用于控制電動四驅(qū)混合動力電動車的系統(tǒng)和其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，包括：第一控制器，其控制配置在前軸上的第一驅(qū)動部和配置在后軸上的第二驅(qū)動部；第二控制器，其與第一控制器連接，并被配置為維持預(yù)定的目標(biāo)速度；第三控制器，其通過第一控制器來控制制動力；第四控制器，其檢測/監(jiān)控車輛前方的情況，并通過第三控制器執(zhí)行減速；和第五控制器，其控制電動機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動扭矩。具體地，第一控制器將用于基于第二控制器和第四控制器的減速度/加速度信息實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度/加速度值的驅(qū)動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部，從而控制其驅(qū)動扭矩和再生制動力。
【專利說明】用于控制電動四驅(qū)混合動力電動車的系統(tǒng)和其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合動力電動車的控制系統(tǒng)和其方法。特別涉及一種電動四驅(qū)(E-4WD =Electic-Four Wheel Drive、電動四輪驅(qū)動)混合動力電動車的控制系統(tǒng)和其方法，該車輛可根據(jù)減速和加速的速度信息最佳地控制前軸和后軸的驅(qū)動扭矩和再生制動力。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，電動四驅(qū)混合動力電動車包括獨(dú)立控制的驅(qū)動輪，該驅(qū)動輪被分別驅(qū)動或制動?；旌蟿恿﹄妱榆嚳砂ㄊ褂脙煞N不同的動力源來提供驅(qū)動扭矩的電動車和燃料電池車兩者。
[0003]在多數(shù)情況下，電動四驅(qū)混合動力電動車以兩輪驅(qū)動模式運(yùn)轉(zhuǎn)，即前輪或后輪(兩者之一)提供動力，并且當(dāng)需要時(shí)可以自動地(例如通過檢測打滑)或通過駕駛員所做的輸入手動地轉(zhuǎn)換為四驅(qū)模式。因此，電動四驅(qū)混合動力電動車能夠使發(fā)動機(jī)(engine)和電動機(jī)(motor)系統(tǒng)作用于前軸和后軸。
[0004]例如，發(fā)動機(jī)可作用于前軸，并且獨(dú)立的電動機(jī)系統(tǒng)可作用于后軸。同樣，直列式電動機(jī)系統(tǒng)(in-line motor system)可作用于前軸或后軸兩者之一,輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)(in-wheel motor system)可作用于另外的軸。
[0005]電動四驅(qū)混合動力電動車在起步和加速時(shí)使用來自電動機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動力，并且由發(fā)動機(jī)和電動機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生輸出扭矩，相應(yīng)地在其中，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)系統(tǒng)的輸出扭矩比(output torque ratio)受至丨J控制。
[0006]通常，前軸的發(fā)動機(jī)和后軸的電動機(jī)系統(tǒng)分別產(chǎn)生其間的有固定比率的驅(qū)動力。該固定比率使用電能不高效。
[0007]電動四驅(qū)混合動力電動車還可以包括智能巡航控制(SCC:Smart CruiseControl)系統(tǒng)和防預(yù)碰撞系統(tǒng)(APCS:anti pre collision system)以使駕駛員方便和安全。這些功能通常由混合控制單元(HCU:Hybrid Control Unit)操作。
[0008]混合控制單元(HCU)通過從SCC和APCS傳輸而來的控制信號使車輛加速或減速。例如，當(dāng)從SCC有加速需求信號傳輸而來時(shí)，混合控制單元(HCU)確定所需的目標(biāo)扭矩，然后控制安裝在前軸上的發(fā)動機(jī)的輸出。這種情況下，如果確定前驅(qū)動輪在路面上打滑，則使配置在后軸上的電動機(jī)系統(tǒng)工作。
[0009]同樣，當(dāng)從APCS有減速需求命令傳輸而來時(shí)，混合控制單元(HCU)確定所需的目標(biāo)制動力，然后通過安全控制裝置(ESC:Safety Control Apparatus)產(chǎn)生制動液壓。
[0010]于是，當(dāng)通過傳輸自SCC和APCS的減速和加速需求來控制驅(qū)動扭矩和制動力時(shí)，驅(qū)動扭矩和制動扭矩未被適當(dāng)?shù)卦谇拜S的發(fā)動機(jī)和后軸的電動機(jī)系統(tǒng)之間分配，從而總能量必然產(chǎn)生損失。
[0011]上述參考內(nèi)容應(yīng)被列在IDS中而不是在【背景技術(shù)】中。
