CN109398347A - 一种新型混合动力汽车构型整车控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型混合动力汽车构型整车控制系统及其控制方法，所述整车控制系统包括发动机、发动机控制器、变速器及变速器控制器，还包括整车控制器、动力电池及动力电池管理系统、后驱动电机及后驱动电机控制器、后置电磁离合器、后级主减速器；所述后驱动电机通过后置电磁离合器与所述后级主减速器连接，并驱动后轮转动；所述动力电池为所述后驱动电机提供电能；所述整车控制器分别与后置电磁离合器、动力电池管理系统、以及后驱动电机控制器电性连接，并向所述后置电磁离合器、动力电池管理系统、和后驱动电机控制器发出控制信号。本发明中利用后驱动电机低转速大扭矩特性，补偿发动机的不足，改善车辆的动力性和加速性能。

Description

一种新型混合动力汽车构型整车控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制系统及其控制方法，尤其涉及一种新型混合动力汽车构型整车控制系统及其控制方法。

背景技术

传统的燃油汽车整备质量较大，且仅依靠发动机作为动力源，由于发动机的特性决定了车辆低速扭矩输出远小于其峰值扭矩，从而导致车辆加速性差，使用者极易产生抱怨。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种新型混合动力汽车构型整车控制系统及其控制方法。

本发明所述的新型混合动力汽车构型整车控制系统，包括发动机、发动机控制器、变速器及变速器控制器，还包括整车控制器、动力电池及动力电池管理系统、后驱动电机及后驱动电机控制器、后置电磁离合器、后级主减速器；

所述后驱动电机通过后置电磁离合器与所述后级主减速器连接，并驱动后轮转动；

所述动力电池为所述后驱动电机提供电能；

所述整车控制器分别与后置电磁离合器、动力电池管理系统、以及后驱动电机控制器电性连接，并向所述后置电磁离合器、动力电池管理系统、和后驱动电机控制器发出控制信号。

本发明还提供一种应用前述新型混合动力汽车构型整车控制系统的控制方法，包括发动机单独驱动模式、并联开始模式、离合器结合模式、并联模式、离合器脱开模式、以及并联结束模式；

当处于发动机单独驱动模式时，若发动机无故障且收到有效的并联命令，则进入并联开始模式；

当处于并联开始模式时，若发动机无故障且发动机转速达到预定值，同时，接收到的并联命令有效，则进入离合器结合模式；若接收到的并联命令无效、或者发动机故障、或者车辆当前时速超过预定值、或者发动机转速报错，则进入并联结束模式；

当处于离合器结合模式时，若发动机无故障，后置电磁离合器为结合状态，且接收到的并联命令有效，则进入并联模式；若后置电磁离合器结合失败或者接收到的并联命令无效，则进入离合器脱开模式；

当处于并联模式时，若并联条件不满足，则进入离合器脱开模式；

当处于离合器脱开模式时，若后置电磁离合器分开时间超过预定值，则进入并联结束模式；

当处于并联结束模式时，若转速差校验完成，则进入到发动机单独驱动模式；若接收到的并联命令依然有效，则进入并联开始模式。

本发明所述的控制方法中，所述并联模式包括零扭矩模式、并联驱动模式、能量回收模式、和并联充电模式；

当处于零扭矩模式时，若零扭矩保持时间达到预定值且满足并联驱动条件，则进入并联驱动模式；若制动能量回收条件满足或滑行能量回收条件满足，则进入能量回收模式；若零扭矩保持时间达到预定值且满足并联充电条件，则进入并联充电模式；

