專利名稱：一種四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法及其驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于四驅(qū)混合動力汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法及其驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車油耗和排放問題是當今汽車業(yè)各個廠商和用戶所關(guān)注的兩大主題，特別是四輪驅(qū)動汽車，雖說其具有足夠的驅(qū)動力和越野能力，但是其油耗和排放較大，違背了綠色環(huán)保，低碳出行的社會呼吁，也給車主們增加了較大的經(jīng)濟負擔。為了節(jié)約能源和改善環(huán)境， 四驅(qū)混合動力汽車成為各大汽車廠商研發(fā)的方向，它既有純電動汽車節(jié)油環(huán)保的優(yōu)點，又和普通汽車一樣加油方便，無需為續(xù)航里程而煩惱。目前利用兩個電機和發(fā)動機實現(xiàn)四驅(qū)強混的混合動力系統(tǒng)已被各個汽車廠商所應(yīng)用。但是在四驅(qū)強混驅(qū)動模式下對扭矩的不合理分配導(dǎo)致四驅(qū)強混合動力車能量利用率低，排放性差，同時也浪費掉很多能量。例如美國專利US6684970B2中所提到的方法依然使用發(fā)動機的動力啟動車輛，這樣并沒有降低起步時燃油的消耗量及提高啟動效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，以提高四驅(qū)混合動力汽車的能量利用率，且提高其惡劣路況下的通過性和可靠性，具體包括如下步驟
A、整車控制單元根據(jù)油門踏板深度以及車速，通過查表得到駕駛員請求扭矩，然后乘以前后軸分配驅(qū)動扭矩分配比，得到后軸驅(qū)動扭矩，若后軸驅(qū)動扭矩小于高壓電池允許最大放電扭矩和后驅(qū)電機最大驅(qū)動扭矩中的最小值，請求后驅(qū)動電機扭矩為分配到的后軸驅(qū)動扭矩，否則，請求后驅(qū)動電機扭矩等于高壓電池最大允許發(fā)電扭矩和后驅(qū)電機允許最大驅(qū)動扭矩中的最小值；
B、根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速查表得到初始ISG電機驅(qū)動扭矩，若初始ISG電機驅(qū)動扭矩小于高壓電池允許最大放電扭矩和ISG電機最大驅(qū)動扭矩中的最小值，則請求ISG電機驅(qū)動扭矩等于初始ISG電機驅(qū)動扭矩，否則請求ISG電機驅(qū)動扭矩等于高壓電池最大允許發(fā)電扭矩和ISG電機允許最大驅(qū)動扭矩中的最小值；
C、請求發(fā)動機扭矩等于駕駛員請求扭矩減去請求后去電機扭矩再減去請求ISG電機驅(qū)動扭矩；
D、后驅(qū)動電機控制單元接收請求后驅(qū)動電機扭矩并輸出，前驅(qū)動電機控制單元接收請求ISG電機驅(qū)動扭矩并輸出，發(fā)動機管理單元接收請求發(fā)動機扭矩并輸出。本發(fā)明的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，通過后驅(qū)電機、ISG電機以及發(fā)動機三者都參入到整車驅(qū)動中，可以提高四驅(qū)混合動力汽車的能量利用率，且提高其惡劣路況下的通過性和可靠性。進一步的，所述整車控制單元還設(shè)有預(yù)設(shè)車速，當車速達到預(yù)設(shè)車速時，后驅(qū)電機停止驅(qū)動，整車進入其他驅(qū)動模式。進一步的，所述油門踏板深度通過與整車控制單元相連的制動踏板傳感器讀出。進一步的，所述車速通過與整車控制單元相連的前后輪轉(zhuǎn)速傳感器讀出，也可以是通過與整車控制單元相連的ABS控制單元讀出。本發(fā)明的第二個目的是提供一種使用上述方法的驅(qū)動系統(tǒng)，包括驅(qū)動前輪的發(fā)動機、與發(fā)動機同軸安裝的ISG電機、驅(qū)動后輪的驅(qū)動電機、高壓電池以及和發(fā)動機輸出軸相連的變速箱，所述的發(fā)動機與發(fā)動機管理單元相連，所述ISG電機和前電機控制單元相連， 后驅(qū)動電機與后電機控制單元相連，所述高壓電池和電池管理單元相連，變速箱和變速箱控制單元相連，所述發(fā)動機管理單元、變速箱控制單元、前/后電機控制單元、電池管理單元以及整車控制單元之間通過CAN總線相連。進一步的，所述發(fā)動機管理單元、變速箱控制單元、前/后電機控制單元、電池管理單元以及整車控制單元均通過高壓電池降壓供電，以保持各控制單元的一致性。


