[發(fā)明專利]混合動力車輛動力控制系統(tǒng)及其駕駛意圖識別和操縱方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810202625.0
• 申請日: 2008-11-12
• 公開（公告）號: CN101397013A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 鐘再敏;余卓平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W10/02;B60W10/10;B60W10/06;B60K23/02;B60K6/387;B60W40/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 孫 健

技術領域

本發(fā)明涉及一種混合動力車輛的動力控制系統(tǒng)及其駕駛意圖識別和操縱方法，更具體地說，是一種適合于具有純電動行駛模式并配置有離合器和手動變速器的混合動力車輛動力控制系統(tǒng)及其駕駛意圖識別和操縱方法。

背景技術

混合動力車輛具有兩個動力源，從而具有單純電機驅動的純電動模式、電機與發(fā)動機聯(lián)合驅動的混合動力模式兩種穩(wěn)定工作模式。在兩種工作模式之間切換可以通過發(fā)動機的熱態(tài)啟動和停止操作實現(xiàn)。

特別地，對于裝備有手動變速器的混合動力車輛來說，具有包括空檔在內的多個檔位可以改變車輛輸出轉矩大小直至切斷動力輸出；同時，通過離合器可以切斷發(fā)動機的動力輸出，因此具有不同的方式來切斷或匯合兩路動力源，從而為滿足駕駛員的駕駛意圖提供了多種可能的操作方式。

但是現(xiàn)有的混合動力車輛動力控制系統(tǒng)中，離合器踏板和離合器通過機械連接，其工作模式及其組合/轉換的多樣性導致操作的復雜，控制系統(tǒng)如果不能正確理解駕駛員的輸入指令，甚至會導致車輛的操作不便，不能充分發(fā)揮混合動力車輛的特性。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有傳統(tǒng)車輛駕駛員意圖識別和車輛操縱技術對于實現(xiàn)混合動力車輛的發(fā)動機的駕駛員指令跟隨比較困難這一問題，提出了一種混合動力車輛動力控制系統(tǒng)及其駕駛意圖識別和操縱方法，該發(fā)明能在最大限度保留現(xiàn)有車輛操縱方式的前提下能夠充分發(fā)揮混合動力車輛的技術優(yōu)勢，達到車輛動力性和經(jīng)濟性優(yōu)化。

本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

混合動力車輛動力控制系統(tǒng)，包括離合器、離合器踏板、檔位檢測裝置、混合動力控制單元、發(fā)動機、發(fā)動機控制單元、加速踏板、電機、電機控制器、與車輪連接的手動變速箱、離合器執(zhí)行器，離合器踏板和檔位檢測裝置輸出信息到混合動力控制單元，并通過CAN總線數(shù)據(jù)交換接收發(fā)動機控制單元輸入的加速踏板位置信號，所述的離合器踏板和離合器為分離設置，其檢測駕駛員的操縱動作信息并把此信息發(fā)送到混合動力控制單元，由混合動力控制單元控制離合器執(zhí)行器完成離合器的分離和結合動作。

適用于混合動力車輛動力控制系統(tǒng)的混合動力車輛駕駛意圖識別和操縱方法包括如下2種情況：

1)換檔時，離合器踏板位置傳感器檢測離合器踏板信息，如檢測到被踏下信息，若加速踏板沒有同時踏下，則動力控制系統(tǒng)判定為換檔狀態(tài)，允許執(zhí)行換檔操作；

2)行車時由純電動模式轉換至混合動力模式時，汽車在純電動運行模式下，實時檢測加速踏板位置和車輛行駛速度值，計算二者的乘積并經(jīng)過必要修正得到當前驅動功率需求，當所述功率需求大于設定值時，控制啟動發(fā)動機進入混合動力模式。

由于采用以上技術方案，本發(fā)明保留離合器踏板，離合器踏板和離合器采用分離設置，在兼容駕駛員對于傳統(tǒng)車輛的駕駛習慣的情況下，離合器踏板通過位置傳感器將駕駛員的踏板動作信息輸入到混合動力控制單元中，為混合動力控制單元正確識別駕駛員的駕駛意圖提供了最直接的狀態(tài)信息，能在最大限度保留現(xiàn)有車輛操縱方式的前提下能夠充分發(fā)揮混合動力車輛的技術優(yōu)勢，達到車輛動力性和經(jīng)濟性優(yōu)化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明混合動力車輛動力控制系統(tǒng)原理圖；

圖2為具體換檔意圖識別和車輛操縱方法；

圖3為具體狀態(tài)轉換意圖識別和車輛操縱方法；

圖4為具體停車情況下熱啟動意圖識別和車輛操縱方法；

圖5為具體發(fā)動機怠速停機意圖識別和車輛操縱方法。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1所示，一種混合動力車輛動力控制系統(tǒng)，包括離合器、離合器踏板2、檔位檢測裝置1、混合動力控制單元3、發(fā)動機7、發(fā)動機控制單元8、加速踏板9、電機4、電機控制器5、與車輪10連接的手動變速箱11、離合器執(zhí)行器6，離合器踏板2和檔位檢測裝置1輸出信息到混合動力控制單元3，并通過CAN總線數(shù)據(jù)交換接受發(fā)動機控制單元8輸入的加速踏板9位置信號，本控制系統(tǒng)在混合動力車輛中保留傳統(tǒng)車輛的離合器踏板2，但該踏板2與傳統(tǒng)的離合器踏板不同，離合器踏板2和離合器為分離設置，其不直接控制離合器的分離與結合，而是檢測駕駛員的操縱動作信息并發(fā)送給混合動力控制單元3，由混合動力控制單元3控制離合器執(zhí)行器6完成離合器的分離和結合動作，即離合器的分離和結合動作是由電子的或者液壓離合器執(zhí)行器6完成。

混合動力控制單元3依據(jù)離合器踏板2、檔位檢測裝置1和加速踏板9信息特征識別出駕駛員的駕駛意圖并作出正確的操縱動作，滿足駕駛員的車輛操縱要求。適用于該混合動力車輛動力控制系統(tǒng)的混合動力車輛駕駛意圖識別和操縱方法包括如下2種情況：