CN103523009A - 4轮驱动混合动力车辆及其驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本4轮驱动混合动力车辆的驱动控制方法，包括：上级控制器从外部要求变更从4WD到2WD的驾驶模式的情况，参照从外部接收的轮速及前轮与后轮的车轮滑动值，计算能够与轮速同步化的驱动发动机的速度，传达至逆变器阶段；逆变器对应于速度控制信号，将驱动发动机的速度同步化阶段；上级控制器依据逆变器，打开（ON）离合器的阶段的阶段；计算为了驱动驱动发动机的驱动扭矩，对于计算出的驱动扭矩的扭矩控制信号传达至逆变器的阶段；以及逆变器将驱动发动机驱动的阶段。本发明将轮速与驱动发动机的速度同步化后，通过开关离合器，进而在变更从2WD到4WD的驾驶模式时，可以将所发生的定速性的损伤最小化。

Description

4轮驱动混合动力车辆及其驱动控制方法
技术领域
本发明是关于4轮驱动e-4WD(Electrical-4WD)混合动力车辆及驱动控制方法，前轮与直列后轮由独立驱动源驱动，在后轮适用驱动发动机。 
背景技术
为了提高4轮驱动(4WD)混合动力车辆的效率，解除机械性的动力装置部分的传动轴，在后轮适用驱动发动机的e-4WD(Electrical-4WD形态已在美国注册专利(US7,517,298B2)如图1及图2公开。 
4轮驱动混合动力车辆按照驾驶员的要求或外部的驾驶状况，可以选择性的运用2种驾驶模式(2WD及4WD)，从2WD变更到4WD的情况，上级控制器为了前轮的引擎与后轮的驱动发动机的同步化，向逆变器传达扭矩指令，上级控制器计算前轮与后轮的车轮滑转，按照此车轮滑转与车轴的要求量计算驱动发动机的扭矩值，将此用扭矩指令传达至逆变器。 
4轮驱动混合动力车辆的后轮驱动，依据后轮侧车轴(axle)与逆变器所实现，为了传达驱动发动机的后轮侧动力而使用离合器是。 
但是，传统4轮驱动混合动力车辆在车速变更的状况下，为了从2WD变更到4WD模式，将后轮的驱动发动机连接于车辆的驱动源的情况，由于前轮的引擎扭矩与后轮的驱动发动机扭矩不同，会发生车辆的定速性损伤的问题。 
即，传统4轮驱动混合动力车辆变更为4WD时，通过离合器将驱动发动机连接于后轮侧车轴(axle)时，轮速与驱动发动机的速度发生差异的情况会很难维持定速性。 
（先行技术文献） 
（专利文献） 
US7,517,298B2,2009,04.14,附图1,2 
发明内容
（要解决的技术问题） 
本发明提供4轮驱动混合动力车辆及驱动控制方法，其目的在于，在车速变更环境，变更从2WD到4WD的驾驶模式的情况，在驱动逻辑增加能够将轮速与驱动发动机的速度同步化的逻辑，进而变更从传统2WD到4WD的驾驶模式时，可以将所发生的定速性的损伤最小化。 
（解决问题手段） 
为达成上述目的，关于4轮驱动混合动力车辆的驱动控制方法，是本发明的一侧面通过离合器，向后轮侧车轴(axle)传达驱动发动机的动力。本4轮驱动混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于包括：上级控制器从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)驾驶模式的情况，参照从外部接收的轮速及前轮与后轮的车轮滑动值，计算能够与所述轮速同步化的所述驱动发动机的速度，对于所述计算出的速度的速度控制信号传达至为了驱动所述驱动发动机的逆变器的阶段；所述逆变器对应于所述速度控制信号，所述驱动发动机的速度同步化阶段；所述上级控制器依据所述逆变器，所述驱动发动机的速度同步化的情况，打开（ON）所述离合器，连接所述驱动发动机与所述后轮侧车轴阶段；以及所述上级控制器在所述离合器打开的情况，依据从外部接收的车辆的加速值，计算为了驱动所述驱动发动机的驱动扭矩，对于所述计算出的驱动扭矩的扭矩控制信号传达至所述逆变器的阶段；以及所述逆变器是依据从所述上级控制器传达的所述扭矩控制信号，驱动所述驱动发动机的阶段。 