圖1 本發(fā)明的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法的扭矩分配示意圖。圖2 本發(fā)明的四驅(qū)混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。如圖1，本發(fā)明的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，包括以下步驟
A、整車控制單元VMS根據(jù)油門踏板深度APO以及車速VSP，通過查表得到駕駛員請求扭矩dTRQ，然后乘以前后軸分配驅(qū)動扭矩分配比#d-ratio，例如(50%)，得到后軸驅(qū)動扭矩rTRQ_raw，，若后軸驅(qū)動扭矩rTRQ_raw，小于高壓電池允許最大放電扭矩bTRQ_limit和后驅(qū)電機最大驅(qū)動扭矩rTRQ_limit中的最小值R_1 imit，請求后驅(qū)動電機扭矩rTRQ為分配到的后軸驅(qū)動扭矩rTRQ_raw，否則，請求后驅(qū)動電機扭矩rTRQ等于高壓電池最大允許發(fā)電扭矩bTRQ_limit和后驅(qū)電機允許最大驅(qū)動扭矩rTRQ_limit中的最小值；
B、根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速E_rpm查表得到初始ISG電機驅(qū)動扭矩fTRQm_raw，若初始ISG電機驅(qū)動扭矩fTRQm_raw小于高壓電池允許最大放電扭矩bTRQ_limit和ISG電機最大驅(qū)動扭矩fTRQ_limit中的最小值F_limit，則請求ISG電機驅(qū)動扭矩fTRQm等于初始ISG電機驅(qū)動扭矩fTRQm_raw，，否則請求ISG電機驅(qū)動扭矩fTRftii等于高壓電池最大允許發(fā)電扭矩 bTRQ_limit和ISG電機允許最大驅(qū)動扭矩fTRQ_limit中的最小值F_limit ；
C、請求發(fā)動機扭矩fTRQe等于駕駛員請求扭矩減去請求后去電機扭矩dTRQ再減去請求ISG電機驅(qū)動扭矩fTRQm ；
D、后驅(qū)動電機控制單元接收請求后驅(qū)動電機扭矩rTRQ并輸出，前驅(qū)動電機控制單元接收請求ISG電機驅(qū)動扭矩fTRQm并輸出，發(fā)動機管理單元接收請求發(fā)動機扭矩fTRQe并輸出。其中，油門踏板深度APO通過與整車控制單元相連的制動踏板傳感器讀出；車速VSP通過與整車控制單元相連的前后輪轉(zhuǎn)速傳感器讀出，也可以是通過與整車控制單元相連的ABS控制單元讀出。隨著油門踏板位置不斷加深，車速VSP越來越高，當車速VSP達到預(yù)設(shè)車速，整車退出四驅(qū)混合驅(qū)動模式，進入前驅(qū)ISG混動驅(qū)動模式。如圖2所示，本發(fā)明的四驅(qū)混合動力汽車的驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動前輪的發(fā)動機、與發(fā)動機同軸安裝的ISG電機、驅(qū)動后輪的驅(qū)動電機、高壓電池以及和發(fā)動機輸出軸相連的變速箱，所述的發(fā)動機與發(fā)動機管理單元EMS相連，所述ISG電機和前電機控制單元相連 MCUl，后驅(qū)動電機與后電機控制單元MCU2相連，所述高壓電池和電池管理單元BMS相連，變速箱和變速箱控制單元TCU相連，所述發(fā)動機管理單元EMS、變速箱控制單元TCU、前/后電機控制單元MCU1/2、電池管理單元BMS以及整車控制單元VMS之間通過CAN總線相連。其中，發(fā)動機管理單元EMS、變速箱控制單元TCU、前/后電機控制單元MCU1/2、電池管理單元BMS以及整車控制單元VMS均通過高壓電池降壓供電，以保持各控制單元的一致性。
