[發明專利]一種機動車電子四驅系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201110422417.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102490598A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王換換
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60K17/12
• 分類號: B60K17/12;B60K6/52
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發明屬于混合動力汽車控制領域，涉及一種電子四驅混合動力汽車的系統協調控制技術，具體涉及一種機動車電子四驅系統及其控制方法。

背景技術

隨著能源危機和環境惡化的進一步加劇，節能和環保已經成為現代汽車發展的主題。傳統四驅汽車雖然具有比常規兩輪驅動汽車更好的動力性和越野性能，但是其油耗和排放也相對較多，已不能適應現代汽車節能減排的發展要求，因此各大汽車廠商開始爭相研制四輪驅動混合動力汽車來取代傳統四驅汽車。

目前較先進的四驅混合動力汽車一般利用發動機或發動機與ISG電機共同驅動前輪，利用驅動電機驅動后輪，前、后軸制動力可以實時自由分配，在爬坡、低附著路面等行駛條件下具有一定的優勢，但是由于前驅、后驅及四驅模式轉向特性的差別，在轉向過程中容易引起轉向過度或轉向不足，影響行車安全。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機動車電子四驅系統及其控制方法，實現四驅混合動力汽車各種驅動模式下前、后軸扭矩的合理分配，保證車輛的操縱穩定性；優化四驅汽車的工作模式，使之具有更高的經濟性。

具體技術方案如下：

一種機動車電子四驅系統，包括整車系統，動力控制系統和ESP模塊；其中，所述ESP模塊通過整車CAN總線控制連接所述整車系統和動力控制系統；所述動力控制系統包括發動機管理系統EMS、電池管理系統BMS、后驅電機控制器TM、電機控制器MCU和變速箱控制單元TCU，其用于與整車系統交互并采集整車系統的狀態信息，并經過判斷處理后，輸出控制指令，控制整車系統工作；所述整車系統包括后驅電機、高壓電池、ISG電機、發動機和變速箱。

進一步地，所述發動機管理系統EMS、電池管理系統BMS、后驅電機控制器TM、電機控制器MCU和變速箱控制單元TCU均連接至整車CAN總線，所述發動機管理系統EMS控制連接發動機，所述電池管理系統BMS控制連接高壓電池，所述后驅電機控制器TM控制連接后驅電機，所述電機控制器MCU控制連接ISG電機，所述變速箱控制單元TCU控制連接變速箱。

進一步地，所述動力控制系統還包括整車管理系統VMS，其通過整車CAN總線連接至ESP模塊和整車系統。

進一步地，所述發動機設置在整車前軸，所述ISG電機與發動機同軸相連，所述后驅電機安裝在整車后軸上，所述ISG電機與后驅電機分別通過第一逆變器和第二逆變器與高壓電池相連。

上述機動車電子四驅系統的控制方法，采用如下步驟：

(1)動力控制系統檢測并獲得混動工作模式信號、檔位信號、加速踏板位置信號、制動踏板位置信號、前后軸實際輸出扭矩信號、制動壓力信號以及整車系統反饋的方向盤轉向角度信號、輪速信號、橫擺角速度信號、側向加速度信號；

(2)動力控制系統將上述信號發送至ESP模塊；

(3)ESP模塊接收上述信號并進行綜合判斷處理；

(4)ESP模塊判斷處理得到前、后軸輸出扭矩限制值、增降扭請求信號、四驅模式禁止、四驅模式請求、再生制動模式請求、再生制動模式禁止信號；

(5)ESP模塊發送步驟(4)中所述信號至動力控制系統；

(6)動力控制系統接受步驟(4)中所述信號，并在扭矩限制值范圍內為車輛分配扭矩，并根據要求實現增扭、降扭和驅動模式的切換。

進一步地，機動車電子四驅系統的驅動模式包括純電動模式、串聯模式和并聯模式，該并聯模式包括前驅ISG混動模式和四輪驅動模式；并采用如下控制方法：

(a)當在純電動模式時：前驅斷開，高壓電池通過逆變器為后驅電機提供動力，后驅電機驅動車輛；

(b)當在串聯模式時：前驅離合器斷開，ISG電機作為發電機使用，其發出的電能和高壓電池的電能耦合后為后驅電機提供動力；

(c)在并聯模式的ISG前驅混動模式時：后驅電機斷開，高壓電池為ISG提供動力，由發動機和ISG電機共同為車輛提供驅動力；

(d)在并聯模式的四輪驅動模式時：高壓電池通過逆變器分別為后驅電機和ISG電機提供動力，驅動力由發動機、ISG電機、后驅電機共同提供。

進一步地，在(a)、(b)兩種情況下，當整車出現再生制動時，能量的回收由后驅電機實現；在(c)情況下，當整車出現再生制動時，由ISG電機回收能量；在(d)情況下，當整車出現再生制動時，后驅電機和ISG電機都是作為發電機使用，共同回收制動能量。