[0012]本【背景技術(shù)】部分所公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對本發(fā)明【背景技術(shù)】的理解，因此，可能包含不構(gòu)成該國本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明已致力于提供一種混合動力電動車的控制系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法優(yōu)點(diǎn)在于，根據(jù)來自智能巡航控制和防預(yù)碰撞系統(tǒng)的需求，使扭矩合理分配到前軸和后軸，從而減少燃料消耗。
[0014]當(dāng)從SCC有驅(qū)動需求信號傳輸而來且駕駛員未進(jìn)行干預(yù)時(shí)，本發(fā)明有效地使驅(qū)動扭矩分配到前軸和后軸。當(dāng)從APCS有制動需求傳輸而來且駕駛員未進(jìn)行干預(yù)時(shí)，本發(fā)明有效地使制動扭矩分配到前輪和后輪，從而提高再生制動效率。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)可包括:混合控制單元，其控制配置在前軸上并可操作地連接到前軸的第一驅(qū)動部和配置在后軸上并可操作地連接到后軸的第二驅(qū)動部；巡航驅(qū)動單元，其連接到混合控制單元(例如第一控制器)，被配置為使車輛維持在預(yù)定的目標(biāo)速度；安全控制單元(例如第二控制器)，其被配置為通過混合控制單元來控制液壓制動力；碰撞防止單元(例如第三控制器)，其被配置為檢測并監(jiān)控車輛前方的情況，并且在檢測到某種情況時(shí)通過安全控制單元來實(shí)施減速；和動力控制單元(power control unit)(例如第三控制器)，其被配置為控制配置在第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部中的至少一側(cè)上的電動機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動扭矩，其中，混合控制單元使基于巡航驅(qū)動單元和碰撞防止單元的減速度(deceleration)/加速度(acceleration)信息實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度/加速度值的驅(qū)動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部，從而控制其中的驅(qū)動扭矩和再生制動力。
[0016]當(dāng)從巡航驅(qū)動單元檢測到驅(qū)動需求時(shí)，混合控制單元可被配置為確定目標(biāo)加速度，計(jì)算總驅(qū)動扭矩，檢測各個(gè)車輪的豎向荷載(vertical load)和其滑移(slip),從預(yù)定的效率分布圖(efficiency map)確定具有最大效率點(diǎn)的扭矩比(torque ratio),并且相應(yīng)地使驅(qū)動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部。
[0017]另外，當(dāng)從碰撞防止單元檢測到制動需求時(shí)，混合控制單元可被配置為確定目標(biāo)減速度，計(jì)算總制動扭矩，根據(jù)車輛速度、電動機(jī)狀態(tài)及減速度計(jì)算再生制動扭矩，從預(yù)定的效率分布圖中選擇最大效率點(diǎn)，并且使再生制動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部。
[0018]當(dāng)再生制動扭矩小于總制動扭矩、或電池被完全充電，或電池?fù)p壞時(shí)，混合控制單元也可以被配置為通過安全控制單元來執(zhí)行液壓制動。
[0019]第一驅(qū)動部可以是發(fā)動機(jī)、連接到前軸的電動機(jī)系統(tǒng)、或可配置在左/右前輪中的輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)中的一種，第二驅(qū)動部可以是連接到后軸的電動機(jī)系統(tǒng)、或配置在左/右后輪中的輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)中的一種。然而，優(yōu)選的是:第一驅(qū)動部是發(fā)動機(jī)，而第二驅(qū)動部是直列式電動機(jī)系統(tǒng)；第一驅(qū)動部是發(fā)動機(jī)，而第二驅(qū)動部是輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)；第一驅(qū)動部是輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)，而第二驅(qū)動部是直列式電動機(jī)系統(tǒng)；或著，第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部都是輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種電動四驅(qū)混合動力電動車的控制方法可包括:通過控制器檢測車速、車重、各個(gè)驅(qū)動輪的豎向荷載、和各個(gè)驅(qū)動輪的滑移率；通過控制器確定