權(quán)利要求
1.一種四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，其特征在于包括如下步驟A、整車控制單元根據(jù)油門踏板深度以及車速，通過查表得到駕駛員請求扭矩，然后乘以前后軸分配驅(qū)動扭矩分配比，得到后軸驅(qū)動扭矩，若后軸驅(qū)動扭矩小于高壓電池允許最大放電扭矩和后驅(qū)電機最大驅(qū)動扭矩中的最小值，請求后驅(qū)動電機扭矩為分配到的后軸驅(qū)動扭矩，否則，請求后驅(qū)動電機扭矩等于高壓電池最大允許發(fā)電扭矩和后驅(qū)電機允許最大驅(qū)動扭矩中的最小值；B、根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速查表得到初始ISG電機驅(qū)動扭矩，若初始ISG電機驅(qū)動扭矩小于高壓電池允許最大放電扭矩和ISG電機最大驅(qū)動扭矩中的最小值，則請求ISG電機驅(qū)動扭矩等于初始ISG電機驅(qū)動扭矩，否則請求ISG電機驅(qū)動扭矩等于高壓電池最大允許發(fā)電扭矩和ISG電機允許最大驅(qū)動扭矩中的最小值；C、請求發(fā)動機扭矩等于駕駛員請求扭矩減去請求后去電機扭矩再減去請求ISG電機驅(qū)動扭矩；D、后驅(qū)動電機控制單元接收請求后驅(qū)動電機扭矩并輸出，前驅(qū)動電機控制單元接收請求ISG電機驅(qū)動扭矩并輸出，發(fā)動機管理單元接收請求發(fā)動機扭矩并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，其特征在于所述整車控制單元還設(shè)有預(yù)設(shè)車速，當車速達到預(yù)設(shè)車速時，后驅(qū)電機停止驅(qū)動，整車進入其他驅(qū)動模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，其特征在于所述油門踏板深度通過與整車控制單元相連的制動踏板傳感器讀出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，其特征在于所述車速通過與整車控制單元相連的前后輪轉(zhuǎn)速傳感器讀出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法，其特征在于所述車速通過與整車控制單元相連的ABS控制單元讀出。
6.一種專用于權(quán)利要求1所述的控制方法的驅(qū)動系統(tǒng)，包括驅(qū)動前輪的發(fā)動機、與發(fā)動機同軸安裝的ISG電機、驅(qū)動后輪的驅(qū)動電機、高壓電池以及和發(fā)動機輸出軸相連的變速箱，所述的發(fā)動機與發(fā)動機管理單元相連，所述ISG電機和前電機控制單元相連，后驅(qū)動電機與后電機控制單元相連，所述高壓電池和電池管理單元相連，變速箱和變速箱控制單元相連，所述發(fā)動機管理單元、變速箱控制單元、前/后電機控制單元、電池管理單元以及整車控制單元之間通過CAN總線相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)動機管理單元、變速箱控制單元、前/后電機控制單元、電池管理單元以及整車控制單元均通過高壓電池降壓供電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種四驅(qū)混合動力汽車驅(qū)動扭矩的控制方法及其驅(qū)動系統(tǒng)，該方法包括請求后驅(qū)動電機扭矩、請求ISG電機驅(qū)動扭矩以及請求發(fā)動機扭矩的確定，通過后驅(qū)電機、ISG電機以及發(fā)動機三者都參入到整車驅(qū)動中，可以提高四驅(qū)混合動力汽車的能量利用率，且提高其惡劣路況下的通過性和可靠性。
文檔編號B60W10/06GK102514568SQ201110423169
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者孔令靜, 林新峰 申請人:奇瑞汽車股份有限公司