專利名稱：用于控制四輪驅(qū)動車輛的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機動車輛控制系統(tǒng)的領(lǐng)域，更具體地說，涉及用于混合機動車輛用的 動力傳動系和制動設(shè)備的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
結(jié)合電動機來推進自身的車輛由于其安靜性及其必須提供的燃料節(jié)省而受到越 來越多的好評。然而，使這些電動機彼此相協(xié)調(diào)或使這些電動機與其他推進系統(tǒng)相協(xié)調(diào)要求使用 高級控制電子裝置。而且，由于可以通過使這些電動機作為發(fā)電機運行來部分地提供制動 功能，所以對制動方面的控制也很重要。因此，需要這樣一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠設(shè)法將電動機集成到機動車輛的 推進和制動功能中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是用于控制四輪驅(qū)動車輛的電動機的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的另一主題是用于控制四輪驅(qū)動車輛的用作制動系統(tǒng)的電動機的系統(tǒng)和 方法。本發(fā)明的一個方面限定了一種用于控制混合推動(混合動力)型四輪驅(qū)動機動車 輛的控制系統(tǒng)，該機動車輛在每個車輪副上都配備有至少一個動力傳動系，即，包括至少一 個內(nèi)燃機的第一動力傳動系和包括至少一個電動機的第二動力傳動系，該車輛還配備有傳 感器和位于每個驅(qū)動輪上的摩擦制動系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括分配裝置，其用于在所述摩擦制動系統(tǒng)與動力傳動系的至少一個電動機之間分配 制動請求，所述電動機能夠傳遞阻抗轉(zhuǎn)矩；調(diào)整裝置，其用于根據(jù)來自所述傳感器的信號調(diào)整旨在用于所述制動系統(tǒng)和用于 所述動力傳動系的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點；控制裝置，其用于控制所述動力傳動系；所述制動力分配裝置、所述轉(zhuǎn)矩設(shè)定點調(diào)整裝置和所述動力傳動系控制裝置能夠 動態(tài)地相互作用，以便向所述動力傳動系以及向所述摩擦制動系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)矩指令，從而提 高車輛的穩(wěn)定性。所述控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于裝備有駕駛輔助裝置的車輛。確定穩(wěn)定性的裝置可以包 括制動協(xié)調(diào)設(shè)備，該制動協(xié)調(diào)設(shè)備能夠以協(xié)調(diào)(協(xié)商)以及分等級(區(qū)分優(yōu)先順序)的方 式考慮來自所述駕駛輔助裝置的信號。所述動力傳動系控制裝置可以還包括發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備，該發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè) 備能夠以協(xié)調(diào)以及分等級的方式考慮來自所述駕駛輔助裝置的信號、來自所述傳感器的信 號以及來自所述確定車輛穩(wěn)定性的裝置的信號。
所述第一動力傳動系可連接至前車輪副，所述第二動力傳動系可連接至后車輪 副，所述轉(zhuǎn)矩設(shè)定點調(diào)整裝置因而能夠限制所述后車輪副的再生制動，以便提高所述后車 輪副的抓地力。確定車輛穩(wěn)定性的裝置可包括控制裝置，該控制裝置能對摩擦制動系統(tǒng)施加影 響，這不會產(chǎn)生力矩，但這確實減小了對隨后請求的響應(yīng)時間。本發(fā)明的另一方面限定了一種用于控制混合推動型四輪驅(qū)動機動車輛的控制方 法，該機動車輛在每個車輪副上配備有至少一個動力傳動系，即，包括至少一個內(nèi)燃機的第 一動力傳動系和包括至少一個電動機的第二動力傳動系。