控制的效率，其全程有在线指令控制，操作简单，以自学习得到的角度数据作为线控离合的依据，使得线控离合控制更加快速且准确。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过角度传感器分别采集离合器执行电机处于离合分离位置、半离合位置以及离合接合位置所对应转动的第一角度值、第二角度值和第三角度值；

S2、接收来自远程控制平台的离合控制指令，根据所述第一角度值、所述第二角度值或所述第三角度值控制所述离合器执行电机转动至所述离合控制指令所对应的位置；

所述步骤S1具体包括：

S11、控制所述离合器执行电机进行离合分离操作，同时连续多次获取所述角度传感器的实时测量值和所述离合器执行电机的驱动电流值，判断是否多个实时测量值数值相同且驱动电流值逐渐增大，若是，则记录此时所述角度传感器的测量值作为所述第一角度值，否则再次获取并判断；

S12、控制所述离合器执行电机进行离合接合操作，同时连续多次获取所述角度传感器的实时测量值和所述离合器执行电机的驱动电流值，判断是否多个实时测量值数值相同且驱动电流值逐渐增大，若是，则记录此时所述角度传感器的测量值作为所述第三角度值，否则再次获取并判断；

S13、在车辆启动后，控制所述离合器执行电机进行离合接合操作，同时判断是否接收到车速传感器的输出信号，若是，则记录此时所述角度传感器的测量值作为所述第二角度值，否则再次进行判断。

2.根据权利要求1所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述步骤S11之前还包括：

S10、判断是否接收到来自远程控制平台的离合有效行程学习指令，若是，则执行步骤S11，否则再次进行判断。

3.根据权利要求1所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括如下步骤：

计算所述第一角度值与所述第二角度值的差值大小并乘以第一预设系数，得到调整角度值；

将所述第二角度值和所述调整角度值的差作为新的第一角度值。

4.根据权利要求3所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述第一预设系数的取值范围为[0.1，0.2]。

5.根据权利要求1所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括：

获取行程位置控制精度，将所述行程位置控制精度乘以第二预设系数，得到调整行程值；

将从所述半离合位置回退所述调整行程值之后的位置所对应的角度值作为新的第一角度值。

6.根据权利要求5所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述第二预设系数的取值范围为[5，10]。

7.根据权利要求1所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述步骤12和所述步骤S13之间还包括：

判断是否接收到来自远程控制平台的半离合位置学习指令，若是，则执行步骤S13，否则再次进行判断。

8.根据权利要求1所述的一种离合器线控离合的优化方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

记录所述离合器执行电机由处于离合分离位置到离合接合位置时所述角度传感器采集的模拟量变化范围；

将所述模拟量变化范围进行模数转换，得到0至100的数字量变化范围；

取0为所述第一角度值，取100为所述第三角度值。

9.一种离合器线控离合的优化系统，其特征在于，包括控制模块、通信模块、车速传感器、离合器执行电机、电机驱动模块以及设置在所述离合器执行电机上的角度传感器；

所述控制模块分别与所述通信模块、所述电机驱动模块、所述车速传感器和所述角度传感器相连，所述电机驱动模块与所述离合器执行电机相连；

所述角度传感器用于测量所述离合器执行电机的转动角度，所述通信模块用于与远程控制平台通信，所述控制模块用于执行权利要求1至8任一所述的一种离合器线控离合的优化方法。

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