用于具有独立功率源的全轮驱动车辆的前后扭矩分流控制的制作方法_2

文档序号:9821157阅读:来源:国知局
功率源,以用于控制车辆相对于道路表面的打滑。
[0028]本发明提供一种用于控制具有独立功率源的车辆的操作的系统,系统包括:第一功率源,操作性地连接到第一组车轮;第二功率源,操作性地连接到第二组车轮;和控制器,配置为调节第一功率源和第二功率源每一个的操作且被编程为:在车辆经由第一功率源和第二功率源中的至少一个而被驱动时确定第一和第二组车轮每一个相对于道路表面的旋转速度;确定车辆相对于道路表面的速度;确定车辆的纵向加速度;使用第一和第二组车轮每一个的经确定旋转速度和车辆的速度确定车辆相对于道路表面的打滑;和通过决定第一和第二组车轮之间的扭矩分配经由调节第一功率源和第二功率源中至少一个的扭矩输出来控制车辆相对于道路表面的打滑。
[0029]所述的系统进一步包括方向盘,所述方向盘配置为经由方向盘角度、方向盘角度传感器和偏航角速度传感器控制车辆的方向,其中控制器另外配置为经由与相应方向盘角度和偏航角速度传感器的通信确定车辆的方向盘角度和偏航角速度,和使用经确定的方向盘角度和偏航角速度来控制车辆的偏航角速度。
[0030]所述的系统中,第一和第二组车轮每一个包括第一侧驱动车轮和第二侧驱动车轮,用于将驱动扭矩传递到道路表面,且其中控制器经由确定每一个相应驱动车轮的旋转速度来确定第一和第二组车轮每一个相对于道路表面的旋转速度。
[0031]所述的系统进一步包括电子限滑差速器(eLSD),其操作性地连接到第一功率源和第二功率源中的一个且配置为在第一侧和第二侧驱动车轮之间分派驱动扭矩,且控制器另外配置为调节eLSD,以在第一侧和第二侧驱动车轮之间改变第一功率源和第二功率源中至少一个的扭矩输出,以控制车辆的偏航角速度。
[0032]所述的系统中,控制器另外配置为决定第一和第二组车轮之间的扭矩分配以由此控制车辆的偏航角速度。
[0033]所述的系统中,控制器被编程为具有查找表,所述查找表具有用于方向盘角度、偏航角速度、第一和第二组车轮每一个的旋转速度之间的差、和车辆速度的预定值,且控制器经由经确定的方向盘角度、偏航角速度、第一和第二组车轮每一个的旋转速度之间的差和车辆速度与查找表中相应预定值的比较以前馈回路的方式控制车辆相对于道路表面的打滑。
[0034]所述的系统中,控制器配置为经由确定第一和第二组车轮每一个处车轮转动的量和调节第一功率源和第二功率源的扭矩输出而以反馈回路的方式实现对车辆相对于道路表面的打滑的控制,以控制相应第一和第二组车轮处车轮转动的量。
[0035]所述的系统中,确定车辆相对于道路表面的速度包括经由控制器从卫星接收表示车辆速度的信号。
[0036]所述的系统中,控制器另外配置为,在第一功率源关闭的同时车辆仅被第二功率源驱动时,起动第一功率源,以用于控制车辆相对于道路表面的打滑。
[0037]所述的系统进一步包括能量存储装置,配置为将能量供应到第二功率源,且其中控制器另外配置为在通过能量存储装置供应到第二功率源的能量低于预定值时使得第二功率源逐渐退出。
[0038]在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式(一个或多个)和实施例(一个或多个)做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
【附图说明】
[0039]图1是电全轮驱动混合动力车辆的示意图;
[0040]图2是以流程图的形式示意性地示出了控制如图1所示的电全轮驱动混合动力车辆操作的方法。
【具体实施方式】
[0041 ] 参见附图,其中相同的元件在整个图中被标记为相同的附图标记,图1示出了具有独立的第一和第二功率源的车辆10,所述功率源操作性地连接到相应被驱动车轮组。以便提供按要求的全轮驱动推进。车辆10包括显示为内燃发动机12的第一功率源,其配置为经由第一组车轮14驱动车辆,所述第一组车轮14包括第一或左侧车轮14-1和第二或右侧车轮14-2,用于通过变速器16和第一车轴18将发动机输出扭矩Tl传递到道路表面13。如本文所述的,变速器16可以是多速自动可换挡变速器,其利用齿轮系和多个扭矩传递装置,以在变速器的输入部20和输出部22之间产生不连续的传动比,或变速器16利用无级变速器(CVT)。车辆10还包括方向盘23,其配置为通过具体方向盘角度的输入而经由第一组车轮14的转动来控制车辆的方向。