該控制方法包括下列步驟，在所 述步驟期間根據(jù)車輛的估計速度、制動踏板的下壓和方向盤轉(zhuǎn)過的角度而在動力傳動系的電 動機的再生制動與摩擦制動之間分配駕駛員制動請求；在靜態(tài)條件下和動態(tài)條件下為前車輪副和后車輪副確定由動力傳動系的電動機 供給的再生制動轉(zhuǎn)矩的范圍；根據(jù)車輛的穩(wěn)定性確定用于每個摩擦制動設(shè)備的制動轉(zhuǎn)矩；在先前確定的再生制動轉(zhuǎn)矩的范圍內(nèi)確定在靜態(tài)條件下用于前車輪副的再生制 動轉(zhuǎn)矩、在靜態(tài)條件下用于后車輪副的再生制動轉(zhuǎn)矩、在動態(tài)條件下用于前車輪副的再生 制動轉(zhuǎn)矩以及在動態(tài)條件下用于前車輪副的再生制動轉(zhuǎn)矩，所述制動轉(zhuǎn)矩根據(jù)每個摩擦制 動設(shè)備的摩擦制動轉(zhuǎn)矩來確定。此外，該控制方法可以應(yīng)用于裝備有駕駛輔助裝置的車輛。然后可以將對來自所 述駕駛輔助裝置的制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的考慮分等級，以便確定將會提高車輛穩(wěn)定性的制動設(shè)
點ο可以限制在后車輪副上進行的再生制動，以便提高車輛的穩(wěn)定性。可以確定最小摩擦制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定點，以便在制動請求涉及大量使用摩擦制動的情 況下增大制動設(shè)備的響應(yīng)速度。可以根據(jù)對駕駛員部分的轉(zhuǎn)矩請求和對駕駛輔助裝置部分的轉(zhuǎn)矩請求確定由動 力傳動系供給的轉(zhuǎn)矩范圍。


通過閱讀僅以非限制性示例給出并參照附圖進行的如下描述，本發(fā)明的其他目 的、特征和優(yōu)點將變得清楚，在附圖中圖1示出配備有控制系統(tǒng)的車輛中包含的主要元件；圖2示出控制系統(tǒng)中包含的主要元件；圖3示出發(fā)動機扭矩協(xié)調(diào)設(shè)備中包含的主要元件；以及圖4和圖5示出制動協(xié)調(diào)設(shè)備中包含的主要元件。
具體實施例方式圖1示出標記為VEH的機動車輛，該車輛包括控制系統(tǒng)的主要部件。車輛VEH包 括經(jīng)由軸21連接至前車輪副3a、!3b的前動力傳動系1和通過軸22連接至后車輪副4a、4b 的后動力傳動系2。車輪3a配備有制動設(shè)備5a，車輪北配備有制動設(shè)備恥，車輪如配備有制動設(shè)備6a，車輪4b配備有制動設(shè)備6b。由附圖標記UCE標識的電子控制單元經(jīng)由線路12、13、14和15控制制動設(shè)備5a、 5b,6a和6b。電子控制系統(tǒng)UCE還分別經(jīng)由鏈路19和20控制前動力傳動系1和后動力傳 動系2。電子控制單元UCE通過線路7a、7b、7C、7d、7e和7f連接至傳感器7。電子控制單 元UCE包括控制動力傳動系的裝置8、分配制動請求的裝置9、調(diào)整轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的裝置10和 用于控制制動設(shè)備的系統(tǒng)11。動力傳動系控制裝置8在輸出端通過線路19連接至前動力 傳動系1，通過線路20連接至后動力傳動系2。制動設(shè)備控制系統(tǒng)11通過線路12并通過 線路13、14和15連接至制動設(shè)備5a、5b、6a和6b。用于分配制動請求的裝置9和用于調(diào)整制動系統(tǒng)和動力傳動系所用的轉(zhuǎn)矩設(shè)定 點的裝置10通過線路18a、18b和1 互連。制動請求分配裝置9通過線路17a、17b、17c、 17d、17e、17f、17g、nh和17i連接至動力傳動系控制裝置8。用于調(diào)整制動系統(tǒng)和動力傳 動系所用的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的裝置10通過線路16a、16b和16c連接至動力傳動系控制裝置8。 用于調(diào)整制動系統(tǒng)和動力傳動系所用的設(shè)定點的裝置10通過線路23連接至制動設(shè)備控制 系統(tǒng)11。圖2示出包含在控制系統(tǒng)中的各種裝置，特別是動力傳動系控制裝置8、制動請求 分配裝置9和轉(zhuǎn)矩設(shè)定點調(diào)整裝置10。