被巡航驅(qū)動單元和碰撞防止單元接收的信息是制動信息還是驅(qū)動信息；通過控制器確定目標(biāo)加速度，以計(jì)算總驅(qū)動扭矩；通過控制器分析各個(gè)驅(qū)動輪的豎向荷載和滑移率；通過控制器確定具有來自預(yù)定的效率分布圖的最大效率點(diǎn)的扭矩比；當(dāng)從巡航驅(qū)動單元檢測到驅(qū)動需求時(shí)，使驅(qū)動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部；確定要計(jì)算的目標(biāo)減速度和總制動扭矩；根據(jù)車速、電動機(jī)狀態(tài)和減速度計(jì)算再生制動扭矩；確定具有來自預(yù)定的效率分布圖的最大效率點(diǎn)的制動條件；以及當(dāng)從碰撞防止單元檢測到制動需求時(shí)，使再生制動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部。
[0021]另外，當(dāng)通過碰撞防止單元的制動需求來確定的再生制動扭矩小于總制動扭矩、或電池被完全充電、或電池?fù)p壞時(shí)，混合控制單元通過安全控制單元執(zhí)行液壓制動。
[0022]如上所述，當(dāng)駕駛員未干預(yù)電動四驅(qū)混合動力電動車時(shí)，本發(fā)明使驅(qū)動扭矩合理分配到前輪和后輪，從而提高駕駛安全性，并減少能量消耗。同樣，當(dāng)駕駛員未干預(yù)電動四驅(qū)混合動力電動車時(shí)，本發(fā)明使制動扭矩有效分配到前輪和后輪，從而提高再生制動效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1概略地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)。
[0024]圖2是概略地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制進(jìn)程的流程圖。
[0025]圖3概略地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的應(yīng)用發(fā)動機(jī)和輪內(nèi)電動機(jī)的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)。
[0026]圖4概略地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的應(yīng)用輪內(nèi)電動機(jī)和直列式電動機(jī)系統(tǒng)的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)。
[0027]圖5概略地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的應(yīng)用直列式電動機(jī)系統(tǒng)的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)。
[0028]附圖符號
[0029]101:發(fā)動機(jī)
[0030]102:變速器
[0031]103:1SG
[0032]201:混合控制單元(HCU)
[0033]202:PCU (power control system:動力控制單兀)
[0034]203:電池
[0035]204:發(fā)動機(jī)控制裝置(ECU:engine control apparatus)
[0036]205:巡航驅(qū)動設(shè)備
[0037]206:碰撞防止設(shè)備
[0038]207:安全控制裝置
[0039]301:電動機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，其中本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中示出。
[0041]本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到，這里所描述的實(shí)施例可以以不同方式進(jìn)行修改，而不背離本發(fā)明的精神或范圍。
[0042]這里所使用的術(shù)語僅用于對特定實(shí)施例進(jìn)行說明之目的，而不旨在對本發(fā)明進(jìn)行限制。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)、一種(a、an和the)”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中清楚指明。還可以理解的是，在說明書中使用的術(shù)語“包括(comprises和/或comprising) ”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0043]另外，應(yīng)理解下面的方法可以由至少一個(gè)控制器執(zhí)行。術(shù)語“控制器”指的是具有存儲器和處理器的硬件設(shè)備。存儲器配置為存儲模塊，并且處理器具體配置為執(zhí)行所述模塊，從而執(zhí)行在下面進(jìn)一步描述的一個(gè)或更多進(jìn)程。