所述逆变器在所述离合器打开(ON)后，从所述上级控制器传达的扭矩控制信号在传达之前，对于所述驱动发动机可执行零(zero)扭矩控制。 
所述4轮驱动混合动力车辆的控制方法还可以包括：所述上级控制器从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)的驾驶模式的情况，关闭(OFF)所述离合器；以及减速所述驱动发动机的速度，所述逆变器在所述离合器关闭的情况，直到依据所述驱动发动机的逆电动势决定的临界值，依据车辆的引擎驱动车辆阶段。 
为达成上述目的，关于4轮驱动混合动力车辆，本发明的其他一侧面通过离合器，向后轮侧车轴(axle)传达所述驱动发动机的动力，本4轮驱动 混合动力车辆，其特征在于包括：逆变器，为了驱动所述驱动发动机；以及上级控制器，从外部要求从4轮驱动(4WD)变更到2轮驱动(2WD)的驾驶模式的情况，参照从外部接收的轮速及前轮与后轮的车轮滑动值，计算能够与所述轮速同步化的所述驱动发动机的速度，对于所述计算出的速度的速度控制信号传达至所述逆变器，所述逆变器对应于所述速度控制信号，使所述驱动发动机的速度同步化进行控制，依据所述逆变器所述驱动发动机的速度在同步化的情况，打开(ON)所述离合器，连接所述驱动发动机与所述后轮侧车轴，所述离合器在打开的情况，依据从外部接收的车辆的加速值，计算为了驱动所述驱动发动机的驱动扭矩，对于所述计算出的驱动扭矩的扭矩控制信号传达至所述逆变器，所述逆变器依据所述扭矩控制信号，使所述驱动发动机驱动进行控制。 
所述逆变器在所述离合器打开(ON)后，从所述上级控制器传达的扭矩控制信号在传达到之前，对于所述驱动发动机执行零(zero)扭矩控制。 
所述上级控制器从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)驾驶模式的情况，关闭(OFF)所述离合器，依据车辆引擎驱动车辆，所述逆变器在所述离合器关闭的情况，直到依据所述驱动发动机的逆电动势决定临界值，可以使所述驱动发动机的速度减速。 
（发明的效果） 
与此相同，本发明将轮速与驱动发动机的速度同步后，打开离合器，进而变更从2WD到4WD驾驶模式时，所发生的定速性的损伤最小化。 
附图说明
图1是按照本发明的一实施例的4轮驱动混合动力车辆的框图。 
图2是按照本发明的一实施例，为了说明4轮驱动混合动力车辆的变更从4轮驱动到2轮驱动驾驶模式的控制流程图。 
图3是按照本发明的一实施例，为了说明4轮驱动混合动力车辆的从2轮驱动变更到4轮驱动的驾驶模式的控制流程图。 
图4是为了说明在图2及图3图示的动作的示意图。 
（附图标记说明） 
1:4轮驱动混合动力车辆 
10:上级控制器 
20:离合器 
30:后轮侧车轴 
32:减速器 
34:差动齿轮 
40:驱动发动机 
50:逆变器 
具体实施方式
以下，参照附加图面，按照本发明的实施例，对4轮驱动混合动力车辆及控制方法进行说明。图面所图示的构成是为了说明本发明的概念的概念图，在对于构成的说明中将省略对公知技术的说明。 
本发明的实施形态是为了更完整的对在业界拥有平均知识的工作人员进行说明所提供，从而为了更加明确的说明，在图面要素的形象及大小会有所夸张。 
图1是按照本发明的一实施例，为了说明4轮驱动混合动力车辆的框图，在这里为了便于说明省略了向引擎驱动的前轮轴的构成。 
如图1所图示，按照本实施例4轮驱动混合动力车辆1，依据上级控制器10的控制连接或解除离合器20，进而向后轮侧车轴(axle)30传达驱动发动机40的动力。后轮侧车轴30可包括减速器32与差动齿轮34。 
