CN102951003A - 混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，包括以下步骤：判断车辆是否处于四驱状态；判断当前整车运动需要的力矩，并且将所述力矩按比例分配给发动机和电机；分别计算所述发动机和电机不换挡，以及换挡情况下的效率；将所述发动机不换挡，以及换挡情况下的效率与所述电机不换挡，以及换挡情况下的效率分别相乘，取最大值；根据得到的最大值对应的所述发动机和所述电机的换挡情况控制所述第一变速器和第二变速器动作。采用这种混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，使车辆在混合驱动工况下，整车的效率最优。

Description

混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法

技术领域

本发明是关于混合四驱车的装置的驱动控制方法，且特别是关于混合四驱车在四驱模式下的驱动控制方法。

背景技术

为了应对能源紧缺，人们对新能源汽车的关注度越来越高。在新能源汽车中，混合动力汽车是被看好最先得到产业化的车型。

混合动力汽车有几种类型，其中一种类型是汽车前轴由发动机和自动变速器驱动，汽车后轴由电机和自动变速器驱动的实时四驱方案。对于这种类型的混合动力汽车，在纯电动驱动模式下，通过对后置变速器的控制，使电机工作在效率最高的区域；在纯发动机驱动模式下，通过对前置变速器的控制，使发动机工作在最优经济区域；在混合四驱模式下，目前现有技术中存在两种控制方案，一种是单纯按照追求发动机效率最优的原则来控制前后变速器，另一种是单纯按照追求电机效率最优的原则来控制前后变速器。

这两种控制方案均存在着问题，在发动机效率最优的情况下，电机不一定效率最优；而在电机效率最优的情况下，发动机不一定效率最优，这可能导致发动机的油耗增加和排放恶化。

因此，这两种控制方案均不够理想，没有考虑发动机和电机的综合效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，能够使混合四驱车在四驱模式下整车效率最优。

本发明的一种混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，所述方法用于混合动力汽车，所述混合动力汽车包括第一汽车桥，第二汽车桥，整车控制器、发动机、第一变速器、电池、电机，以及第二变速器；所述发动机通过第一变速器驱动第一汽车桥；所述电机通过第二变速器驱动第二汽车桥；所述方法包括以下步骤：

步骤一，判断车辆是否处于四驱状态，如结果为是，则进行步骤二；

步骤二，判断当前整车运动需要的力矩，并且将所述力矩按比例分配给发动机和电机；

步骤三，分别计算所述发动机和电机不换挡，以及换挡情况下的效率；

步骤四，将所述发动机不换挡，以及换挡情况下的效率与所述电机不换挡，以及换挡情况下的效率分别相乘，取最大值；

步骤五，根据步骤四得到的最大值对应的所述发动机和所述电机的换挡情况控制所述第一变速器和第二变速器动作。

在本发明的一个实施例中，前述的步骤二到步骤五由所述整车控制器执行。

在本发明的一个实施例中，前述的步骤一由所述整车控制器执行。

在本发明的一个实施例中，前述的步骤二根据车辆驾驶者踩下油门踏板的角度判断。

在本发明的一个实施例中，前述的步骤二的分配比例预先设定。

在本发明的一个实施例中，前述的步骤三的换挡情况包括升挡和/或降挡。

在本发明的一个实施例中，在前述的步骤三根据预先存储在所述整车控制器内的发动机油耗曲线图的数据计算所述发动机的效率。

在本发明的一个实施例中，在前述的步骤三根据预先存储在所述整车控制器内的电机效率曲线图的数据计算所述电机的效率。

在本发明的一个实施例中，在前述的步骤五之后重复所述步骤一。

在本发明的一个实施例中，在前述的步骤一，如果结果为否，则结束。

本发明的有益效果是，采用本发明的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，使车辆在混合驱动工况下，整车的效率最优。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法的较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法的较佳实施例的流程示意图。