另外，盡管示例性實(shí)施例被描述為包括執(zhí)行多個(gè)功能的多個(gè)控制器/控制單元，但是這些功能也可由一個(gè)控制器來執(zhí)行，而不脫離本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0044]此外，本發(fā)明的控制邏輯可以具體化為介質(zhì)含有由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括ROM、RAM、CD-R0M(只讀光盤)、磁帶、軟盤、閃驅(qū)、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置，但不限制于此。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也能夠分布在連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以便例如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或者控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN:ControIIerArea Network)以分布形式存儲和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0045]為了闡明本發(fā)明，將省略與本發(fā)明無關(guān)的部件，并且相同的元件或等同部件在說明書全文中以相同的參考標(biāo)號標(biāo)注。
[0046]同樣，各個(gè)元件的尺寸和厚度在附圖中是任意示出的，本發(fā)明無需對此進(jìn)行限定，并且在附圖中，為了更清楚，對層(layer)、薄膜(film)、板(panel)、區(qū)域(region)等的厚度進(jìn)行了放大。
[0047]圖1概略地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制裝置。參考圖1，本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例包括:發(fā)動機(jī)101，其作為前輪的動力源；變速器102，其連接到發(fā)動機(jī)101的輸出軸；以及第一驅(qū)動部，其包括ISG(怠速停車和發(fā)電機(jī)(idle stop and generator) 103),該ISG用于根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)啟動或關(guān)閉發(fā)動機(jī)101并且在正常工作時(shí)作為發(fā)電動機(jī)工作。
[0048]作為第二驅(qū)動部的電動機(jī)系統(tǒng)在圖1中被配置為車輛后輪的動力源，電動機(jī)301的輸出通過差速齒輪(differential gear) 302傳遞至左/右側(cè)操作輪。
[0049]第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部被混合控制單元(HCU) 201 (例如第一控制器)、動力控制單元(PCU) 202 (例如第四控制器)、電池203、發(fā)動機(jī)控制器(ECU) 204 (例如第五控制器)、巡航驅(qū)動設(shè)備(SCC) 205 (例如第二控制器)、碰撞防止設(shè)備(例如第三控制器)(APCS:anti pre collision system、防預(yù)碰撞系統(tǒng))206、以及安全控制裝置(ESC ElectronicStability Controller、電子穩(wěn)定控制器)207控制(連接)，并且上述元件通過通信線或網(wǎng)絡(luò)彼此連接。
[0050]在沒有駕駛員干預(yù)的狀態(tài)下，混合控制單元(HCU ；201)可被配置為:基于傳輸自巡航驅(qū)動設(shè)備(SCC ；205)和碰撞防止設(shè)備(APCS ；206)的減速度/加速度信息，確定目標(biāo)減速度值和目標(biāo)加速度值；基于目標(biāo)減速度/加速度值，計(jì)算總制動扭矩或驅(qū)動扭矩；并且，使制動扭矩或驅(qū)動扭矩分配到前輪和后輪，從而合理控制驅(qū)動扭矩和再生制動扭矩。
[0051]在沒有駕駛員干預(yù)的情況下，當(dāng)傳輸自巡航驅(qū)動設(shè)備(SCC ；205)的信息是驅(qū)動需求時(shí)，混合控制單元(HCU ；201)可被配置為:確定目標(biāo)加速度值；計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)加速度的總驅(qū)動扭矩；檢測驅(qū)動輪的豎向荷載和其滑移，從而確定具有最優(yōu)效率點(diǎn)的扭矩比；并且，使驅(qū)動扭矩分配到驅(qū)動輪，從而使能量消耗最小化。
[0052]同樣，在沒有駕駛員干預(yù)的情況下，當(dāng)傳輸自碰撞防止設(shè)備(APCS ；206)的信息是制動需求/信息時(shí)，混合控制單元(HCU;201)可被配置為:確定目標(biāo)減速度值；基于車速、電動機(jī)狀態(tài)、以及減速速率(deceleration speed),計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度的總制動扭矩,從而確定具有最優(yōu)效率的制動條件；并且，使制動扭矩分配到驅(qū)動輪，從而使電動機(jī)消耗的再生制動(regenerative braking of the motor consumption)最大化。
