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四驅混合動力汽車及其控制系統和方法與流程

2023-07-05 07:03:26


本發明涉及混合動力汽車技術領域,特別涉及一種四驅混合動力汽車的控制系統、一種具有該控制系統的四驅混合動力汽車以及一種四驅混合動力汽車的控制方法。



背景技術:

目前,四驅汽車有兩類,一類是具有中間軸的單動力源汽車,另一類是沒有中間軸的多動力源汽車,其中,具有中間軸的單動力源汽車配置有多片離合器式限滑差速器,以通過控制ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)實現前後軸扭矩按比例進行分配,沒有中間軸的多動力源汽車通過控制ECU來協調前後軸扭矩。

對於具有三動力源且沒有中間軸的混合動力汽車來說,通過調整前後軸扭矩分配來通過一些越野路況(如沙地、泥地以及低洼不平坦路面)並不常見,原因在於,當識別到車輛處於打滑狀態時,車輛將由兩驅模式調整為四驅模式,並且前後軸扭矩比例保持不變,由於前後軸扭矩比例不能根據軸間滑移率(打滑量)動態調整,因此,當遇到極限工況(如左後輪處於低洼泥地)時車輛將無法脫困。



技術實現要素:

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發明的一個目的在於提出一種四驅混合動力汽車的控制系統,能夠在車輛打滑時,根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩比例,以使車輛平穩順利脫困或通過極端越野路況。

本發明的另一個目的在於提出一種四驅混合動力汽車。本發明的又一個目的在於提出一種四驅混合動力汽車的控制方法。

為達到上述目的,本發明一方面實施例提出了一種四驅混合動力汽車的控制系統,包括:前電機和發動機,所述前電機和發動機對應混合動力汽車的前軸設置;發動機控制模塊,所述發動機控制模塊用於對所述發動機進行控制;後電機,所述後電機對應所述混合動力汽車的後軸設置;後電機控制器,所述後電機控制器用於對所述後電機進行控制;ESP(Electronic Stability Program,車身電子穩定模塊),所述ESP用於獲取四個車輪的輪速和所述混合動力汽車的前後軸限制扭矩;前電機控制器,所述前電機控制器與所述ESP進行通信以接收所述四個車輪的輪速和所述前後軸限制扭矩,並根據所述四個車輪的輪速 計算所述混合動力汽車的前後軸軸速,以及根據所述四個車輪的輪速和所述前後軸軸速計算所述混合動力汽車的軸間滑移率,並且,所述前電機控制器還根據所述四個車輪的輪速、所述前後軸軸速和所述軸間滑移率識別所述混合動力汽車的車輛附著狀態,並根據所述車輛附著狀態、所述軸間滑移率和所述前後軸限制扭矩分配所述混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,以及根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,並通過與所述發動機控制模塊進行通信以將所述發動機目標扭矩發送給所述發動機控制模塊、通過與所述後電機控制器進行通信以將所述後電機目標扭矩發送給所述後電機控制器,以及根據所述前電機目標扭矩對所述前電機進行控制。

根據本發明實施例的四驅混合動力汽車的控制系統,前電機控制器根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別車輛附著狀態,當前電機控制器識別出車輛處於打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配前後軸目標輪端扭矩,並根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制,同時將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以對混合動力汽車進行控制,使得混合動力汽車在低速越野路況下,當車輛出現懸空或遇到低洼路面等情況時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩,從而使得混合動力汽車很容易脫困或通過越野路況,而且該系統通用性好。

根據本發明的一個實施例,所述混合動力汽車的前軸對應設置開放式差速器,所述混合動力汽車的後軸對應設置鎖止式差速器。

根據本發明的一個實施例,上述的四驅混合動力汽車的控制系統,還包括TCU(Transmission Control Unit,自動變速箱控制單元),所述TCU與所述前電機控制器進行通信以接收所述前電機控制器發送的所述車輛附著狀態,並根據所述車輛附著狀態執行相應的換擋策略。

根據本發明的一個實施例,所述ESP還通過與所述前電機控制器進行通信以接收所述前電機控制器發送的所述車輛附著狀態,並根據所述車輛附著狀態調整所述前後軸限制扭矩。

根據本發明的一個實施例,所述車輛附著狀態包括所述混合動力汽車處於前軸打滑狀態和所述混合動力汽車處於後軸打滑狀態,其中,當所述四個車輪的輪速中的最小值小於等於第一預設速度、且前軸軸速大於等於後軸軸速、且所述後軸軸速大於等於第二預設速度、且左前輪的輪速和右前輪的輪速中的較小輪速大於等於所述第二預設速度、以及所述軸間滑移率大於等於第一預設值且持續預設時間時,所述前電機控制器判斷所述混合動力汽車處於前軸打滑狀態;當所述四個車輪的輪速中的最小值小於等於所述第一預設速度、 且所述前軸軸速小於後軸軸速、且所述前軸軸速大於等於所述第二預設速度、且左後輪的輪速和右後輪的輪速中的較小輪速大於等於所述第二預設速度、以及所述軸間滑移率大於等於所述第一預設值且持續預設時間時,所述前電機控制器判斷所述混合動力汽車處於後軸打滑狀態。

根據本發明的一個實施例,當所述前軸軸速大於等於所述後軸軸速時,所述前電機控制器根據以下公式計算所述軸間滑移率:

S軸間=|Vf-min{Vrl,Vrr}|/Vf×100%

其中,S軸間為所述軸間滑移率,Vf為所述前軸軸速,Vrl為所述左後輪的輪速,Vrr為所述右後輪的輪速。

根據本發明的另一個實施例,當所述前軸軸速小於所述後軸軸速時,所述前電機控制器根據以下公式計算所述軸間滑移率:

