| 专利名称： | 一种提升驾乘舒适性的混动四驱系统及其控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | A lifting driving comfort of the hybrid four-wheel drive system and control method thereof | ||
| 专利号： | CN201310472882.7 | 申请时间： | 20131012 |
| 公开号： | CN103552447B | 公开时间： | 20160518 |
| 申请人： | 奇瑞汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 241009 安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号 | ||
| 发明人： | 沙文瀚; 刘琳; 王建辉; 李芳珍 | ||
| 分类号： | B60K1/00; B60R16/02; B60W20/15; B60W10/06; B60W10/08; B60W10/26 | 主分类号： | B60K1/00 |
| 代理机构： | 广州中瀚专利商标事务所 44239 | 代理人： | 黄洋; 盖军 |
| 摘要： | 本发明的目的是提出一种提升驾乘舒适性的混动四驱系统及其控制方法。本发明包括发动机和通过变速器与发动机机械连接的前轮，还包括电动机及通过减速器与电动机机械连接的后轮，所述电动机的电源通过逆变器与低压电池单元电连接；所述电动机与电机控制器连接，所述电机控制器与驾乘舒适性控制器连接，所述驾乘舒适性控制器还分别与逆变器、低压电池单元、车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、发动机控制单元相连。本发明在发动机或车辆处于不良工况状态时，进行后轮辅助驱动，使发动机工作在最佳燃油区间，并帮助车辆稳定运行；在制动时，可通过后轮电机给电池充电，实现能量回收，提高了舒适性。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention aims to provide a hybrid four-wheel drive system for improving riding comforts and a control method thereof. The hybrid four-wheel drive system comprises an engine, front wheels, a motor and rear wheels, the front wheels are mechanically connected with the engine through a speed changer, the rear wheels are mechanically connected with the motor through a speed reducer, a power supply of the motor is electrically connected with a low-voltage battery unit through an inverter, the motor is connected with a motor controller, the motor controller is connected with a riding comfort controller, and the riding comfort controller is respectively connected with the inverter, the low-voltage battery unit, a vehicle speed sensor, an engine rotating speed sensor, wheel speed sensors of all wheels, an accelerator pedal sensor, a braking pedal sensor and an engine control unit. According to the hybrid four-wheel drive system for improving riding comforts and the control method thereof, when the engine or a vehicle is in a poor working condition, the auxiliary drive by the rear wheels can be performed, so that the engine can work in the best fuel oil range, the vehicle can be assisted on stable operation, during braking, the motor of the rear wheels can be used for charging batteries, energy recovery can be achieved, and the comforts are improved. | ||