用于分配制動請求的裝置9包括如下部件制動踏板解釋裝置30經(jīng)由線路18a連接至計算裝置39，該計算裝置計算調(diào)整裝置 10中包含的基準速度。該解釋裝置30還在輸入端通過線路7a的分支7b連接至傳感器7， 并且通過線路17b連接至動力傳動系控制裝置8。解釋裝置30在輸出端通過線路57連接至補償裝置31a，并且通過線路59連接至 用于計算車輛加速度的計算裝置32a。用于計算車輛加速度的裝置3 通過線路18a的分支56連接至計算調(diào)整裝置10 中包含的基準速度的計算裝置39。用于計算加速度的計算裝置3 還在輸入端通過線路 17d連接至解釋動力傳動系控制裝置8的加速踏板的裝置M。計算加速度的計算裝置3 在輸出端通過線路60連接至補償裝置31b。補償裝置31b通過線路61連接至確定前、后車輪副之間再生制動的分配的裝置 35，并通過線路61的分支62連接至摩擦制動補償裝置37。補償裝置31a通過它的其中一個輸入端經(jīng)由分支7c連接至傳感器7。補償裝置 31a在輸出端通過線路58的分支58a連接至確定最大再生制動的裝置34，并且通過線路58 連接至用于確定預(yù)制動設(shè)定點的裝置38。用于確定最大再生制動的裝置34在它的其中一個輸出端通過線路17e連接至動 力傳動系控制裝置8的動力傳動系設(shè)定點優(yōu)化裝置27。確定最大再生制動的裝置34還在 輸出端通過線路17e的分支63連接至確定前、后車輪副之間再生制動的分配的裝置35。用于解釋狀態(tài)的裝置36在輸入端通過線路7d連接至傳感器7。解釋裝置36在輸 出端通過線路64連接至確定前、后車輪副之間再生制動的分配的裝置35。解釋裝置36還 在輸出端通過線路18b連接至計算調(diào)整裝置10中包含的基準速度的裝置39。用于確定預(yù)制動設(shè)定點的裝置38在輸出端通過線路66連接至摩擦制動補償裝置37。用于確定前車輪副和后車輪副之間的再生制動的分配的裝置35以其輸出端通過 線路65連接至摩擦制動補償裝置37、通過線路17f連接至優(yōu)化控制裝置8的動力傳動系設(shè) 定點的裝置27、并且通過線路Hh連接至發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備四。用于補償摩擦制動的裝置37以它的其中一個輸入端通過線路17i連接至動力傳 動系控制裝置8中包含的動力傳動系設(shè)定點的動態(tài)補償?shù)难b置觀。補償裝置37在輸出端 通過線路18c連接至調(diào)整裝置10的開關(guān)48。用于調(diào)整制動系統(tǒng)和動力傳動系所用的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的裝置10包括如下主要部 件用于計算基準速度的計算裝置39在輸入端通過線路7e連接至傳感器7并且通過 線路18b連接至狀態(tài)解釋裝置36。計算裝置39在輸出端通過線路18a連接至解釋裝置30， 通過線路81連接至狀態(tài)確定裝置40，通過線路67a連接至電子穩(wěn)定控制設(shè)備41 (通常以其 電子穩(wěn)定程序(簡稱ESP)而著稱)，通過線路67b連接至ABS設(shè)備42，通過線路67c連接 至牽引控制設(shè)備44，通過線路67d連接至防止后車輪副上的再生制動的設(shè)備，并且通過線 路67e連接至支撐基準速度46的設(shè)備。狀態(tài)確定裝置40在輸入端通過線路7f連接至傳感器7。狀態(tài)確定裝置40在輸出 端通過線路82連接至開關(guān)48，通過線路68a連接至電子穩(wěn)定控制設(shè)備41，通過線路68b連 接至ABS設(shè)備42，通過線路68c連接至HBD (混合制動力分配)設(shè)備43，通過線路68d連接 至牽引控制設(shè)備44，通過線路68e連接至防止后車輪副45上的再生制動的設(shè)備，并通過線 路68f連接至基準速度保持設(shè)備46。用于協(xié)調(diào)制動的設(shè)備47以其輸入端通過線路74和104連接至ESP設(shè)備41，通過 線路75和103連接至ABS設(shè)備42，通過線路76連接至HBD設(shè)備43，通過線路77a、77b和 105連接至牽引控制設(shè)備44，通過線路78連接至防止后車輪副45上的再生制動的裝置，并 通過線路79連接至基準速度保持設(shè)備46。