[0053]當(dāng)再生制動扭矩小于目標(biāo)制動力、電池203被完全充電、或電池203損壞時(shí)，混合控制單元(HCU ；201)通過安全控制裝置(ESC ；207)執(zhí)行液壓制動。
[0054]動力控制單元(P⑶；202)可包括電動機(jī)控制器和逆變器，并且被配置為，基于來自混合控制單元(HCU;201)的控制信號，將由電池203提供的高直流(DC)電壓(例如200V?450V)轉(zhuǎn)換成三相交流(AC)電壓，從而將交流電壓供給至電動機(jī)301。動力控制單元(PCU;202)還可以基于來自混合控制單元(HCU;201)的控制信號操作作用于前軸上的第一驅(qū)動部的ISG103，來啟動發(fā)動機(jī)101，并且還可以通過施加由發(fā)動機(jī)101操作的ISG103所提供的電壓，對電池203進(jìn)行充電。動力控制單元(PCU;202)還可以由制動期間通過再生制動控制從電動機(jī)301產(chǎn)生的電壓對電池203進(jìn)行充電。充入電池203的大約300V?450V的直流電壓可用于驅(qū)動作用于后軸上的電動機(jī)301。同樣地，發(fā)動機(jī)控制裝置(ECU;204)可以基于來自混合控制單元(HCU ；201)的控制，控制發(fā)動機(jī)101的輸出。
[0055]在沒有駕駛員干預(yù)的情況下，巡航驅(qū)動設(shè)備(SCC ；205)被配置為使車輛維持在預(yù)定的目標(biāo)速度。
[0056]在此勻速(即由于巡航驅(qū)動設(shè)備的控制)行駛過程中，碰撞防止設(shè)備(APCS ；206)通過雷達(dá)設(shè)備檢測/監(jiān)控車輛前方的情況，并且，當(dāng)例如在預(yù)定距離內(nèi)檢測到行人或另一車輛時(shí)，輸出減速需求，從而防止車輛與障礙物(例如行人或另一車輛)發(fā)生碰撞。
[0057]安全控制裝置(ESC ；207)也可以基于接收傳輸自混合控制單元201的控制信號，產(chǎn)生液壓制動力。
[0058]下面，將對本發(fā)明的作用說明如下。
[0059]當(dāng)電動四驅(qū)混合動力電動車以預(yù)定的目標(biāo)速度在巡航控制模式中工作時(shí)，混合控制單元(HCU;201)可以被配置為檢測車速和車重(S101)，計(jì)算各個(gè)車輪的豎向荷載(S102)，并且檢測驅(qū)動輪的滑移(S103)。
[0060]混合控制單元(HCU ；201)分析通過通信線或網(wǎng)絡(luò)從巡航驅(qū)動設(shè)備(SCC ；205)和碰撞防止裝置(APCS;206)傳輸而來的信息(S104)，并確定所需求的狀態(tài)(condition)是驅(qū)動還是制動(S105)。
[0061]當(dāng)在S105從巡航驅(qū)動設(shè)備(SCC ；205)檢測到驅(qū)動需求時(shí)，混合控制單元(HCU ；201)可以確定目標(biāo)加速度值，并可以在S106中基于目標(biāo)加速度值計(jì)算總驅(qū)動扭矩?；旌峡刂茊卧?HCU ；201)還可以對各個(gè)驅(qū)動輪的豎向荷載和其滑移進(jìn)行分析，在S107中應(yīng)用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的效率分布圖來確定具有最高效率點(diǎn)的最優(yōu)驅(qū)動輪，并且確定前軸和后軸之間的扭矩比，以對其分配驅(qū)動扭矩(S108)。
[0062]之后，混合控制單元201可以通過發(fā)動機(jī)控制裝置(EOT ;204)控制作用于前軸上的作為第一驅(qū)動部的發(fā)動機(jī)101的輸出扭矩，并且通過PCU202控制作用于后軸上的作為第二驅(qū)動部的形成直列式電動機(jī)系統(tǒng)的電動機(jī)301的輸出扭矩(SllO)，從而使能量消耗最小化(Sm)。
[0063]同樣，當(dāng)在S105從碰撞防止設(shè)備(APCS ；206)檢測到制動需求時(shí)，混合控制單元(HCU ；201)確定目標(biāo)減速度，并且基于目標(biāo)減速度計(jì)算制動力(S112)。相應(yīng)地，混合控制單元(HCU;201)基于車速、電動機(jī)狀態(tài)、減速度數(shù)值確定具有最高效率的制動條件和最大再生制動扭矩，使再生制動扭矩分配到前軸和后軸，并且確定最優(yōu)制動方法(S113)。
[0064]之后，混合控制單元(HCU ；201)確定再生制動控制值和液壓制動控制值(S114)，當(dāng)再生制動滿足目標(biāo)減速度時(shí)，執(zhí)行電動機(jī)301的再生制動控制從而使再生制動量最大化，以有效地對電池203充電(SI 15)。
[0065]然而，當(dāng)再生制動量低于制動力、或電池203被完全充滿、或電池203損壞時(shí)，混合動力控制單元(HCU;201)可以操作安全控制裝置(ESC;207)并且執(zhí)行液壓制動(S116)。