1.一种提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，该混动四驱系统包括发动机和通过变速器与发动机机械连接的前轮，还包括电动机及通过减速器与电动机机械连接的后轮，所述电动机的电源通过逆变器与低压电池单元电连接；所述电动机与电机控制器连接，所述电机控制器与驾乘舒适性控制器连接，所述驾乘舒适性控制器还分别与逆变器、低压电池单元、车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、发动机控制单元、空调控制器、CAN总线相连；其特征在于其控制方法包括如下步骤： A：驾乘舒适性控制器检测油门踏板传感器及发动机转速传感器的信号，当油门踏板传感器的输出信号对应的最佳燃油消耗区间的转速明显高于发动机实际转速时，可以判断汽车处于加速状态且发动机未工作在最佳燃油消耗区间，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使发动机工作在最佳燃油消耗区间； B：当驾乘舒适性控制器通过制动踏板传感器检测到车辆处于减速状态时，在满足制动需求的前提下，驾乘舒适性控制器通过电机控制器控制电机反转而实现发电功能，并通过逆变器给低压电池单元充电； C：驾乘舒适性控制器通过轮速传感器及车速传感器检测前后轮的轮速信号和车速信号的匹配情况，当前轮处于打滑状态时，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使车辆回到平稳行驶状态。
2.根据权利要求1所述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，其特征在于还包括步骤D：驾乘舒适性控制器通过空调控制器检测空调是否处于工作状态，当空调处于工作状态时，驾乘舒适性控制器通过发动机控制单元将发动机的转速提高，使发动机工作在最佳燃油消耗区间。
3.根据权利要求1所述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，其特征在于还包括步骤E1：驾乘舒适性控制器在车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器的信号发生跳变时，通过CAN总线获取上述信号，以进行验证。
4.根据权利要求1所述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，其特征在于还包括步骤E2：驾乘舒适性控制器通过CAN总线获取车速信号、发动机转速信号、各车轮的轮速信号、油门踏板位置信号、制动踏板位置信号。
1.一种提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，该混动四驱系统包括发动机和通过变速器与发动机机械连接的前轮，还包括电动机及通过减速器与电动机机械连接的后轮，所述电动机的电源通过逆变器与低压电池单元电连接；所述电动机与电机控制器连接，所述电机控制器与驾乘舒适性控制器连接，所述驾乘舒适性控制器还分别与逆变器、低压电池单元、车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、发动机控制单元、空调控制器、CAN总线相连；其特征在于其控制方法包括如下步骤： A：驾乘舒适性控制器检测油门踏板传感器及发动机转速传感器的信号，当油门踏板传感器的输出信号对应的最佳燃油消耗区间的转速明显高于发动机实际转速时，可以判断汽车处于加速状态且发动机未工作在最佳燃油消耗区间，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使发动机工作在最佳燃油消耗区间； B：当驾乘舒适性控制器通过制动踏板传感器检测到车辆处于减速状态时，在满足制动需求的前提下，驾乘舒适性控制器通过电机控制器控制电机反转而实现发电功能，并通过逆变器给低压电池单元充电； C：驾乘舒适性控制器通过轮速传感器及车速传感器检测前后轮的轮速信号和车速信号的匹配情况，当前轮处于打滑状态时，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使车辆回到平稳行驶状态。
2.根据权利要求1所述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，其特征在于还包括步骤D：驾乘舒适性控制器通过空调控制器检测空调是否处于工作状态，当空调处于工作状态时，驾乘舒适性控制器通过发动机控制单元将发动机的转速提高，使发动机工作在最佳燃油消耗区间。
3.根据权利要求1所述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，其特征在于还包括步骤E1：驾乘舒适性控制器在车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器的信号发生跳变时，通过CAN总线获取上述信号，以进行验证。
4.根据权利要求1所述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法，其特征在于还包括步骤E2：驾乘舒适性控制器通过CAN总线获取车速信号、发动机转速信号、各车轮的轮速信号、油门踏板位置信号、制动踏板位置信号。
翻译：技术领域
本发明涉及一种提升驾乘舒适性的混动四驱系统及其控制方法，用于在发动机或车辆处于不良工况状态下，适时启动辅助动力系统，从而控制发动机工作在最佳燃油消耗区间。
背景技术
