用于具有獨(dú)立功率源的全輪驅(qū)動(dòng)車輛的前后扭矩分流控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在全輪驅(qū)動(dòng)車輛中控制前后扭矩分配的系統(tǒng)和方法，所述車輛具有用于前車軸和后車軸每一個(gè)的獨(dú)立功率源。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代的車輛通常配置為雙輪或全輪驅(qū)動(dòng)的。任一類型的車輛使用常規(guī)的動(dòng)力傳動(dòng)系，其中單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)用于推進(jìn)車輛，或使用混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其中兩個(gè)或更多不同功率源(例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī))用于完成相同任務(wù)。進(jìn)而，多速可自動(dòng)換擋變速器可以用作任一類型動(dòng)力傳動(dòng)系的一部分，且可以由此用在全輪驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力車輛中。
[0003]為了使得混合動(dòng)力傳動(dòng)系的燃料效率最大化，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)可以在不需要發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)關(guān)閉。在混合動(dòng)力車輛保持穩(wěn)定巡航速度、處于滑行模式(即在車輛從高速減速時(shí))或停止時(shí)會(huì)遇到這種情況。
[0004]全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛可以配置為車軸分配(axle split)車輛。在這種車輛中，獨(dú)立的功率源，例如發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，設(shè)置為獨(dú)立地為各車輛車軸提供功率，所述車軸操作性地連接到相應(yīng)功率源，由此產(chǎn)生按要求的全輪驅(qū)動(dòng)推進(jìn)。在采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的這種車軸分配混合動(dòng)力車輛中，電動(dòng)機(jī)能推進(jìn)車輛，而變速器處于空擋且發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。類似于具有常規(guī)的動(dòng)力傳動(dòng)系的車輛，這種全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛會(huì)在其被驅(qū)動(dòng)車輪的一個(gè)或多個(gè)車輪處經(jīng)歷牽引損耗。這種牽引損耗可以是車輛操作者的駕駛需求和/或道路狀態(tài)的結(jié)果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種控制具有獨(dú)立功率源的全輪驅(qū)動(dòng)車輛操作的方法。方法包括通過第一組車輪經(jīng)由第一功率源和/或通過第二組車輪經(jīng)由第二功率源而驅(qū)動(dòng)車輛。方法還包括經(jīng)由第一功率源和第二功率源中的至少一個(gè)相對(duì)于道路表面驅(qū)動(dòng)車輛。方法另外包括確定第一和第二組車輪每一個(gè)相對(duì)于道路表面的旋轉(zhuǎn)速度。方法還包括確定車輛相對(duì)于道路表面的速度和確定車輛的縱向加速度。
[0006]方法另外包括使用第一和第二組車輪每一個(gè)的經(jīng)確定旋轉(zhuǎn)速度和車輛的速度確定第一和/或第二組車輪處車輛相對(duì)于道路表面的打滑。進(jìn)而，方法包括經(jīng)由調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出來控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑。因而，控制車輛打滑包括調(diào)節(jié)或改變第一和第二組車輪中的至少一個(gè)相對(duì)于道路表面的打滑量。
[0007]車輛可以包括方向盤。經(jīng)由產(chǎn)生方向盤角度的方向盤處的輸入控制車輛的方向。在這種情況下，方法也可以包括確定車輛的方向盤角度和偏航角速度。另外，控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑可以包括使用經(jīng)確定的方向盤角度和偏航角速度以控制車輛的偏航角速度。
[0008]第一和第二組車輪每一個(gè)可以包括第一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪和第二側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪，它們可以分別是左和右側(cè)車輪，用于將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞到道路表面。在這種情況下，確定第一和第二組車輪每一個(gè)相對(duì)于道路表面的旋轉(zhuǎn)速度可以包括確定每一個(gè)相應(yīng)驅(qū)動(dòng)車輪的旋轉(zhuǎn)速度。
[0009]車輛可以包括操作性地連接到第一功率源和第二功率源中的一個(gè)且配置為在第一側(cè)和第二側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪之間分派驅(qū)動(dòng)扭矩的電子限滑差速器(eLSD)。在這種情況下，方法可以另外包括調(diào)節(jié)eLSD，以在第一側(cè)和第二側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪之間改變第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出，以控制車輛的偏航角速度。
[0010]車輛可以包括控制器，且調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出和調(diào)節(jié)eLSD均可以經(jīng)由這種控制器實(shí)現(xiàn)。這種基于車輛的控制器也可以被配置為在適當(dāng)傳感器的幫助下確定第一和第二組車輪每一個(gè)相對(duì)于道路表面的旋轉(zhuǎn)速度、車輛相對(duì)于道路表面的速度、和車輛的縱向加速度。
[0011]調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源中的至少一個(gè)的扭矩輸出可以包括經(jīng)由控制器決定第一和第二組車輪之間的扭矩分配，以由此控制車輛的偏航角速度或產(chǎn)生期望偏航角速度。