S軸間=|Vr-min{Vfl,Vfr}|/Vr×100%

其中,S軸間為所述軸間滑移率,Vr為所述後軸軸速,Vfl為所述左前輪的輪速,Vfr為所述右前輪的輪速。

根據本發明的一個實施例,當所述混合動力汽車處於前軸打滑狀態時,所述前電機控制器獲取整車實際分配扭矩,並對所述軸間滑移率進行判斷,其中,如果所述軸間滑移率大於等於所述第一預設值且小於等於第二預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果所述軸間滑移率大於所述第二預設值且小於等於第三預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和所述第二預設值獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果所述軸間滑移率大於所述第三預設值,所述前電機控制器分配給前軸的前軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸,同時通過調整分配到後軸的後軸目標輪端扭矩以控制所述前軸軸速小於等於第三預設速度。

根據本發明的另一個實施例,當所述混合動力汽車處於後軸打滑狀態時,所述前電機控制器獲取整車實際分配扭矩,並對所述軸間滑移率進行判斷,其中,如果所述軸間滑移率大於等於所述第一預設值且小於等於第二預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配 扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果所述軸間滑移率大於所述第二預設值且小於等於第三預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和所述第二預設值獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果所述軸間滑移率大於所述第三預設值,所述前電機控制器分配給後軸的後軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸,同時通過調整分配到前軸的前軸目標輪端扭矩以控制所述後軸軸速小於等於第三預設速度。

根據本發明的一個實施例,分配到前軸的前軸目標輪端扭矩由所述前電機和所述發動機共同提供,其中,當所述發動機輸出的扭矩達到當前最大允許扭矩時,餘下的前軸目標輪端扭矩由所述前電機補充。

根據本發明的一個實施例,當所述四個車輪的輪速中的最大值與所述四個車輪的輪速中的最小值的差值小於或等於第四預設速度、且所述前軸軸速大於或等於第五預設速度、且所述後軸軸速大於或等於第六預設速度時,所述前電機控制器控制所述混合動力汽車退出扭矩轉移。

為達到上述目的,本發明另一方面實施例提出了一種四驅混合動力汽車,其包括上述的四驅混合動力汽車的控制系統。

本發明實施例的四驅混合動力汽車,通過上述的四驅混合動力汽車的控制系統,能夠根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別車輛附著狀態,當前電機控制器識別出車輛處於打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配前後軸目標輪端扭矩,並根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制,同時將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以對混合動力汽車進行控制,使得混合動力汽車在低速越野路況下,當車輛出現懸空或遇到低洼路面等情況時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩,從而使得混合動力汽車很容易脫困或通過越野路況。

為達到上述目的,本發明又一方面實施例提出了一種四驅混合動力汽車的控制方法,所述四驅混合動力汽車的控制系統包括對應混合動力汽車的前軸設置的前電機和發動機、對應所述混合動力汽車的後軸設置的後電機、對所述發動機進行控制的發動機控制模塊、對所述後電機進行控制的後電機控制器、用於獲取四個車輪的輪速和所述混合動力汽車的前後軸限制扭矩的車身電子穩定模塊ESP、前電機控制器,所述控制方法包括以下步驟:所述前電機控制器與所述ESP進行通信以接收所述四個車輪的輪速和所述前後軸限制扭矩;所述前電機控制器根據所述四個車輪的輪速計算所述混合動力汽車的前後軸軸速,並 根據所述四個車輪的輪速和所述前後軸軸速計算所述混合動力汽車的軸間滑移率;所述前電機控制器根據所述四個車輪的輪速、所述前後軸軸速和所述軸間滑移率識別所述混合動力汽車的車輛附著狀態,並根據所述車輛附著狀態、所述軸間滑移率和所述前後軸限制扭矩分配所述混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,以及根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩;所述前電機控制器通過與所述發動機控制模塊進行通信以將所述發動機目標扭矩發送給所述發動機控制模塊,並通過與所述後電機控制器進行通信以將所述後電機目標扭矩發送給所述後電機控制器,以及根據所述前電機目標扭矩對所述前電機進行控制。

根據本發明實施例的四驅混合動力汽車的控制方法,前電機控制器根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別車輛附著狀態,當前電機控制器識別出車輛處於打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配前後軸目標輪端扭矩,並根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制,同時將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以對混合動力汽車進行控制,使得混合動力汽車在低速越野路況下,當車輛出現懸空或遇到低洼路面等情況時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩,從而使得混合動力汽車很容易脫困或通過越野路況。

根據本發明的一個實施例,上述的四驅混合動力汽車的控制方法,還包括:所述混合動力汽車中的自動變速箱控制單元TCU與所述前電機控制器進行通信以接收所述前電機控制器發送的所述車輛附著狀態,並根據所述車輛附著狀態執行相應的換擋策略。

根據本發明的一個實施例,上述的四驅混合動力汽車的控制方法,還包括:所述ESP還通過與所述前電機控制器進行通信以接收所述前電機控制器發送的所述車輛附著狀態,並根據所述車輛附著狀態調整所述前後軸限制扭矩。

根據本發明的一個實施例,所述車輛附著狀態包括所述混合動力汽車處於前軸打滑狀態和所述混合動力汽車處於後軸打滑狀態,其中,所述前電機控制器根據所述四個車輪的輪速、所述前後軸軸速和所述軸間滑移率識別所述混合動力汽車的車輛附著狀態,具體包括:當所述四個車輪的輪速中的最小值小於等於第一預設速度、且前軸軸速大於等於後軸軸速、且所述後軸軸速大於等於第二預設速度、且左前輪的輪速和右前輪的輪速中的較小輪速大於等於所述第二預設速度、以及所述軸間滑移率大於等於第一預設值且持續預設時間時,所述前電機控制器判斷所述混合動力汽車處於前軸打滑狀態;當所述四個車輪的輪速中的最小值小於等於所述第一預設速度、且所述前軸軸速小於後軸軸速、且所述前軸軸速大於等於所述第二預設速度、且左後輪的輪速和右後輪的輪速中的較小輪速大於等於所述第二預設速度、以及所述軸間滑移率大於等於所述第一預設值且持續預設時間時,所述 前電機控制器判斷所述混合動力汽車處於後軸打滑狀態。

根據本發明的一個實施例,當所述前軸軸速大於等於所述後軸軸速時,所述前電機控制器根據以下公式計算所述軸間滑移率:

S軸間=|Vf-min{Vrl,Vrr}|/Vf×100%

其中,S軸間為所述軸間滑移率,Vf為所述前軸軸速,Vrl為所述左後輪的輪速,Vrr為所述右後輪的輪速。

根據本發明的另一個實施例,當所述前軸軸速小於所述後軸軸速時,所述前電機控制器根據以下公式計算所述軸間滑移率:

S軸間=|Vr-min{Vfl,Vfr}|/Vr×100%

其中,S軸間為所述軸間滑移率,Vr為所述後軸軸速,Vfl為所述左前輪的輪速,Vfr為所述右前輪的輪速。

根據本發明的一個實施例,當所述混合動力汽車處於前軸打滑狀態時,所述前電機控制器根據所述車輛附著狀態、所述軸間滑移率和所述前後軸限制扭矩分配所述混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,具體包括:所述前電機控制器獲取整車實際分配扭矩,並對所述軸間滑移率進行判斷;如果所述軸間滑移率大於等於所述第一預設值且小於等於第二預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果所述軸間滑移率大於所述第二預設值且小於等於第三預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和所述第二預設值獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果所述軸間滑移率大於所述第三預設值,所述前電機控制器分配給前軸的前軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸,同時通過調整分配到後軸的後軸目標輪端扭矩以控制所述前軸軸速小於等於第三預設速度。

根據本發明的另一個實施例,當所述混合動力汽車處於後軸打滑狀態時,所述前電機控制器根據所述車輛附著狀態、所述軸間滑移率和所述前後軸限制扭矩分配所述混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,具體包括:所述前電機控制器獲取整車實際分配扭矩,並對所述軸間滑移率進行判斷;如果所述軸間滑移率大於等於所述第一預設值且小於等於第二預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前 軸;如果所述軸間滑移率大於所述第二預設值且小於等於第三預設值,所述前電機控制器根據所述整車實際分配扭矩和所述第二預設值獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果所述軸間滑移率大於所述第三預設值,所述前電機控制器分配給後軸的後軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸,同時通過調整分配到前軸的前軸目標輪端扭矩以控制所述後軸軸速小於等於第三預設速度。

根據本發明的一個實施例,分配到前軸的前軸目標輪端扭矩由所述前電機和所述發動機共同提供,其中,當所述發動機輸出的扭矩達到當前最大允許扭矩時,餘下的前軸目標輪端扭矩由所述前電機補充。

根據本發明的一個實施例,上述的四驅混合動力汽車的控制方法,還包括:當所述四個車輪的輪速中的最大值與所述四個車輪的輪速中的最小值的差值小於或等於第四預設速度、且所述前軸軸速大於或等於第五預設速度、且所述後軸軸速大於或等於第六預設速度時,所述前電機控制器控制所述混合動力汽車退出扭矩轉移。

附圖說明

圖1是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制系統的結構示意圖。

圖2是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制交互示意圖。

圖3是根據本發明一個實施例的軸間滑移率與前軸目標輪端扭矩比例的關係圖。

圖4是根據本發明一個實施例的軸間滑移率與後軸目標輪端扭矩比例的關係圖。

圖5-圖7是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制流程圖。

圖8是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用於解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。

目前,對於具有三動力源且沒有中間軸的混合動力汽車來說,通過調整前後軸扭矩分配來通過一些越野路況(如沙地、泥地以及低洼不平坦路面)並不常見,原因在於,當識別到車輛處於打滑狀態時,車輛將由兩驅模式調整為四驅模式,並且前後軸扭矩比例保持不變,由於前後軸扭矩比例不能根據軸間滑移率動態調整,因此,當遇到極限工況(如左後輪處於低洼泥地)時車輛將無法脫困。為此,本發明的實施例提出了一種四驅混合動力汽車的控制系統、一種具有該控制系統的四驅混合動力汽車以及一種四驅混合動力汽車的 控制方法,以在車輛處於打滑狀態時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸輪端扭矩,從而使得車輛能夠平穩順利的脫困或者通過極端越野路況。

圖1是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制系統的結構示意圖,圖2是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制交互示意圖。如圖1-圖2所示,四驅混合動力汽車的控制系統包括:前電機10、發動機20、後電機30、發動機控制模塊40、後電機控制器50、ESP和前電機控制器60。

其中,前電機10和發動機20對應混合動力汽車的前軸設置,後電機30對應混合動力汽車的後軸設置。具體而言,如圖1所示,前電機10和發動機20設置在混合動力汽車的前軸,作為混合動力汽車的前軸動力源,後電機30設置在混合動力汽車的後軸,作為混合動力汽車的後軸動力源,且混合動力汽車的前軸對應設置開放式差速器80,混合動力汽車的後軸對應設置鎖止式差速器90,但混合動力汽車中沒有中央差速器結構。

如圖2所示,發動機控制模塊40用於對發動機20進行控制,後電機控制器50用於對後電機30進行控制,ESP用於獲取四個車輪的輪速和混合動力汽車的前後軸限制扭矩,前電機控制器60與ESP進行通信以接收四個車輪的輪速和前後軸限制扭矩,並根據四個車輪的輪速計算混合動力汽車的前後軸軸速,以及根據四個車輪的輪速和前後軸軸速計算混合動力汽車的軸間滑移率,並且,前電機控制器60還根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別混合動力汽車的車輛附著狀態,並根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,以及根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,並通過與發動機控制模塊40進行通信以將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊40、通過與後電機控制器50進行通信以將後電機目標扭矩發送給後電機控制器50,以及根據前電機目標扭矩對前電機10進行控制。

具體地,ESP可以通過輪速傳感器獲取四個車輪的輪速,分別為左前輪的輪速Vfl、右前輪的輪速Vfr、左後輪的輪速Vrl和右後輪的輪速Vrr,並通過CAN網絡發送給前電機控制器60,前電機控制器60接收四個車輪的輪速,並根據四個車輪的輪速計算混合動力汽車的前軸軸速Vf和後軸軸速Vr,以及根據四個車輪的輪速和前後軸軸速計算混合動力汽車的軸間滑移率S軸間,並且,前電機控制器60還根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別混合動力汽車的車輛附著狀態。