按照本实施例4轮驱动混合动力车辆1，可以驾驶4轮驱动(4WD)模式、2轮驱动(2WD)模式、EV模式。4轮驱动(4WD)模式是由前轮侧的引擎与后轮侧的驱动发动机40驱动车辆的模式，2轮驱动(2WD)模式是只由前轮侧的引擎驱动车辆的模式，EV模式是只由后轮侧驱动发动机40驱动车辆的模式。 
在这里，由于各驾驶模式是众所周知的技术，将省略各说明，只说明 变更从4轮驱动到2轮驱动的驾驶模式，或从2轮驱动到4轮驱动的驾驶模式的情况。 
在以下也是，参照图2及图4，变更从4轮驱动到2轮驱动的驾驶模式的情况，按照本实施例的4轮驱动混合动力车辆的控制方法进行说明。图2为了说明变更从4轮驱动到2轮驱动的驾驶模式的控制流程图，图4是为了说明按照此的动作的示意图。 
首先，上级控制器10判断从外部是否要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)的驾驶模式。（S205）图4的“A”是指，变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)的驾驶模式的时点。 
判断结果是判断出要求变更从4轮驱动到2轮驱动的驾驶模式的情况，上级控制器10参照轮速及前轮与后轮的车轮滑动值，计算能够与轮速同步的驱动发动机40的速度，对于计算出的速度如图4所示的走势图相同，将速度控制信号传达至逆变器50（S210）。 
其次，逆变器50对应从上级控制器10传达的速度控制信号，将驱动发动机的速度同步化（S215）。与图4的速度控制信号对应，逆变器50可与图4的“逆变器驱动模式”的示意图中的“速度控制模式”相同。 
之后，上级控制器10依据逆变器50驱动发动机40的速度同步化的情况，打开(ON)离合器20，连接驱动发动机40与后轮侧车轴30（S220）。可与图4的“B”图示相同。 
之后，逆变器50在驱动发动机40的速度同步化后，从上级控制器10传达的扭矩控制信号在传达到之前，对于驱动发动机执行零(zero)扭矩控制（S225）。对于零扭矩控制图示可与图4的“逆变器驱动模式”的示意图中的“零扭矩控制”相同。 
这是考虑到按照上级控制器10与逆变器50之间的CAN通信错误及车速变化所导致的问题，依据此按照本实施例的4轮驱动混合动力车辆的控制方法，在待机时，从上级控制器10传达扭矩控制信号之前，可以提前预防按照车速的变化电流量急剧变化的问题，能够将电池的消耗量最小化，提高燃油比。 
另外，上级控制器10在打开离合器20的情况，依据从外部接收的车辆的加速值，计算为了驱动驱动发动机40的驱动扭矩，对于计算出的驱 动扭矩的扭矩控制信号传达至逆变器50（S230）。 
然后，逆变器50依据从上级控制器10传达的扭矩控制信号驱动驱动发动机40（S235）。 
与此相同，按照本实施例的4轮驱动混合动力车辆的控制方法，依据上级控制器10接收到变更从2轮驱动到4轮驱动驾驶模式要求的情况，作为执行流程将轮速与驱动发动机40的速度同步化后，打开离合器20，进而在变更从2WD到4WD的驾驶模式时发生的定义属性的损伤最小化。 
在以下，参照图3及图4，变更从2轮驱动到4轮驱动驾驶模式的情况，对按照本实施的4轮驱动混合动力车辆的控制方法进行说明。图3是为了说明变更从4轮驱动到2轮驱动驾驶模式的控制流程图。 
首先，上级控制器10判断从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)驾驶模式的的情况（S310），如图4的“C”所示关闭离合器20（S315）。 
其次上级控制器10依据引擎驱动车辆（S320）。即，上级控制器10对应于从外部输入的加速值，进行控制使引擎驱动前轮车轴(axle)。 
之后，逆变器50在离合器20关闭的情况，直到由驱动发动机40的逆电动势决定的临界值，减速驱动发动机40的速度（S325）。这是为了防止离合器20关闭后再生制动时的过电流。然后终止驱动发动机40的控制（S330）。 