[0012]經(jīng)由將經(jīng)確定的方向盤角度、偏航角速度第一和第二組車輪每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)速度之間的差和車輛的速度與編程到控制器的查找表中的用于方向盤角度、偏航角速度、第一和第二組車輪每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)速度之間的差和車輛速度的相應(yīng)預(yù)定值進(jìn)行比較，可以以前饋或預(yù)測(cè)回路的方式實(shí)現(xiàn)控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑。
[0013]經(jīng)由確定第一和第二組車輪每一個(gè)處車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的量和程度和調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源的扭矩輸出而以反饋或閉環(huán)回路的方式實(shí)現(xiàn)控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑，以控制相應(yīng)第一和第二組車輪處車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的量。
[0014]確定車輛相對(duì)于道路表面的速度可以包括經(jīng)由控制器從環(huán)繞地球的衛(wèi)星接收表示車輛速度的信號(hào)。
[0015]方法可以另外包括在第一功率源關(guān)閉時(shí)僅通過第二功率源在“電動(dòng)車”或EV模式下驅(qū)動(dòng)車輛和起動(dòng)第一功率源，以用于控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑。如本文采用的，EV模式是在第一功率源關(guān)閉且第一功率源操作性地與第一組車輪分離的同時(shí)僅經(jīng)由第二功率源為車輛提供功率的模式。
[0016]方法也可以包括在第一功率源被控制為在僅第一功率源驅(qū)動(dòng)模式下產(chǎn)生期望水平輸出扭矩時(shí)經(jīng)由控制器使得第二功率源逐漸脫離。車輛可以包括配置為將能量供應(yīng)到第二功率源的能量存儲(chǔ)裝置。在這種情況下，使得第二功率源逐步退出可以在通過能量存儲(chǔ)裝置供應(yīng)到第二功率源的能量低于預(yù)定值時(shí)實(shí)現(xiàn)。
[0017]還公開用于控制這種車輛操作的系統(tǒng)。
[0018]本發(fā)明提供一種控制具有獨(dú)立功率源的全輪驅(qū)動(dòng)車輛操作的方法，該方法包括:經(jīng)由操作性地連接到第一組車輪的第一功率源和操作性地連接到第二組車輪的第二功率源中的至少一個(gè)相對(duì)于道路表面驅(qū)動(dòng)車輛；確定第一和第二組車輪每一個(gè)相對(duì)于道路表面的旋轉(zhuǎn)速度；確定車輛相對(duì)于道路表面的速度；確定車輛的縱向加速度；使用第一和第二組車輪每一個(gè)的經(jīng)確定的旋轉(zhuǎn)速度和車輛的速度確定車輛相對(duì)于道路表面的打滑；和經(jīng)由調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出來控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑。
[0019]所述的方法中，車輛包括方向盤，所述方向盤配置為經(jīng)由方向盤角度的輸入來控制車輛的方向，方法進(jìn)一步包括確定車輛的方向盤角度和偏航角速度，且其中所述控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑包括使用經(jīng)確定的方向盤角度和偏航角速度來控制車輛的偏航角速度。
[0020]所述的方法中，第一和第二組車輪每一個(gè)包括第一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪和第二側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪，用于將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞到道路表面，且其中所述確定第一和第二組車輪每一個(gè)相對(duì)于道路表面的旋轉(zhuǎn)速度包括確定每一個(gè)相應(yīng)驅(qū)動(dòng)車輪的旋轉(zhuǎn)速度。
[0021]所述的方法中，車輛包括電子限滑差速器，其操作性地連接到第一功率源和第二功率源中的一個(gè)且配置為在第一側(cè)和第二側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪之間分派驅(qū)動(dòng)扭矩，方法進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)電子限滑差速器，以在第一側(cè)和第二側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪之間改變第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出，以控制車輛的偏航角速度。
[0022]所述的方法中，所述調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出和調(diào)節(jié)電子限滑差速器都經(jīng)由控制器實(shí)現(xiàn)。
[0023]所述的方法中，所述調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源中至少一個(gè)的扭矩輸出包括經(jīng)由控制器決定第一和第二組車輪之間的扭矩分配，以由此控制車輛的偏航角速度。
[0024]所述的方法中，所述控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑經(jīng)由將經(jīng)確定的方向盤角度、偏航角速度、第一和第二組車輪每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)速度之間的差、和車輛速度與編程到控制器的查找表中的用于方向盤角度、偏航角速度、第一和第二組車輪每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)速度之間的差、和車輛速度的相應(yīng)預(yù)定值進(jìn)行比較，以前饋回路的方式實(shí)現(xiàn)。
[0025]所述的方法中，所述控制車輛相對(duì)于道路表面的打滑經(jīng)由確定第一和第二組車輪每一個(gè)處車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的量和調(diào)節(jié)第一功率源和第二功率源的扭矩輸出以控制相應(yīng)第一和第二組車輪處車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的量而以反饋回路的方式實(shí)現(xiàn)。
[0026]所述的方法中，所述確定車輛相對(duì)于道路表面的速度包括經(jīng)由控制器從衛(wèi)星接收表不車輛速度的信號(hào)。
[0027]所述的方法進(jìn)一步包括，在第一功率源關(guān)閉的同時(shí)僅通過第二功率源驅(qū)動(dòng)車輛，并起動(dòng)第一