当处于并联充电模式时，若并联充电条件不满足，则进入到零扭矩模式；

当处于并联驱动模式时，若并联驱动条件不满足，则进入到零扭矩模式；

当处于能量回收模式时，若制动能量回收条件不满足且滑行能量回收条件不满足，则进入零扭矩模式。

本发明所述的控制方法中，所述能量回收模式包括制动能量回收模式和滑行能量回收模式；

当处于滑行能量回收模式时，若制动能量回收条件满足，则进入制动能量回收模式；

当处于制动能量回收模式时，若滑行能量回收条件满足，则进入滑行能量回收模式。

本发明中通过新增加速助力装置并结合相应的控制模式，利用后驱动电机低转速大扭矩特性，补偿发动机的不足，改善车辆的动力性和加速性能，提高主观驾驶感受。

附图说明

图1为本发明所述新型混合动力汽车构型整车控制系统的结构示意图；

图2为本发明所述新型混合动力汽车构型整车控制系统的控制方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明所述的新型混合动力汽车构型整车控制系统，包括发动机、发动机控制器、变速器及变速器控制器，还包括整车控制器、动力电池及动力电池管理系统、后驱动电机及后驱动电机控制器、后置电磁离合器、后级主减速器；

所述后驱动电机通过后置电磁离合器与所述后级主减速器连接，并驱动后轮转动；

所述动力电池为所述后驱动电机提供电能；

所述整车控制器分别与后置电磁离合器、动力电池管理系统、以及后驱动电机控制器电性连接，并向所述后置电磁离合器、动力电池管理系统、和后驱动电机控制器发出控制信号。

本发明中新增加速助力装置，利用后驱动电机低转速大扭矩特性，补偿发动机的不足，改善车辆的动力性和加速性能，提高主观驾驶感受，同时能够进行能量回收，降低油耗，减轻刹车片的磨损。

如图2所示，本发明还提供一种应用前述新型混合动力汽车构型整车控制系统的控制方法，包括发动机单独驱动模式、并联开始模式、离合器结合模式、并联模式、离合器脱开模式、以及并联结束模式。

其中，各模式的定义如下：

1.发动机单独驱动模式，即离合器分开，电机与驱动系解耦，车辆由发动机单独驱动。

2.并联开始模式，即整车控制器控制电机扭矩输出，使电机与发动机在离合器两端的离合齿轮进行转速同步。

3.离合器结合模式，即当离合器两端的离合齿轮的转速差低于某设定值后，整车控制器是离合器驱动线圈通电，驱动离合器结合。

4.并联模式，即离合器可靠结合，车辆可进行电机助力驱动及能量回收。

5.离合器脱开模式，即当离合器转速差超过一定限值，整车控制器控制断开离合器线圈的供电，使电机与车辆驱动系解耦。

6.并联结束模式，即进行转速差校验，确保离合器可靠分开。

当处于发动机单独驱动模式时，若发动机无故障且收到有效的并联命令，则如C1所示进入并联开始模式.

当处于并联开始模式时，若发动机无故障且发动机转速达到预定值，同时，接收到的并联命令有效，则如C2所示进入离合器结合模式；若接收到的并联命令无效、或者发动机故障、或者车辆当前时速超过预定值、或者发动机转速报错，则如C15所示进入并联结束模式。

当处于离合器结合模式时，若发动机无故障，后置电磁离合器为结合状态，且接收到的并联命令有效，则如C3所示进入并联模式；若后置电磁离合器结合失败或者接收到的并联命令无效，则如C13所示进入离合器脱开模式。

当处于并联模式时，若并联条件不满足，则如C12所示进入离合器脱开模式。

当处于离合器脱开模式时，若后置电磁离合器分开时间超过预定值，则如C14所示进入并联结束模式。

当处于并联结束模式时，若转速差校验完成，则如C17所示进入到发动机单独驱动模式；若接收到的并联命令依然有效，则如C16所示进入并联开始模式。

更进一步的，本发明中，所述并联模式包括零扭矩模式、并联驱动模式、能量回收模式、和并联充电模式。

其中，零扭矩模式即电机扭矩为零，既不充电，也不参与驱动；

并联驱动模式即由电机与发动机共同驱动车辆；

能量回收模式即电机由车辆反拖发电，将车辆的动能回收，给电池充电；

并联充电模式即发动机驱动车辆、同时带动电机发电给电池充电。

当处于零扭矩模式时，若零扭矩保持时间达到预定值且满足并联驱动条件，则如C8所示进入并联驱动模式；若制动能量回收条件满足或滑行能量回收条件满足，则如C6所示进入能量回收模式；若零扭矩保持时间达到预定值且满足并联充电条件，则如C11所示进入并联充电模式。