[0042]车辆10还包括第二功率源,显示为第一电动机-发电机24。在示例性实施例中,第一电动机-发电机24可以配置为是整合的起动器-发电机(ISG)或12伏特停止-起动电动机。本文所述的ISG为36伏特或更大伏特的电动机-发电机,其经由传动带26连接直接到发动机12且从能量存储装置27 (例如一个或多个电池)接收其电能。如所示的,作为发动机停止-起动设备的一部分,第一电动机-发电机24用于快速起动和旋转发动机12,以达到运行速度。另外,第一电动机-发电机24可以用于产生用于被车辆10的附件(未示出)使用的电能,例如动力转向和加热通风和空气调节(HVAC)系统。如图1所示,能量存储装置27还提供电功率,以让辅助流体栗25运行,以让扭矩传递装置准备好用于让发动机12通过第一电动机-发电机24重新起动。
[0043]车辆10另外包括第二车轴28。第二车轴28操作性地与发动机12、变速器16和第一电动机-发电机24独立。第二车轴28包括第二电动机-发电机30,所述第二电动机-发电机配置为经由第二组车轮32驱动车辆10,所述第二组车轮32包括第一或左侧车轮32-1和第二或右侧车轮32-2。第二电动机-发电机30从能量存储装置27接收其电能。因而,第二电动机-发电机30配置为独立于发动机12经由电动机-发电机输出扭矩T2驱动车辆10和为车辆10提供按要求的电车轴驱动。单独经由第二电动机-发电机30的车辆10的驱动使得车辆运行在纯电动车或“EV”模式下。进而,在第一和第二车轴18、28被其相应功率源、发动机12和第二电动机-发电机30驱动时,车辆10能全轮驱动。通常,具有相应第一和第二车轴18、28的车辆10的电全轮驱动系统沿车辆轴线X纵向布置。因而,车辆10包括按要求全轮驱动推进,其可以经由独立运行的发动机12和第二电动机-发电机30提供。虽然本发明的其余部分具体描述了使用发动机12和第二电动机-发电机30的车辆10,但是车辆10并不限于这种具体的独立第一和第二功率源。
[0044]在运行期间,在发动机12关闭且变速器16被置于空挡时,车辆10可以被第二电动机-发电机单独驱动,以便节省燃料和改善车辆的运行效率。在车辆10保持稳定巡航速度时,发动机12例如可以被关闭,该巡航速度可以仅通过第二电动机-发电机30的扭矩输出T2来维持。另外,在车辆10处于滑行减速模式时,即在车辆从高速减速时,或在车辆停止时,发动机12可以关闭。在车辆10保持稳定巡航速度时的情况下,发动机12可以在任何时候被重新起动以参与对车辆的驱动。为了参与对车辆10的驱动,发动机12将被要求产生适当水平的发动机扭矩,这将实现期望水平的变速器输出扭矩,即在输出部22处的变速器扭矩。
[0045]期望水平的变速器输出扭矩可以代表车辆10是在电全轮驱动模式下还是在仅发动机驱动模式下被驱动。在车辆10在发动机重新起动之后在电全轮驱动模式下被驱动时,响应于通过车辆的操作者产生的请求确定期望水平的扭矩。在车辆10经历驱动车轮中的一个或多个处的牵引损耗(这会在第一组车轮14和/或第二组车轮32中发生)时会发生这种情况。这种牵引损耗可以是车辆操作者的驾驶请求的结果,例如从停止快速加速度或在转弯时提供功率(这会使得在内侧的车轮形成卸荷和滑差)和/或道路状态,例如严酷天气或松散的道路表面13。因而,让驱动扭矩同时地传递到第一和第二组车轮14、32对满足操作者的需求来说是有利的。另外,在车辆10在仅发动机驱动模式下被驱动时,随发动机12被逐步引入(phase in)时第二电动机_发电机30会需要逐步退出(phase out)。在通过存储装置27对第二
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