用于協(xié)調(diào)制動的設(shè)備47以其輸出端通過線路80連接至開關(guān)48，并通過線路16a 和16c連接至用于協(xié)調(diào)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的設(shè)備四。開關(guān)48在輸出端經(jīng)由線路23連接至制動設(shè)備控制系統(tǒng)11。用于控制動力傳動系的裝置8包括如下主要部件用于解釋加速踏板的裝置M以其一個輸入端通過線路7a連接至傳感器7。該解 釋裝置M以其一個輸出端通過線路50連接至用于計算車輛加速度的裝置32b。車輛加速度計算裝置32b在輸出端通過線路59的分支17c連接至制動踏板解釋 裝置30。車輛加速度計算裝置32b在輸出端通過線路51連接至補償裝置31c。補償裝置31c在輸出端通過線路52連接至優(yōu)化動力傳動系設(shè)定點的裝置27，通過 線路52的分支53連接至用于動態(tài)補償動力傳動系設(shè)定點的裝置觀。動力傳動系設(shè)定點優(yōu)化裝置27以其至少一個輸入端通過線路17e連接至確定最 大再生制動的裝置34。優(yōu)化裝置27在輸出端通過線路M連接至動力傳動系設(shè)定點動態(tài)補 償裝置28。動力傳動系設(shè)定點動態(tài)補償裝置觀以其至少一個輸入端通過線路52的分支53 連接至補償裝置31c。動力傳動系設(shè)定點動態(tài)補償裝置觀以其至少一個輸出端通過線路55連接至發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備四，并且通過線路17i連接至摩擦制動補償裝置37。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備四以其至少一個輸入端通過線路Hh連接至確定前、后車輪 副之間再生制動的分配的裝置35，并通過線路16c連接至制動協(xié)調(diào)設(shè)備47。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié) 調(diào)設(shè)備四在輸出端通過線路19和20連接至前動力傳動系1和后動力傳動系2。傳感器7將與制動踏板的位置XBP_SenS或主氣缸的位置P_MC_SenS有關(guān)的信息 供應(yīng)至解釋裝置30。解釋裝置30還通過線路18a接收車輛縱向速度的估計值VVH_X_est 以及由用于零加速度的動力傳動系的機械阻力產(chǎn)生的最小減速度GPT_min，也稱為腳離開 減速度。然后，解釋裝置30確定由于制動踏板的下壓而引起的減速度GBP_sp和所述由于 制動踏板的下壓而引起的減速度的關(guān)于時間的導數(shù)dGBP_sp。變量GBP_sp和dGBP_sp通過 線路57發(fā)送，并且變量GBP_sp通過線路59發(fā)送。用于計算車輛的加速度的裝置3 通過分支56接收車輛縱向速度的估計值VVH_ x_est，并接收由動力傳動系產(chǎn)生的加速度GPT_sp。然后，車輛加速度計算裝置3 根據(jù)駕 駛員請求確定車輛加速度設(shè)定點GWH_sp。然后，補償裝置31b接收車輛加速度設(shè)定點GWH_sp，并通過采用如下關(guān)系式確定 總的車輛轉(zhuǎn)矩設(shè)定點TWH_sp TWH_sp = M · R · GWH_sp其中M是車輛的估計質(zhì)量，R是車輪的估計半徑。同時，補償裝置31a作為輸入接收變量GBP_sp和dGBP_sp。然后補償裝置31a確定 與制動踏板的下壓相關(guān)的轉(zhuǎn)矩TBP_sp和所述與制動踏板的下壓相關(guān)的轉(zhuǎn)矩的導數(shù)dTBP_ sp TBP_sp = M · R · GBP_spdTBP_sp = M · R · dGBP_sp用于確定最大再生制動的裝置34作為輸入接收與制動踏板的下壓有關(guān)的轉(zhuǎn)矩 TBP_sp和所述與制動踏板的下壓有關(guān)的轉(zhuǎn)矩的導數(shù)dTBP_sp。然后，確定最大再生制動的 裝置；34確定不包括摩擦制動的最小制動轉(zhuǎn)矩TNBP_min。解釋狀態(tài)的裝置36從傳感器7接收車輪所轉(zhuǎn)過的角度ASW_SenS。