图3是本发明混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法较佳实施例的一种举例的发动机的发动机油耗曲线图。

图4是本发明混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法较佳实施例的一种举例电机的电机效率曲线图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

本发明较佳实施例的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法应用于混合动力汽车。请参照图1所示，图1显示了应用本发明较佳实施例的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法的一种典型的混合动力汽车1的简化模块图。该混合动力汽车1包括第一汽车桥10，第二汽车桥11。混合动力汽车1的驱动系统设置在第一汽车桥10和第二汽车桥11之间，包括整车控制器12、发动机13、第一变速器14、电池15、电机16，以及第二变速器17。

在本实施例中，第一汽车桥10是前桥，第二汽车桥11是后桥。当然，第一汽车桥10是后桥，第二汽车桥11是前桥也是可行的方案。

发动机13通过第一变速器14驱动第一汽车桥10。电机16通过第二变速器17驱动第二汽车桥11。电池15与电机16电连接，并为电机16供电。整车控制器12可控制发动机13的起停，电机16的起停，以及第一变速器14和第二变速器17的升挡和降挡。

当然，该混合动力汽车1还可以包括发动机控制器、电机控制器、电池控制器、减速差速器、离合器等等构成混合动力汽车的必要构件，但这些构件与本发明较佳实施例的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法关系不大，所以未予列出。

请参照图2所示，本发明较佳实施例的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法包括以下步骤：

S1，判断车辆是否处于四驱状态。

这可以通过分别在发动机13以及电机16处，或者分别在第一变速器14和第二变速器17处设置传感器（图未示），并将传感器感测到的信息传给整车控制器12来实现。如果结果为是，则进行S2；如果结果为否，则结束本方法，以现有方法控制车辆。

S2，由整车控制器12根据车辆驾驶者踩下油门踏板的角度，判断当前整车运动需要的力矩τ_总，并且将该力矩τ_总按一定的比例分配给发动机13和电机16。这个比例可以根据实验预先限定，例如是1:1，或者1:2。这样就可得出发动机13和电机16各自应该输出的力矩τ_发和τ_电。

S3，由整车控制器12根据发动机13应该输出的力矩τ_发，发动机13的当前转速计算发动机13升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的效率；由整车控制器12根据电机16应该输出的力矩τ_电，电机16的当前转速计算电机16升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的效率。

请参照图3所示，图3是一种举例的发动机13的发动机油耗曲线图。该发动机油耗曲线图通常由发动机13的供应商根据实验数据绘制，其横坐标为发动机转速，纵坐标为扭矩，图上不同颜色的区块表示燃油消耗率（BSFC）。曲线1是升挡曲线，曲线2是降挡曲线。曲线1和2包围的区域是发动机应该工作的区域。图3的数据可预先存储在整车控制器12内。

因此，整车控制器12可以根据发动机油耗曲线图，由发动机13应该输出的力矩τ发，发动机13的当前转速，得到发动机13升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的燃油消耗率B₁、B₂和B₃；再将上述三种情况下的燃油消耗率B₁、B₂、B₃分别除以发动机燃油消耗率的最大值B_MAX，在图3的实例中是500.0g/kW-h，即得到发动机13在升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的效率η_发1、η_发2和η_发3。即：

η_发=发动机13的燃油消耗率B/发动机13的燃油消耗率的最大值B_MAX

请参照图4所示，图4是一种举例的电机16的电机效率曲线图。该电机效率曲线图通常由电机16的供应商根据实验数据绘制，其横坐标为电机转速，纵坐标为扭矩，图上不同颜色的区块表示电机效率。曲线3是升挡曲线，曲线4是降挡曲线。曲线3和4包围的区域是电机16应该工作的区域。图4的数据可预先存储在整车控制器12内。

因此，整车控制器12可以根据电机效率图，由电机16应该输出的力矩τ_发，电机16的当前转速，得到电机16升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的效率η_电1、η_电2和η_电3。