根據本發明的一個實施例,車輛附著狀態包括混合動力汽車處於前軸打滑狀態和混合動力汽車處於後軸打滑狀態,其中,當四個車輪的輪速中的最小值小於等於第一預設速度、且前軸軸速大於等於後軸軸速、且後軸軸速大於等於第二預設速度、且左前輪的輪速和右前輪的輪速中的較小輪速大於等於第二預設速度、以及軸間滑移率大於等於第一預設值且 持續預設時間時,前電機控制器60判斷混合動力汽車處於前軸打滑狀態;當四個車輪的輪速中的最小值小於等於第一預設速度、且前軸軸速小於後軸軸速、且前軸軸速大於等於第二預設速度、且左後輪的輪速和右後輪的輪速中的較小輪速大於等於第二預設速度、以及軸間滑移率大於等於第一預設值且持續預設時間時,前電機控制器60判斷混合動力汽車處於後軸打滑狀態。其中,第一預設速度、第二預設速度、第一預設值和預設時間可以根據實際情況進行標定,例如,可以通過實車調試獲得。

其中,當前軸軸速大於等於後軸軸速時,前電機控制器60根據下述公式(1)計算軸間滑移率:

S軸間=|Vf-min{Vrl,Vrr}|/Vf×100% (1)

而當前軸軸速小於後軸軸速時,前電機控制器60根據下述公式(2)計算軸間滑移率:

S軸間=|Vr-min{Vfl,Vfr}|/Vr×100% (2)

簡單的說,當min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤V1、且Vf≥Vr、且Vr≥V2、且min(Vfl、Vfr)≥V2以及S軸間=|Vf-min{Vrl,Vrr}|/Vf×100%≥a%且持續Xms時,前電機控制器60判斷混合動力汽車處於前軸打滑狀態;當min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤V1、且Vf≤Vr、且Vf≥V2、且min(Vrl、Vrr)≥V2以及S軸間=|Vr-min{Vfl,Vfr}|/Vr×100%≥a%且持續Xms,則前電機控制器60判斷混合動力汽車處於後軸打滑狀態。其中,V1為第一預設速度,V2為第二預設速度,a%為第一預設值,X為預設時間。

根據本發明的一個實施例,如圖2所示,上述的四驅混合動力汽車的控制系統還包括TCU,TCU與前電機控制器60進行通信以接收前電機控制器60發送的車輛附著狀態,並根據車輛附著狀態執行相應的換擋策略。

根據本發明的一個實施例,ESP還通過與前電機控制器60進行通信以接收前電機控制器60發送的車輛附著狀態,並根據車輛附著狀態調整前後軸限制扭矩。

具體而言,前電機控制器60可以通過CAN網絡將車輛附著狀態發送至其它接收點,如TCU和ESP。TCU在接收到車輛附著狀態後,根據車輛附著狀態執行相應的換擋策略,例如延遲換擋點,使整車保持1檔位速比,以維持較大的扭矩。ESP在接收到車輛附著狀態後,出於主動安全角度考慮對整車限制扭矩和後軸限制扭矩進行調節,其中,ESP可以採用現有技術對整車限制扭矩和後軸限制扭矩進行調整,例如適當增加打滑輪軸的制動壓力,以 使輪速得到控制。ESP在根據接收到的車輛附著狀態對整車限制扭矩和後軸限制扭矩進行調節後,ESP將調整後的整車限制扭矩和後軸限制扭矩反饋給前電機控制器60,以使前電機控制器60能夠根據車輛附著狀態、軸間滑移率、整車限制扭矩和後軸限制扭矩分配混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩。

根據本發明的一個實施例,當混合動力汽車處於前軸打滑狀態時,前電機控制器60獲取整車實際分配扭矩,並對軸間滑移率進行判斷,其中,如果軸間滑移率大於等於第一預設值且小於等於第二預設值,前電機控制器60根據整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果軸間滑移率大於第二預設值且小於等於第三預設值,前電機控制器60根據整車實際分配扭矩和第二預設值獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果軸間滑移率大於第三預設值,前電機控制器60分配給前軸的前軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸,同時通過調整分配到後軸的後軸目標輪端扭矩以控制前軸軸速小於等於第三預設速度。其中,第二預設值、第三預設值和第三預設速度可以根據實際情況進行標定。

具體而言,如圖3所示,當混合動力汽車處於前軸打滑狀態時,當a%≤S軸間≤b%時,前電機控制器60將前軸目標輪端扭矩分配給前軸,並將min(剩餘整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)分配給後軸,其中,前軸目標輪端扭矩從d%*T整車實際分配扭矩線性衰減至e%*T整車實際分配扭矩(單位為N·M);當b%≤S軸間≤c%時,前電機控制器60將前軸目標輪端扭矩限制為e%*T整車實際分配扭矩,並將前軸目標輪端扭矩分配給前軸,以及將min(剩餘整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)分配給後軸;當S軸間≥c%時,前電機控制器60將前軸目標輪端扭矩限制為0,並將前軸目標輪端扭矩分配給前軸,以及將min(剩餘整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)分配給後軸,同時當Vf≤Vmin時,調整前軸目標輪端扭矩為f%*T整車實際分配扭矩,當Vf>Vmax時,調整前軸目標輪端扭矩為0,以通過調整前軸目標輪端扭矩來使前軸軸速Vf在某一較小轉速範圍內。

其中,b%為第二預設值,c%為第三預設值,Vmax為第三預設速度,Vmin為第七預設速度,且Vmax≥Vmin。T整車實際分配扭矩為計算後的待分配的整車扭矩,即整車實際分配扭矩,T整車實際分配扭矩=min(T油門扭矩,TESP整車限扭),式中,T油門扭矩為根據油門大小確定的扭矩,TESP整車限扭 為ESP對整車扭矩的限制,即整車限制扭矩。剩餘整車實際分配扭矩為經打滑輪軸分配後剩餘的輪端扭矩,TESP後軸限扭為ESP對後軸扭矩的限制,即後軸限制扭矩。