另外，狀態(tài)解釋 裝置36接收反映后車輪副上的再生制動已被防止的邏輯信號Flag_int_recUp和已起動優(yōu) 化的四輪驅(qū)動模式的邏輯信號Flag_4Wd_opt，這兩個信號中的每一個信號都源自轉(zhuǎn)矩設(shè)定 點調(diào)整裝置10。然后，用于解釋狀態(tài)的裝置36確定牽引抓地力潛在閾值Mujrac、再生制動抓地 力潛在閾值Mu_recup、牽引抓地力潛在動態(tài)閾值Mu_trac_dyn和再生制動抓地力潛在動態(tài) 閾值 Mu_recup_dyn0確定裝置35接收車輛總轉(zhuǎn)矩設(shè)定點TWH_sp、不包括摩擦制動的最小制動轉(zhuǎn)矩 TNBPjnin、牽弓|抓地力潛在閾值Mu_trac、再生制動抓地力潛在閾值Mu_recup、牽引抓地力 潛在動態(tài)閾值Mu_trac_dyn和再生制動抓地力潛在動態(tài)閾值Mu_recup_dyn。然后，確定裝置35確定在接近靜態(tài)條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min、在接近 靜態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_maX、在過渡條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min_ trans以及在過渡條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_maX_trans。
同時，確定裝置38接收與制動踏板的下壓相關(guān)的轉(zhuǎn)矩TBP_sp和與制動踏板的下 壓相關(guān)的轉(zhuǎn)矩的導數(shù)dTBP_sp，并確定直接施加至制動器上的制動轉(zhuǎn)矩AFBP_sp。摩擦制動補償裝置37接收車輛總轉(zhuǎn)矩設(shè)定點TWH_sp、在接近靜態(tài)條件下后軸上 的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min、在接近靜態(tài)條件后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_maX、后動力傳動系的轉(zhuǎn) 矩設(shè)定點TPT_r_0Sp、前動力傳動系的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點TPT_f_osp和直接施加在制動器上的制 動轉(zhuǎn)矩AFBP_sp。摩擦制動補償裝置37然后確定根據(jù)后動力傳動系的阻抗轉(zhuǎn)矩TPT_r_0Sp補償?shù)?左后車輪的制動轉(zhuǎn)矩TFB_rl_0Sp、根據(jù)后動力傳動系的阻抗轉(zhuǎn)矩TPT_r_0Sp補償?shù)挠液筌?輪的制動轉(zhuǎn)矩TFB_rr_0Sp、根據(jù)前動力傳動系的阻抗轉(zhuǎn)矩TPT_f_osp補償?shù)淖笄败囕喌闹?動轉(zhuǎn)矩TFB_fl_0Sp以及根據(jù)前動力傳動系的阻抗轉(zhuǎn)矩TPT_f_osp補償?shù)挠仪败囕喌闹苿?轉(zhuǎn)矩 TFB_fr_osp。在動力傳動系控制裝置8中，加速踏板解釋裝置M從傳感器7接收關(guān)于加速踏板 的下壓和關(guān)于齒數(shù)比的信息。解釋裝置對還接收車輛的縱向速度的估計值VVH_X_est。解 釋裝置M在輸出端確定由動力傳動系產(chǎn)生的加速度GPT_sp。車輛加速度計算裝置32b接收由動力傳動系產(chǎn)生的加速度GPT_sp并確定車輛加 速度設(shè)定點GWH_sp。應(yīng)當指出，裝置3 和32b的操作可以集成到橫跨裝置8和9分布的單個裝置中。補償裝置31c接收車輛加速度設(shè)定點GWH_sp，并通過應(yīng)用下列關(guān)系式來確定車輛 總轉(zhuǎn)矩設(shè)定點TWH_sp TWH_sp = M · R · GWH_sp其中M是車輛的估計質(zhì)量，R是車輪的估計半徑。這里再次應(yīng)當指出，裝置31a、31b和31c可以結(jié)合在一起，它們的功能于是分攤給 裝置8和9。