与此相同，按照本实施例的4轮驱动混合动力车辆的控制方法，以变更从2轮驱动到4轮驱动的驾驶模式与变更从4轮驱动到2轮驱动的驾驶模式为重心，说明了后轮侧的离合器20的开关与逆变器50的动作的中心。但是，明确的是按照本实施例的驱动逻辑可以与整体性的4轮驱动混合动力车辆的驱动逻辑一起结合并执行。 

Claims (6)

1.4轮驱动混合动力车辆的驱动控制方法，通过离合器向后轮侧车轴(axle)传达驱动发动机的动力，其特征在于包括：
上级控制器从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)的驾驶模式的情况，参照从外部接收的轮速度及前轮与后轮的车轮滑动值，计算能够与所述轮速同步化的所述驱动发动机的速度，所述对于计算出的速度的速度控制信号传达至为了驱动所述驱动发动机的逆变器阶段；
所述逆变器对应于所述速度控制信号，将所述驱动发动机的速度同步化阶段；
所述上级控制器依据所述逆变器，在所述驱动发动机的速度同步化的情况，打开（ON）所述离合器，连接所述驱动发动机与所述后轮侧车轴阶段；以及
所述上级控制器在所述离合器打开的情况，依据从外部接收的车辆的加速值，计算为了驱动所述驱动发动机的驱动扭矩，对于所述计算出的驱动扭矩的扭矩控制信号传达至所述逆变器的阶段；以及
所述逆变器是依据从所述控制器传达的所述扭矩控制信号，驱动所述驱动发动机的阶段。
2.根据权利要求1所述的4轮驱动混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，
所述逆变器在所述离合器打开（ON）后，从所述上级控制器传达的扭矩控制信号在传达到之前，对于所述驱动发动机执行零(zero)扭矩控制。
3.根据权利要求1所述的4轮驱动混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于还包括：
所述上级控制器从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)的驾驶模式的情况，关闭（OFF）所述离合器，依据车辆引擎驱动车辆的阶段；以及
所述逆变器在所述离合器关闭的情况，直到依据所述驱动发动机的逆电动势决定的临界值，减速所述驱动发动机的速度的阶段。
4.4轮驱动混合动力车辆，通过离合器将所述驱动发动机的动力传达至后轮侧车轴(axle)，其特征在于包括：
逆变器，为了驱动所述驱动发动机；以及
上级控制器，从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)的驾驶模式的情况，参照从外部接收的轮速及前轮与后轮的车轮滑动值，计算能够与所述轮速同步化的所述驱动发动机的速度，对于所述计算出的速度的速度控制信号传达至所述逆变器，所述逆变器对应于所述速度控制信号，使所述驱动发动机的速度同步化的进行控制，在依据所述逆变器所述驱动发动机的速度同步化的情况，打开(ON)离合器连接所述驱动发动机与所述后轮侧车轴，在所述离合器打开的情况，依据从外部接收到的车辆的加速值，计算为了驱动所述驱动发动机的驱动扭矩，对于所述计算出的驱动扭矩的扭矩控制信号传达至所述逆变器，所述逆变器依据所述扭矩控制信号，使所述驱动发动机驱动进行控制。
5.根据权利要求4所述的4轮驱动混合动力车辆，其特征在于，
所述逆变器在所述离合器打开(ON)后，从上级控制器传达的扭矩控制信号在传达到之前，对于所述驱动发动执行零(zero)扭矩控制。
6.根据权利要求4所述的4轮驱动混合动力车辆，其特征在于，
所述上级控制器从外部要求变更从4轮驱动(4WD)到2轮驱动(2WD)驾驶模式的情况，关闭(OFF)所述离合器，依据车辆的引擎驱动车辆，
所述逆变器在所述离合器关闭的情况，直到依据所述驱动发动机的逆电动势所决定的临界值，减速所述驱动发动机的速度。
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