根據本發明的另一個實施例,當混合動力汽車處於後軸打滑狀態時,前電機控制器60獲取整車實際分配扭矩,並對軸間滑移率進行判斷,其中,如果軸間滑移率大於等於第一預設值且小於等於第二預設值,前電機控制器60根據整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果軸間滑移率大於第二預設值且小於等於第三預設值,前電機控制器60根據整車實際分配扭矩和第二預設值獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果軸間滑移率大於第三預設值,前電機控制器60分配給後軸的後軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸,同時通過調整分配到前軸的前軸目標輪端扭矩以控制後軸軸速小於等於第三預設速度。

具體而言,如圖4所示,當混合動力汽車處於後軸打滑狀態時,當a%≤S軸間≤b%時,前電機控制器60將後軸目標輪端扭矩分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩分配給前軸,其中,後軸目標輪端扭矩從min(d%*T整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)線性衰減至min(e%*T整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭);當b%≤S軸間≤c%時,前電機控制器60將後軸目標輪端扭矩限制為min(e%*T整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭),並將後軸目標輪端扭矩分配給後軸,以及將剩餘整車實際分配扭矩分配給前軸;當S軸間≥c%時,前電機控制器60將後軸目標輪端扭矩限制為0,並將後軸目標輪端扭矩分配給後軸,以及將剩餘整車實際分配扭矩分配給前軸,同時當Vr≤Vmin時,調整後軸目標輪端扭矩為f%*T整車實際分配扭矩,當Vr>Vmax時,調整後軸目標輪端扭矩為0,以通過調整後軸目標輪端扭矩來使後軸軸速Vr在某一較小轉速範圍內。

在本發明的實施例中,在前電機控制器60計算出前後軸目標輪端扭矩後,前電機控制器60還根據前軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩和發動機目標扭矩,並根據後軸目標輪端扭矩計算後電機目標扭矩,其中,前軸目標輪端扭矩=發動機目標扭矩*當前檔位速比+前電機目標扭矩*前電機速比,後軸目標輪端扭矩=後電機目標扭矩*後電機速比。

根據本發明的一個實施例,分配到前軸的前軸目標輪端扭矩由前電機10和發動機20共同提供,其中,當發動機20輸出的扭矩達到最大允許扭矩時,餘下的前軸目標輪端扭矩由前電機10補充。

具體而言,前軸目標輪端扭矩由發動機20和前電機10提供,並且由發動機20優先提供,當發動機20達到當前扭矩輸出最大能力時,餘下的前軸目標輪端扭矩由前電機10補充。例如,當前軸目標輪端扭矩為1000N·M時,發動機20因需要調整節氣門開度、進氣壓力等最快能響應600N·M,此時由前電機10補充400N·M的扭矩,隨著發動機20的自身調整,發動機20能夠響應1000N·M,此時前電機10輸出的扭矩調整為0N·M。也就是說,在對前軸目標輪端扭矩進行分配時,優先由發動機20提供,不足或暫時響應不及時的扭矩由前電機10補充。

在前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩計算完成後,前電機控制器60還將發動機目標扭矩通過CAN網絡發送出給發動機控制模塊40,以使發動機控制模塊40控制發動機20執行該目標扭矩,並將後電機目標扭矩通過CAN網絡發送給後電機控制器50,以使後電機控制器50控制後電機30執行該目標扭矩,而且前電機控制器60還根據前電機目標扭矩對前電機10進行控制。

此外,當四個車輪的輪速中的最大值與四個車輪的輪速中的最小值的差值小於或等於第四預設速度、且前軸軸速大於或等於第五預設速度、且後軸軸速大於或等於第六預設速度時,前電機控制器60控制混合動力汽車退出扭矩轉移。需要說明的是,前電機控制器60控制混合動力汽車退出扭矩轉移具體是指:當前混合動力汽車已經脫離打滑狀態,前電機控制器60不再按照本發明實施例的前軸和/或後軸處於打滑狀態時的前後軸目標輪端扭矩分配策略來控制混合動力汽車,而是可以按照普通策略來控制混合動力汽車運轉。

具體而言,當max(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)-min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤V退出min、且Vf≥V前軸退出、且Vr≥V後軸退出時,將按照普通策略對前電機10、後電機30和發動機20進行控制,其中,V退出min為第四預設速度,V前軸退出為第五預設速度,V後軸退出為第六預設速度,第四預設速度、第五預設速度和第六預設速度可以根據實際情況進行標定。

進一步地,如圖5-7所示,混合動力汽車的控制過程包括以下步驟:

S101,前電機控制器接收四個車輪的輪速,並計算前後軸軸速。

S102,判斷前軸軸速是否大於或等於後軸軸速。如果是,執行步驟S103;如果否,執行步驟S106。

S103,判斷四個車輪的輪速中的最小值是否小於或等於第一預設速度V1。如果是,執行步驟S104;如果否,執行步驟S109。

S104,判斷後軸軸速是否大於或等於第二預設速度V2。如果是,執行步驟S105;如果否,執行步驟S109。

S105,判斷左前輪和右前輪的輪速中的最小值是否大於或等於第二預設速度V2。如果 是,執行步驟B;如果否,執行步驟S109。

S106,判斷四個車輪的輪速中的最小值是否小於或等於第一預設速度V1。如果是,執行步驟S107;如果否,執行步驟S109。

S107,判斷前軸軸速是否大於或等於第二預設速度V2。如果是,執行步驟S108;如果否,執行步驟S109。

S108,判斷左後輪和右後輪的輪速中的最小值是否大於或等於第二預設速度V2。如果是,執行步驟C;如果否,執行步驟S109。

S109,前電機控制器按普通策略執行。

S201,判斷軸間滑移率是否大於或等於第三預設值c%且持續Xms。如果是,執行步驟202;如果否,執行步驟S203。

S202,前軸目標輪端扭矩為0。

S203,判斷軸間滑移率是否大於或等於第二預設值b%且小於第三預設值c%之間,且持續Xms。如果是,執行步驟204;如果否,執行步驟S205。

S204,見前軸處於打滑狀態時的前後軸目標輪端扭矩分配策略,這裡不再詳細描述。

S205,判斷軸間滑移率是否大於或等於第一預設值a%且小於第二預設值b%,且持續Xms。如果是,執行步驟206;如果否,執行步驟S212。

S206,見前軸處於打滑狀態時的前後軸目標輪端扭矩分配策略。

S207,判斷前軸軸速是否小於或等於第七預設速度Vmin。如果是,執行步驟208;如果否,執行步驟S209。

S208,前軸目標輪端扭矩為f%*整車實際分配扭矩。

S209,前軸目標輪端扭矩為0。

S210,判斷前軸軸速是否小於或等於第三預設速度Vmax。如果是,返回步驟208;如果否,執行步驟S211。

S211,判斷轉速極差是否小於或等於V退出min,且前軸軸速是否大於V前軸退出,且後軸軸速是否大於V後軸退出。如果是,執行步驟212;如果否,返回步驟S201。

S212,退出扭矩轉移策略。

S213,前電機控制器按普通策略執行。

由於混合動力汽車前軸處於打滑時的扭矩控制與後軸處於打滑時的扭矩控制過程相似的,這裡就不再對圖7進行描述。下面結合本發明的一個具體示例來進一步說明。

例如,當min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤2km/h,Vf-Vr≥10km/h,Vr≥5km/h, min(Vfl、Vfr)≥5km/h,S軸間=|Vf-min{Vrl,Vrr}|/Vf×100%≥15%且持續200ms,這些條件均滿足時,前電機控制器60判斷混合動力汽車的前軸處於打滑狀態。

然後前電機控制器60根據軸間滑移率對前後軸輪端扭矩進行分配,當軸間滑移率介於15%-25%之間時,前軸分配到的輪端扭矩從50%*T整車實際分配扭矩到10%*T整車實際分配扭矩線性變化,後軸分配到的輪端扭矩為前軸分配完後剩餘扭矩;當軸間滑移率介於25%-50%之間時,前軸分配到的輪端扭矩為10%*T整車實際分配扭矩,後軸分配到的輪端扭矩為前軸分配完後剩餘扭矩;當軸間滑移率大於50%時,前軸分配到的輪端扭矩為0,而扭矩全部分配到後軸,並通過調整前軸目標輪端扭矩來控制前軸軸速不超過10km/h,從而根據軸間滑移率對前後軸目標輪端扭矩進行動態分配,以滿足實際路況需求,例如,在低速越野路況下,根據車輛附著狀態及時調整前後軸目標輪端扭矩,以充分利用地面附著力來使車輛平穩順利通過越野路況。

根據本發明實施例的四驅混合動力汽車的控制系統,前電機控制器根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別車輛附著狀態,當前電機控制器識別出車輛處於打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配前後軸目標輪端扭矩,並根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制,同時將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以對混合動力汽車進行控制,使得混合動力汽車在低速越野路況下,當車輛出現懸空或遇到低洼路面等情況時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩,從而使得混合動力汽車很容易脫困或通過越野路況,而且該系統通用性好。

為達到上述目的,本發明另一方面實施例提出了一種四驅混合動力汽車,其包括上述的四驅混合動力汽車的控制系統。

本發明實施例的四驅混合動力汽車,通過上述的四驅混合動力汽車的控制系統,能夠根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別車輛附著狀態,當前電機控制器識別出車輛處於打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配前後軸目標輪端扭矩,並根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制,同時將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以對混合動力汽車進行控制,使得混合動力汽車在低速越野路況下,當車輛出現懸空或遇到低洼路面等情況時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩,從而使得混合動力汽車很容易脫 困或通過越野路況。

圖8是根據本發明一個實施例的四驅混合動力汽車的控制方法的流程圖。其中,四驅混合動力汽車的控制系統包括對應混合動力汽車的前軸設置的前電機和發動機、對應混合動力汽車的後軸設置的後電機、對發動機進行控制的發動機控制模塊、對後電機進行控制的後電機控制器、用於獲取四個車輪的輪速和混合動力汽車的前後軸限制扭矩的ESP、前電機控制器。

如圖8所示,四驅混合動力汽車的控制方法包括以下步驟:

S1,前電機控制器與ESP進行通信以接收四個車輪的輪速和前後軸限制扭矩。

S2,前電機控制器根據四個車輪的輪速計算混合動力汽車的前後軸軸速,並根據四個車輪的輪速和前後軸軸速計算混合動力汽車的軸間滑移率。

具體地,ESP可以通過輪速傳感器獲取四個車輪的輪速,分別為左前輪的輪速Vfl、右前輪的輪速Vfr、左後輪的輪速Vrl和右後輪的輪速Vrr,並通過CAN網絡發送給前電機控制器,前電機控制器接收四個車輪的輪速,並根據四個車輪的輪速計算混合動力汽車的前軸軸速Vf和後軸軸速Vr,以及根據四個車輪的輪速和前後軸軸速計算混合動力汽車的軸間滑移率S軸間。

S3,前電機控制器根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別混合動力汽車的車輛附著狀態,並根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,以及根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩。

根據本發明的一個實施例,車輛附著狀態包括混合動力汽車處於前軸打滑狀態和混合動力汽車處於後軸打滑狀態,其中,前電機控制器根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別混合動力汽車的車輛附著狀態,具體包括:當四個車輪的輪速中的最小值小於等於第一預設速度、且前軸軸速大於等於後軸軸速、且後軸軸速大於等於第二預設速度、且左前輪的輪速和右前輪的輪速中的較小輪速大於等於第二預設速度、以及軸間滑移率大於等於第一預設值且持續預設時間時,前電機控制器判斷混合動力汽車處於前軸打滑狀態;當四個車輪的輪速中的最小值小於等於第一預設速度、且前軸軸速小於後軸軸速、且前軸軸速大於等於第二預設速度、且左後輪的輪速和右後輪的輪速中的較小輪速大於等於第二預設速度、以及軸間滑移率大於等於第一預設值且持續預設時間時,前電機控制器判斷混合動力汽車處於後軸打滑狀態。