除了值TWH_sp外，動力傳動系設(shè)定點優(yōu)化裝置27還在輸入端接收不包括摩擦 制動的最小制動轉(zhuǎn)矩TNBP_min、在接近靜態(tài)條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min、在接近 靜態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_maX、在過渡條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min_ trans和過渡條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_max_trans。動力傳動系設(shè)定點動態(tài)補償裝置28在輸出端發(fā)送前動力傳動系的轉(zhuǎn)矩TPT_f_ osp的值、后動力傳動系的轉(zhuǎn)矩TPT_r_osp的值以及齒輪比RCL_f_osp的值。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備四從制動協(xié)調(diào)設(shè)備47接收在靜態(tài)條件下后軸上的最小轉(zhuǎn) 矩TPT_r_min_stat的值、在靜態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_max_stat的值、在動態(tài)條 件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min_dyn的值、在動態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_max_ dyn的值、在靜態(tài)條件下前軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_f_min_Stat的值、在靜態(tài)條件下前軸上的 最大轉(zhuǎn)矩TPT_f_max_Stat的值、在動態(tài)條件下前軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_f_min_dyn的值、在 動態(tài)條件下前軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_f_max_dyn的值，以及齒輪RCL_f_tgt的值。發(fā)動機轉(zhuǎn) 矩協(xié)調(diào)設(shè)備四還從動態(tài)補償裝置觀接收前動力傳動系的轉(zhuǎn)矩TPT_f_osp的值、后動力傳 動系的轉(zhuǎn)矩TPT_r_0Sp的值。協(xié)調(diào)設(shè)備四包括在圖3中描述的部件。協(xié)調(diào)設(shè)備四包括計算裝置84和計算裝置85。計算裝置84在其輸入端接收在靜 態(tài)條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩的值TPT_r_min_Stat的值、在動態(tài)條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min_dyn的值、在靜態(tài)條件下前軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_f_min_Stat的值以及在動態(tài)條 件下前軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_f_min_dyn的值。該計算裝置還從動態(tài)補償裝置觀接收前動 力傳動系的轉(zhuǎn)矩TPT_f_osp的值、后動力傳動系的轉(zhuǎn)矩TPT_r_0Sp的值。計算裝置84確定 能夠施加至前動力傳動系和后動力傳動系的轉(zhuǎn)矩的最大值。這兩個值通過線路110傳送至 計算裝置85。計算裝置85在其輸入端接收在靜態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_maX_Stat的 值、在動態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_max_dyn的值、在靜態(tài)條件下前軸上的最大轉(zhuǎn) 矩TPT_f_max_Stat的值以及在動態(tài)條件下前軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_f_max_dyn的值。