[0066]如上所述，在沒有駕駛員干預(yù)的情況下，當(dāng)巡航驅(qū)動設(shè)備需求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)加速度的驅(qū)動扭矩時(shí)，基于目標(biāo)加速度計(jì)算總扭矩，確定/確認(rèn)具有最優(yōu)效率點(diǎn)的前軸和后軸之間的扭矩比，并且使扭矩分配到與前軸和后軸對應(yīng)的獨(dú)立驅(qū)動部，從而使能量效率最優(yōu)化。
[0067]同樣，在沒有駕駛員干預(yù)的情況下，當(dāng)確定碰撞防止設(shè)備的信息需求制動時(shí)，計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度的總制動扭矩，確定再生制動扭矩以具有最優(yōu)效率點(diǎn)，并且執(zhí)行電動機(jī)系統(tǒng)的再生制動，從而使電池被有效充電。
[0068]當(dāng)電池被完全充電、或電池?fù)p壞，或再生制動扭矩不足以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度時(shí)，也可以應(yīng)用液壓制動，從而提高制動的穩(wěn)定性。
[0069]在上面的說明中，已描述在電動四驅(qū)混合動力電動車中發(fā)動機(jī)作用于前軸上作為第一驅(qū)動部，直列式電動機(jī)系統(tǒng)作用于后軸上作為第二驅(qū)動部。然而，在本發(fā)明中，如圖3所示，當(dāng)作為動力源的發(fā)動機(jī)111、連接到發(fā)動機(jī)111的輸出軸上的變速器112和關(guān)閉或開啟發(fā)動機(jī)111的ISG113作用于前軸上作為第一驅(qū)動部并且各個(gè)輪內(nèi)電動機(jī)401和402被配置在后軸的左和右驅(qū)動輪作為第二驅(qū)動部時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，相等或相似地分配驅(qū)動扭矩和制動扭矩。
[0070]具有如圖3所示的配置的電動四驅(qū)混合動力電動車的操作與圖1中的相同或相似，因此省略對其的詳細(xì)說明。
[0071 ] 同樣，如圖4所示，當(dāng)各個(gè)輪內(nèi)電動機(jī)501、502作用于右和左驅(qū)動輪上作為第一驅(qū)動部，并且直列式電動機(jī)系統(tǒng)被配置在后軸上作為電動四驅(qū)混合動力電動車的第二驅(qū)動部時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，相等或相似地分配驅(qū)動扭矩和制動扭矩。
[0072]同樣，如圖5所示，當(dāng)各個(gè)輪內(nèi)電動機(jī)511、512作用于右和左驅(qū)動輪上作為第一驅(qū)動部，并且各個(gè)輪內(nèi)電動機(jī)513、514被配置在后軸上作為電動四驅(qū)混合動力電動車的第二驅(qū)動部時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，相等或相似地分配驅(qū)動扭矩和制動扭矩。
[0073]雖然在上面結(jié)合目前視為實(shí)用的示例性實(shí)施例的實(shí)施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于上述已公開的實(shí)施例，而相反，意在涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種變形及同等配置。
【權(quán)利要求】
1.一種電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng),包括: 第一控制器，其被配置為控制配置在前軸上的第一驅(qū)動部和配置在后軸上的第二驅(qū)動部; 第二控制器，其與所述第一控制器連接，并且被配置為使車輛維持在預(yù)定的目標(biāo)速度； 第三控制器，其被配置為通過所述第一控制器來控制液壓制動力； 第四控制器，其被配置為檢測并監(jiān)控車輛前方的區(qū)域，并且通過安全控制單元誘導(dǎo)減速；和 第五控制器，其被配置為控制配置在所述第一驅(qū)動部或所述第二驅(qū)動部中的至少一側(cè)上的電動機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動扭矩，其中 混合控制單元被配置為使基于第二控制器和第三控制器的減速度/加速度信息實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度/加速度值的驅(qū)動扭矩分配到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部，從而控制其驅(qū)動扭矩和再生制動力。
2.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)從所述第二控制器檢測到驅(qū)動需求時(shí)，所述第一控制器確定目標(biāo)加速度，計(jì)算總驅(qū)動扭矩，檢測各個(gè)車輪的豎向荷載和其滑移，從預(yù)定的效率分布圖中確定具有最大效率點(diǎn)的扭矩比，并且使所述驅(qū)動扭矩分配到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部。