其中,當前軸軸速大於等於後軸軸速時,前電機控制器根據上述公式(1)計算軸間滑移率;當前軸軸速小於後軸軸速時,前電機控制器根據上述公式(2)計算軸間滑移率。

簡單的說,當min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤V1、且Vf≥Vr、且Vr≥V2、且min(Vfl、Vfr)≥V2以及S軸間=|Vf-min{Vrl,Vrr}|/Vf×100%≥a%且持續Xms時,前電機控制器判斷混合動力汽車處於前軸打滑狀態;當min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤V1、且Vf≤Vr、且Vf≥V2、且min(Vrl、Vrr)≥V2以及S軸間=|Vr-min{Vfl,Vfr}|/Vr×100%≥a%且持續Xms,則前電機控制器判斷混合動力汽車處於後軸打滑狀態。其中,V1為第一預設速度,V2為第二預設速度,a%為第一預設值,X為預設時間。

根據本發明的一個實施例,上述的四驅混合動力汽車的控制方法,還包括:混合動力汽車中的TCU與前電機控制器進行通信以接收前電機控制器發送的車輛附著狀態,並根據車輛附著狀態執行相應的換擋策略。

根據本發明的一個實施例,上述的四驅混合動力汽車的控制方法,還包括:ESP還通過與前電機控制器進行通信以接收前電機控制器發送的車輛附著狀態,並根據車輛附著狀態調整前後軸限制扭矩。

具體而言,前電機控制器可以通過CAN網絡將車輛附著狀態發送至其它接收點,如TCU和ESP。TCU在接收到車輛附著狀態後,根據車輛附著狀態執行相應的換擋策略,例如延遲換擋點,使整車保持1檔位速比,以維持較大的扭矩。ESP在接收到車輛附著狀態後,出於主動安全角度考慮對整車限制扭矩和後軸限制扭矩進行調節,其中,ESP可以採用現有技術對整車限制扭矩和後軸限制扭矩進行調整,例如適當增加打滑輪軸的制動壓力,以使輪速得到控制。ESP在根據接收到的車輛附著狀態對整車限制扭矩和後軸限制扭矩進行調節後,ESP將調整後的整車限制扭矩和後軸限制扭矩反饋給前電機控制器,以使前電機控制器能夠根據車輛附著狀態、軸間滑移率、整車限制扭矩和後軸限制扭矩分配混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩。

根據本發明的一個實施例,當混合動力汽車處於前軸打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,具體包括:前電機控制器獲取整車實際分配扭矩,並對軸間滑移率進行判斷;如果軸間滑移率大於等於第一預設值且小於等於第二預設值,前電機控制器根據整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果軸間滑移率大於第二預設值且小於等於第三預設值,前電機控制器根據整車實際分配扭矩和第二預設值獲取前軸目標輪端扭矩以分配給前軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸;如果軸間滑移 率大於第三預設值,前電機控制器分配給前軸的前軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實際分配扭矩和後軸限制扭矩中的較小扭矩分配給後軸,同時通過調整分配到後軸的後軸目標輪端扭矩以控制前軸軸速小於等於第三預設速度。

具體而言,如圖3所示,當混合動力汽車處於前軸打滑狀態時,當a%≤S軸間≤b%時,前電機控制器將前軸目標輪端扭矩分配給前軸,並將min(剩餘整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)分配給後軸,其中,前軸目標輪端扭矩從d%*T整車實際分配扭矩線性衰減至e%*T整車實際分配扭矩(單位為N·M);當b%≤S軸間≤c%時,前電機控制器將前軸目標輪端扭矩限制為e%*T整車實際分配扭矩,並將前軸目標輪端扭矩分配給前軸,以及將min(剩餘整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)分配給後軸;當S軸間≥c%時,前電機控制器將前軸目標輪端扭矩限制為0,並將前軸目標輪端扭矩分配給前軸,以及將min(剩餘整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)分配給後軸,同時當Vf≤Vmin時,調整前軸目標輪端扭矩為f%*T整車實際分配扭矩,當Vf>Vmax時,調整前軸目標輪端扭矩為0,以通過調整前軸目標輪端扭矩來使前軸軸速Vf在某一較小轉速範圍內。

其中,b%為第二預設值,c%為第三預設值,Vmax為第三預設速度,Vmin為第七預設速度,且Vmax≥Vmin。T整車實際分配扭矩為計算後的待分配的整車扭矩,即整車實際分配扭矩,T整車實際分配扭矩=min(T油門扭矩,TESP整車限扭),式中,T油門扭矩為根據油門大小確定的扭矩,TESP整車限扭為ESP對整車扭矩的限制,即整車限制扭矩。剩餘整車實際分配扭矩為經打滑輪軸分配後剩餘的輪端扭矩,TESP後軸限扭為ESP對後軸扭矩的限制,即後軸限制扭矩。

根據本發明的另一個實施例,當混合動力汽車處於後軸打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配混合動力汽車的前後軸目標輪端扭矩,具體包括:前電機控制器獲取整車實際分配扭矩,並對軸間滑移率進行判斷;如果軸間滑移率大於等於第一預設值且小於等於第二預設值,前電機控制器根據整車實際分配扭矩和預設的線性關係獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果軸間滑移率大於第二預設值且小於等於第三預設值,前電機控制器根據整車實際分配扭矩和第二預設值獲取後軸目標輪端扭矩以分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸;如果軸間滑移率大於第三預設值,前電機控制器分配給後軸的後軸目標輪端扭矩為0,並將剩餘整車實 際分配扭矩和前軸限制扭矩中的較小扭矩分配給前軸,同時通過調整分配到前軸的前軸目標輪端扭矩以控制後軸軸速小於等於第三預設速度。