然后，計算裝置85從所接收到的值中確定最小值，這些值以分別用于前動力傳動 系和后動力傳動系的目標轉(zhuǎn)矩值TPT_f_tgt和TPT_r_tgy的方式被在輸出端發(fā)出。用于調(diào)整制動系統(tǒng)和動力傳動系所用的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的裝置10經(jīng)由基準速度計算 裝置39接收牽引抓地力潛在閾值Mu_trac、再生制動抓地力潛在閾值Mu_recup、牽引抓地 力潛在動態(tài)閾值Mu_trac_dyn和再生制動抓地力潛在動態(tài)閾值Mu_r ecup_dyn。該裝置10還 從傳感器7接收車輪速度值。在輸出端，該裝置10確定車輛縱向速度的估計值VVH_X_est， 并發(fā)出防止在后車輪副上使用再生制動和起動優(yōu)化四輪驅(qū)動模式這兩個邏輯信號Flag_ int_recup 和 Flag_4wd_opt。計算裝置 39 還通過線路 67a、67b、67c、67d 和 67e 連接到 ESP 設(shè)備41、ABS設(shè)備42、牽引控制設(shè)備44、用于防止后車輪副上進行再生制動的設(shè)備45和用 于維持基準速度的設(shè)備46。用于確定狀態(tài)的裝置40根據(jù)從基準速度計算裝置39接收的數(shù)據(jù)和從傳感器7接 收的車輪速度來確定車輛的狀態(tài)。該裝置40通過線路68a、68b、68C、68d、68e和68f連接 到ESP設(shè)備41、ABS設(shè)備42、HBD設(shè)備43、牽引控制設(shè)備44、用于防止在后車輪副上進行再 生制動的設(shè)備45和基準速度保持設(shè)備46。確定裝置40還通過線路82連接至開關(guān)48。駕駛輔助及車輛安全設(shè)備，諸如ESP設(shè)備41、ABS設(shè)備42、HBD設(shè)備43、牽引控制 設(shè)備44、用于防止后車輪副上進行再生制動的設(shè)備45和用于保持基準速度的設(shè)備46本身 是公知的，將不再這里進行描述。用于協(xié)調(diào)制動的設(shè)備47包括兩個并行結(jié)構(gòu)。第一結(jié)構(gòu)用于確定旨在用于發(fā)動機 轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備四的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，第二結(jié)構(gòu)用于確定旨在用于開關(guān)48和用于制動系統(tǒng)如、 5b、6a和6b的阻抗轉(zhuǎn)矩。第一結(jié)構(gòu)在圖4中示出。ESP設(shè)備41、ABS設(shè)備42、HBD設(shè)備43和牽引控制設(shè)備 44通過線路76、77b、78和79連接至計算裝置86。計算裝置86還通過線路111連接至存 儲器88。用于防止在后車輪副上進行再生制動的設(shè)備45和用于保持基準速度的設(shè)備46通 過相應(yīng)的鏈路74和77b連接至計算裝置87。計算裝置87還通過線路112連接至存儲器 89。計算裝置86從ESP設(shè)備41、ABS設(shè)備42、HBD設(shè)備43和牽引控制設(shè)備44接收轉(zhuǎn) 矩偶設(shè)定點。計算裝置86還從存儲器88接收與計算裝置86的輸出端期望的最小值對應(yīng) 的閾值。在靜態(tài)條件下后軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min_Stat的值、在動態(tài)條件下后軸上的最 小轉(zhuǎn)矩TPT_r_min_dyn的值、在靜態(tài)條件下前軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_f_min_Stat的值以及在 動態(tài)條件下前軸上的最小轉(zhuǎn)矩TPT_f_min_dyn的值在計算裝置86的輸出端經(jīng)由線路16c發(fā)出O同時，計算裝置87從用于防止在后車輪副上進行再生制動的設(shè)備45和用于保持 基準速度的設(shè)備46接收轉(zhuǎn)矩偶設(shè)定點。計算裝置87還接收與計算裝置87的輸出端處期 望的最小值對應(yīng)的閾值。