S4，由整车控制器12根据发动机13在升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的效率η_发1、η_发2和η_发3，以及电机16升一挡，不换挡，以及降一挡三种情况下的效率η_电1、η_电2和η_电3计算最优效率分配。

具体方法如下，由整车控制器12将发动机13的三个效率值η_发1、η_发2和η_发3分别与电机16的三个效率值η_电1、η_电2和η_电3相乘，即：

η_发1*η_电1、η_发1*η_电2、η_发1*η_电3；

η_发2*η_电1、η_发2*η_电2、η_发2*η_电3；

η_发3*η_电1、η_发3*η_电2、η_发3*η_电3。

这样即得到九个计算值，再由整车控制器12将这九个计算值进行比较，得出其中的最大值，该最大值对应的一组效率即为整车最优效率分配。例如，经计算，得出η_发2*η_电3的计算值是九个计算值中的最大值，那么，η_发2和η_电3即为整车最优效率分配。

S5，由整车控制器12根据S4得到的整车最优效率分配结果分别控制第一变速器14和第二变速器17动作。

例如，在前述步骤得出η_发2和η_电3为整车最优效率分配的情况下，由整车控制器12控制第一变速器14不换挡，而第二变速器17降一挡，即可使整车效率达到最优。

重复S1，如果车辆仍处于四驱状态，继续上述步骤，如果车辆已退出四驱状态，则结束。

这样，采用本发明的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，使车辆在混合驱动工况下，整车的效率最优。整车的效率最优既可能是发动机和电机同时效率最优，也可能是两者的平衡，消除了顾此失彼的现象。

可以理解，S3，发动机13和/或电机16可能只有两个挡位，在这种情况下，发动机13和/或电机16只有换挡和不换挡两种情况，则仅计算这两种情况下的效率即可。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，所述方法用于混合动力汽车（1），所述混合动力汽车（1）包括第一汽车桥（10），第二汽车桥（11），整车控制器（12）、发动机（13）、第一变速器（14）、电池（15）、电机（16），以及第二变速器（17）；所述发动机（13）通过第一变速器（14）驱动第一汽车桥（10）；所述电机（16）通过第二变速器（17）驱动第二汽车桥（11）；所述方法包括以下步骤：

步骤一（S1），判断车辆是否处于四驱状态，如结果为是，则进行步骤二（S2）；

步骤二（S2），判断当前整车运动需要的力矩，并且将所述力矩按比例分配给发动机（13）和电机（16）；

步骤三（S3），分别计算所述发动机（13）和电机（16）不换挡，以及换挡情况下的效率；

步骤四（S4），将所述发动机（13）不换挡，以及换挡情况下的效率与所述电机（16）不换挡，以及换挡情况下的效率分别相乘，取最大值；

步骤五（S5），根据步骤四（S4）得到的最大值对应的所述发动机（13）和所述电机（16）的换挡情况控制所述第一变速器（14）和第二变速器（17）动作。

2.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，所述步骤二（S2）到步骤五（S5）由所述整车控制器（12）执行。

3.如权利要求2所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，所述步骤一（S1）由所述整车控制器（12）执行。

4.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，所述步骤二（S2）根据车辆驾驶者踩下油门踏板的角度判断。

5.如权利要求4所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，所述步骤二（S2）的分配比例预先设定。

6.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，所述步骤三（S3）的换挡情况包括升挡和/或降挡。

7.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，在所述步骤三（S3）根据预先存储在所述整车控制器（12）内的发动机油耗曲线图的数据计算所述发动机（13）的效率。

8.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，在所述步骤三（S3）根据预先存储在所述整车控制器（12）内的电机效率曲线图的数据计算所述电机（16）的效率。

9.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，在所述步骤五（S5）之后重复所述步骤一（S1）。

10.如权利要求1所述的混合四驱车四驱模式下的驱动控制方法，其特征在于，在所述步骤一（S1），如果结果为否，则结束。

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