随着油价上涨及节能环保的理念渐渐深入人心，小排量发动机的汽车以相对较低的使用及维护成本，逐渐为大众接受并喜爱。但是，小排量发动机普遍存在低速扭矩不佳，低转速下发动机有效输出功率不高，空调压缩机等大功率负载消耗的功率在有效输出功率中占的比例较大的问题，在使用小排量发动机的汽车的过程中，尤其是在有大负载设备开启且发动机处于低转速下，发动机的输出功率低下导致整车加速性能不佳，已成为影响使用小排量发动机的汽车驾驶畅快性以及进一步降低油耗的瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提出一种提升驾乘舒适性的混动四驱系统及其控制方法。
本发明的提升驾乘舒适性的混动四驱系统，包括发动机和通过变速器与发动机机械连接的前轮，关键在于还包括电动机及通过减速器与电动机机械连接的后轮，所述电动机的电源通过逆变器与低压电池单元电连接；所述电动机与电机控制器连接，所述电机控制器与驾乘舒适性控制器连接，所述驾乘舒适性控制器还分别与逆变器、低压电池单元、车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、发动机控制单元相连。
进一步地，为在空调开启的情况下使发动机工作在最佳燃油消耗区间，所述驾乘舒适性控制器还与空调控制器连接。
进一步地，所述驾乘舒适性控制器还与CAN总线连接，以方便获取各个信号或者对信号进行验证。
上述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法包括如下步骤：
A：驾乘舒适性控制器检测油门踏板传感器及发动机转速传感器的信号，当油门踏板传感器的输出信号对应的最佳燃油消耗区间的转速明显高于发动机实际转速时，可以判断汽车处于加速状态且发动机未工作在最佳燃油消耗区间，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使发动机工作在最佳燃油消耗区间；
B：当驾乘舒适性控制器通过制动踏板传感器检测到车辆处于减速状态时，在满足制动需求的前提下，驾乘舒适性控制器通过电机控制器控制电机反转而实现发电功能，并通过逆变器给低压电池单元充电；
C：驾乘舒适性控制器通过轮速传感器及车速传感器检测前后轮的轮速信号和车速信号的匹配情况，当前轮处于打滑状态时，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使车辆回到平稳行驶状态；
D：驾乘舒适性控制器通过空调控制器检测空调是否处于工作状态，当空调处于工作状态时，驾乘舒适性控制器通过发动机控制器将发动机的转速提高，使发动机工作在最佳燃油消耗区间；
E1：驾乘舒适性控制器在车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器的信号发生跳变时，通过CAN总线获取上述信号，以进行验证；或者E2：驾乘舒适性控制器通过CAN总线获取在车速信号、发动机转速信号、各车轮的轮速信号、油门踏板位置信号、制动踏板位置信号。
本发明的提升驾乘舒适性的混动四驱系统在发动机或车辆处于不良工况状态时，智能适时启动电机并控制电机输出功率，进行后轮辅助驱动，使发动机工作在最佳燃油区间；并且在检测到前后轮速不一致且前轮轮速异常升高时，适时启动后轮电机进入四驱模式，帮助车辆稳定运行；在制动时，可通过后轮电机给电池充电，实现能量回收。能有效解决小排量车动力不足，进一步降低油耗、适时四驱、提升客户驾乘体验，符合节能减排、可持续发展的主题，有着广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示（图中未画出低压电池单元与各传感器及电动机的电源连接线），本实施例的提升驾乘舒适性的混动四驱系统包括发动机和通过变速器与发动机机械连接的前轮、电动机及通过减速器与电动机机械连接的后轮，所述电动机的电源通过逆变器与低压电池单元电连接；所述电动机与电机控制器连接，所述电机控制器与驾乘舒适性控制器连接，所述驾乘舒适性控制器还分别与逆变器、低压电池单元、车速传感器、发动机转速传感器、各车轮的轮速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、发动机控制单元、空调控制器、CAN总线相连。其中低压电池单元为各个传感器及电动机提供电源，并可以在汽车制动时，将从逆变器传来的电能储存起来。由于上述电动机为辅助驱动，工作时间短，对电池要求不高，有效的避免了当今新能源车辆电池瓶颈的问题，而且可以与传感器等低压用电设备共用低压电源。
上述的提升驾乘舒适性的混动四驱系统的控制方法包括如下步骤：
A：驾乘舒适性控制器通过CAN总线获取在车速信号、发动机转速信号、各车轮的轮速信号、油门踏板位置信号、制动踏板位置信号；
B：驾乘舒适性控制器检测到油门踏板传感器的输出信号对应的最佳燃油消耗区间的转速明显高于发动机实际转速时，可以判断汽车处于加速状态且发动机未工作在最佳燃油消耗区间，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使发动机工作在最佳燃油消耗区间；在驾乘舒适性控制器进行标定的时候，会确认该系统在最佳燃油消耗区间时，油门踏板的输出信号和转速信号的合理对应区间关系；
C：当驾乘舒适性控制器检测到车辆处于减速状态时，在满足制动需求的前提下，驾乘舒适性控制器通过电机控制器控制电机反转而实现发电功能，并通过逆变器给低压电池单元充电；
D：当驾乘舒适性控制器检测到前轮处于打滑状态时，驾乘舒适性控制器通过电机控制器启动电机，来进行辅助驱动，从而使车辆回到平稳行驶状态；
E：驾乘舒适性控制器通过空调控制器检测空调是否处于工作状态，当空调处于工作状态时，驾乘舒适性控制器通过发动机控制器将发动机的转速提高，使发动机工作在最佳燃油消耗区间。