3.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)從所述第四控制器檢測到制動需求時(shí)，所述第一控制器確定目標(biāo)減速度，計(jì)算總制動扭矩，根據(jù)車速、電動機(jī)狀態(tài)和減速度計(jì)算再生制動扭矩，從預(yù)定的效率分布圖中選擇最大效率點(diǎn)，并且使所述再生制動扭矩分配到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部。
4.如權(quán)利要求3所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述再生制動扭矩小于總制動扭矩、電池被完全充電、或電池?fù)p壞時(shí)，所述混合控制單元通過所述第三控制器執(zhí)行液壓制動。
5.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動部是發(fā)動機(jī)、連接到前軸的電動機(jī)系統(tǒng)、或配置在左/右前輪中的輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)中的一種，并且，所述第二驅(qū)動部是連接到后軸的電動機(jī)系統(tǒng)、或配置在左/右后輪中的輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動部是發(fā)動機(jī)，而所述第二驅(qū)動部是直列式電動機(jī)系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動部是發(fā)動機(jī)，而所述第二驅(qū)動部是輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動部是輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)，而所述第二驅(qū)動部是直列式電動機(jī)系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求1所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部都是輪內(nèi)電動機(jī)系統(tǒng)。
10.一種電動四驅(qū)混合動力電動車的控制方法，包括: 通過第一控制器檢測車速、車重、各個(gè)驅(qū)動輪的豎向荷載、各個(gè)驅(qū)動輪的滑移率； 通過所述第一控制器確定來自第二控制器和第四控制器的信息是制動需求信息還是驅(qū)動需求?目息； 通過所述第一控制器確定目標(biāo)加速度，以計(jì)算總驅(qū)動扭矩； 通過所述第一控制器分析各個(gè)驅(qū)動輪的豎向荷載和滑移； 通過所述第一控制器從預(yù)定的效率分布圖確定具有最大效率點(diǎn)的扭矩比； 通過所述第一控制器，當(dāng)由所述第二控制器檢測到驅(qū)動需求時(shí)，使所述驅(qū)動扭矩分配到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部； 通過所述第一控制器確定目標(biāo)減速度，以計(jì)算總制動扭矩； 通過所述第一控制器，根據(jù)車速、電動機(jī)狀態(tài)和減速度，計(jì)算再生制動扭矩； 通過所述第一控制器，從預(yù)定的效率分布圖中確定具有最大效率點(diǎn)的制動條件；和通過所述第一控制器，當(dāng)由第四控制器檢測到制動需求時(shí)，使所述再生制動扭矩分配到所述第一驅(qū)動部和所述第二驅(qū)動部。
11.如權(quán)利要求10所述的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制方法，其中，當(dāng)由所述第四控制器的制動需求確定的所述再生制動扭矩小于總制動扭矩、電池被完全充電，或電池?fù)p壞時(shí)，所述混合控制單元通過第三控制器執(zhí)行液壓制動。
12.—種具有分別作用于前輪和后輪上的獨(dú)立的驅(qū)動部的電動四驅(qū)混合動力電動車的控制系統(tǒng)，包括: 混合控制單元，其被配置為控制所述前輪和所述后輪的所述獨(dú)立的驅(qū)動部； 巡航驅(qū)動單元，其被配置為實(shí)現(xiàn)以預(yù)定的目標(biāo)速度勻速行駛； 安全控制單兀，其被配直為控制液壓制動；和` 碰撞防止單元，其被配置為檢測前方情況，從而通過所述安全控制單元防止發(fā)生碰撞，其中所述混合控制單元被配置為使基于所述巡航驅(qū)動單元和所述安全控制單元的減速度/加速度信息實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度/加速度值的驅(qū)動扭矩分配到第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部，從而控制其驅(qū)動扭矩和再生制動力。
【文檔編號】B60L7/26GK103786728SQ201210599001
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】李旼秀 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社