当处于并联充电模式时，若并联充电条件不满足，则如C10所示进入到零扭矩模式。

当处于并联驱动模式时，若并联驱动条件不满足，则如C9所示进入到零扭矩模式。

当处于能量回收模式时，若制动能量回收条件不满足且滑行能量回收条件不满足，则如C7所示进入零扭矩模式。

本发明中，所述能量回收模式包括制动能量回收模式和滑行能量回收模式。

当处于滑行能量回收模式时，若制动能量回收条件满足，则如C4所示进入制动能量回收模式。

当处于制动能量回收模式时，若滑行能量回收条件满足，则如C5所示进入滑行能量回收模式。

本发明所述的新型混合动力汽车构型整车控制系统及其控制方法，可实现四驱混合动力汽车复杂的工作模式，充分利用各总成的优势，在急加速工况下提供强劲的电机助力扭矩，大大提升车辆的动力性和加速性能；同时具有滑行能量回收和制动能量回收功能，正常工况情况下基本能够满足电池自身的电平衡，特殊工况电池电量不足时可利用并联充电模式，由发动机带动电机对电池充电。在保证车辆具有良好的燃油经济性能和低排放的前提下提高整车动力性及驾驶乐趣，满足顾客的个性化需求。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种新型混合动力汽车构型整车控制系统，包括发动机、发动机控制器、变速器及变速器控制器，其特征在于，还包括整车控制器、动力电池及动力电池管理系统、后驱动电机及后驱动电机控制器、后置电磁离合器、后级主减速器；

所述后驱动电机通过后置电磁离合器与所述后级主减速器连接，并驱动后轮转动；

所述动力电池为所述后驱动电机提供电能；

所述整车控制器分别与后置电磁离合器、动力电池管理系统、以及后驱动电机控制器电性连接，并向所述后置电磁离合器、动力电池管理系统、和后驱动电机控制器发出控制信号。

2.一种应用权利要求1所述的新型混合动力汽车构型整车控制系统的控制方法，其特征在于，包括发动机单独驱动模式、并联开始模式、离合器结合模式、并联模式、离合器脱开模式、以及并联结束模式；

当处于发动机单独驱动模式时，若发动机无故障且收到有效的并联命令，则进入并联开始模式；

当处于并联开始模式时，若发动机无故障且发动机转速达到预定值，同时，接收到的并联命令有效，则进入离合器结合模式；若接收到的并联命令无效、或者发动机故障、或者车辆当前时速超过预定值、或者发动机转速报错，则进入并联结束模式；

当处于离合器结合模式时，若发动机无故障，后置电磁离合器为结合状态，且接收到的并联命令有效，则进入并联模式；若后置电磁离合器结合失败或者接收到的并联命令无效，则进入离合器脱开模式；

当处于并联模式时，若并联条件不满足，则进入离合器脱开模式；

当处于离合器脱开模式时，若后置电磁离合器分开时间超过预定值，则进入并联结束模式；

当处于并联结束模式时，若转速差校验完成，则进入到发动机单独驱动模式；若接收到的并联命令依然有效，则进入并联开始模式。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述并联模式包括零扭矩模式、并联驱动模式、能量回收模式、和并联充电模式；

当处于零扭矩模式时，若零扭矩保持时间达到预定值且满足并联驱动条件，则进入并联驱动模式；若制动能量回收条件满足或滑行能量回收条件满足，则进入能量回收模式；若零扭矩保持时间达到预定值且满足并联充电条件，则进入并联充电模式；

当处于并联充电模式时，若并联充电条件不满足，则进入到零扭矩模式；

当处于并联驱动模式时，若并联驱动条件不满足，则进入到零扭矩模式；

当处于能量回收模式时，若制动能量回收条件不满足且滑行能量回收条件不满足，则进入零扭矩模式。

4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述能量回收模式包括制动能量回收模式和滑行能量回收模式；

当处于滑行能量回收模式时，若制动能量回收条件满足，则进入制动能量回收模式；

当处于制动能量回收模式时，若滑行能量回收条件满足，则进入滑行能量回收模式。