具體而言,如圖4所示,當混合動力汽車處於後軸打滑狀態時,當a%≤S軸間≤b%時,前電機控制器將後軸目標輪端扭矩分配給後軸,並將剩餘整車實際分配扭矩分配給前軸,其中,後軸目標輪端扭矩從min(d%*T整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭)線性衰減至min(e%*T整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭);當b%≤S軸間≤c%時,前電機控制器將後軸目標輪端扭矩限制為min(e%*T整車實際分配扭矩,TESP後軸限扭),並將後軸目標輪端扭矩分配給後軸,以及將剩餘整車實際分配扭矩分配給前軸;當S軸間≥c%時,前電機控制器將後軸目標輪端扭矩限制為0,並將後軸目標輪端扭矩分配給後軸,以及將剩餘整車實際分配扭矩分配給前軸,同時當Vr≤Vmin時,調整後軸目標輪端扭矩為f%*T整車實際分配扭矩,當Vr>Vmax時,調整後軸目標輪端扭矩為0,以通過調整後軸目標輪端扭矩來使後軸軸速Vr在某一較小轉速範圍內。

S4,前電機控制器通過與發動機控制模塊進行通信以將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,並通過與後電機控制器進行通信以將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制。

具體而言,在前電機控制器計算出前後軸目標輪端扭矩後,前電機控制器還根據前軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩和發動機目標扭矩,並根據後軸目標輪端扭矩計算後電機目標扭矩,其中,前軸目標輪端扭矩=發動機目標扭矩*當前檔位速比+前電機目標扭矩*前電機速比,後軸目標輪端扭矩=後電機目標扭矩*後電機速比。

根據本發明的一個實施例,分配到前軸的前軸目標輪端扭矩由前電機和發動機共同提供,其中,當發動機輸出的扭矩達到最大允許扭矩時,餘下的前軸目標輪端扭矩由前電機補充。

具體而言,前軸目標輪端扭矩由發動機和前電機提供,並且由發動機優先提供,當發動機達到當前扭矩輸出最大能力時,餘下的前軸目標輪端扭矩由前電機補充。例如,當前軸目標輪端扭矩為1000N·M時,發動機因需要調整節氣門開度、進氣壓力等最快能響應600N·M,此時由前電機補充400N·M的扭矩,隨著發動機的自身調整,發動機能夠響應1000N·M,此時前電機輸出的扭矩調整為0N·M。也就是說,在對前軸目標輪端扭矩進行分配時,優先由發動機提供,不足或暫時響應不及時的扭矩由前電機補充。

在前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標扭矩計算完成後,前電機控制器還將發動機目標扭矩通過CAN網絡發送出給發動機控制模塊,以使發動機控制模塊控制發動 機執行該目標扭矩,並將後電機目標扭矩通過CAN網絡發送給後電機控制器,以使後電機控制器控制後電機執行該目標扭矩,而且前電機控制器還根據前電機目標扭矩對前電機進行控制。

此外,當四個車輪的輪速中的最大值與四個車輪的輪速中的最小值的差值小於或等於第四預設速度、且前軸軸速大於或等於第五預設速度、且後軸軸速大於或等於第六預設速度時,前電機控制器控制混合動力汽車退出扭矩轉移。需要說明的是,前電機控制器控制混合動力汽車退出扭矩轉移具體是指:當前混合動力汽車已經脫離打滑狀態,前電機控制器不再按照本發明實施例的前軸和/或後軸處於打滑狀態時的前後軸目標輪端扭矩分配策略來控制混合動力汽車,而是可以按照普通策略來控制混合動力汽車運轉。

具體而言,當max(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)-min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤V退出min、且Vf≥V前軸退出、且Vr≥V後軸退出時,將按照普通策略對前電機、後電機和發動機進行控制,其中,V退出min為第四預設速度,V前軸退出為第五預設速度,V後軸退出為第六預設速度。

進一步地,混合動力汽車的控制流程如圖5-7所示,這裡不再詳細描述。下面結合本發明的一個具體示例來進一步說明。

例如,min(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)≤2km/h,當Vf-Vr≥10km/h,Vr≥5km/h,min(Vfl、Vfr)≥5km/h,S軸間=|Vr-min{Vfl,Vfr}|/Vr×100%≥15%且持續200ms,這些條件均滿足時,前電機控制器判斷混合動力汽車的前軸處於打滑狀態。

然後前電機控制器根據軸間滑移率對前後軸輪端扭矩進行分配,當軸間滑移率介於15%-25%之間時,前軸分配到的輪端扭矩從50%T整車實際分配扭矩到10%T整車實際分配扭矩線性變化,後軸分配到的輪端扭矩為前軸分配完後剩餘扭矩,當軸間滑移率介於25%-50%之間時,前軸分配到的輪端扭矩為10%T整車實際分配扭矩,後軸分配到的輪端扭矩為前軸分配完後剩餘扭矩,當軸間滑移率大於50%時,前軸分配到的輪端扭矩為0,而扭矩全部分配到後軸,並通過調整前軸目標輪端扭矩來控制前軸軸速不超過10km/h,從而根據軸間滑移率對前後軸目標輪端扭矩進行動態分配,以滿足實際路況需求,例如,在低速越野路況下,根據車輛附著狀態及時調整前後軸目標輪端扭矩,以充分利用地面附著力來使車輛平穩順利通過越野路況。

根據本發明實施例的四驅混合動力汽車的控制方法,前電機控制器根據四個車輪的輪速、前後軸軸速和軸間滑移率識別車輛附著狀態,當前電機控制器識別出車輛處於打滑狀態時,前電機控制器根據車輛附著狀態、軸間滑移率和前後軸限制扭矩分配前後軸目標輪端扭矩,並根據前後軸目標輪端扭矩計算前電機目標扭矩、發動機目標扭矩和後電機目標 扭矩,以及根據前電機目標扭矩對前電機進行控制,同時將發動機目標扭矩發送給發動機控制模塊,將後電機目標扭矩發送給後電機控制器,以對混合動力汽車進行控制,使得混合動力汽車在低速越野路況下,當車輛出現懸空或遇到低洼路面等情況時,能夠根據軸間滑移率動態調整前後軸目標輪端扭矩,從而使得混合動力汽車很容易脫困或通過越野路況。

在本發明的描述中,需要理解的是,術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。

此外,術語「第一」、「第二」僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此,限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中,「多個」的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。

在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係,除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸,或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且,第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方,或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方,或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本說明書的描述中,參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

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