在靜態(tài)條件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_max_Stat的值、在動態(tài)條 件下后軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_r_max_dyn的值、在靜態(tài)條件下前軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_f_max_ stat的值以及在動態(tài)條件下前軸上的最大轉(zhuǎn)矩TPT_f_max_dyn的值在計算裝置86的輸出 端經(jīng)由線路16a發(fā)出。用于協(xié)調(diào)制動的設(shè)備47的第二結(jié)構(gòu)在圖5中示出。制動協(xié)調(diào)設(shè)備47包括計算裝 置90、92、93、94和存儲器91。計算裝置90通過線路103連接至ABS設(shè)備42，并通過線路102連接至電子制動力 分配器95。計算裝置92通過線路104連接至ESP設(shè)備41，通過線路105連接至牽引控制設(shè)備 44，并通過線路106連接至存儲器91。計算裝置93通過線路107連接至計算裝置92并經(jīng)由線路98連接至傳感器7。計算裝置94通過線路109連接至計算裝置90，并通過線路108連接至計算裝置 93。計算裝置90、92、93和94在各自的輸入端接收包含四個制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的值，每 個制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定點旨在用于一個摩擦制動設(shè)備。計算裝置90從在這些輸入端上接收的信號當中確定最大值。為此，將在輸入端接 收的四個設(shè)定點中的每個設(shè)定點與另一輸入端或其他輸入端上的相當?shù)燃壍脑O(shè)定點進行 比較。例如，值j的等級i設(shè)定點與值k的等級i設(shè)定點進行比較。從所有設(shè)定點當中考 慮用于等級i的最小設(shè)定點。這種比較方法對于計算裝置92、93、94來說是有效的。裝置92、93均從在其輸入端上接收的值當中確定最小值。最后，計算裝置94從在其輸入端上接收的信號當中確定最小值。該值包含右后車 輪安全制動轉(zhuǎn)矩TFB_rr_tgt、左后車輪安全制動轉(zhuǎn)矩TFB_rl_tgt、左前車輪安全制動轉(zhuǎn)矩 TFB_fl_tgt和右前車輪安全制動轉(zhuǎn)矩TFB_fr_tgt。該值然后通過線路80發(fā)出。因而，開關(guān)48在其輸入端經(jīng)由線路80接收右后車輪安全制動轉(zhuǎn)矩TFB_rr_tgt、左 后車輪安全制動轉(zhuǎn)矩TFB_rl_tgt、左前車輪安全制動轉(zhuǎn)矩TFB_fl_tgt和右前車輪安全制 動轉(zhuǎn)矩TFB_fr_tgt，并經(jīng)由線路18c接收右后車輪制動轉(zhuǎn)矩TFB_rr_0Sp、左后車輪制動轉(zhuǎn) 矩TFB_rl_osp、左前車輪制動轉(zhuǎn)矩TFB_fl_osp和右前車輪制動轉(zhuǎn)矩TFB_fr_osp。而且，開 關(guān)48經(jīng)由線路82接收源自裝置40的控制信號。因此，根據(jù)由裝置40檢測到的狀態(tài)，該開關(guān)在輸出端發(fā)出由計算裝置47確定的安 全制動轉(zhuǎn)矩組或由摩擦制動補償裝置37確定的制動轉(zhuǎn)矩組。這些制動設(shè)定點經(jīng)由線路23發(fā)送至制動設(shè)備控制系統(tǒng)11，該制動設(shè)備控制系統(tǒng) 又經(jīng)由線路12、13、14和15將合適的制動設(shè)定點轉(zhuǎn)送到各個摩擦制動設(shè)備fe、5b、6a和6b。本文描述的控制系統(tǒng)和方法允許最大程度地考慮混合車輛的驅(qū)動和制動。在根據(jù) 駕駛員請求確定轉(zhuǎn)矩和制動設(shè)定點的設(shè)備與解釋來自車輛的傳感器和輔助駕駛及安全設(shè) 備的各種信號的設(shè)備之間分割的雙極解決方案允許所述駕駛員請求以這樣的方式進行調(diào) 整，即保持車輛處于與車輛安全一致的駕駛狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制混合推動型的四輪驅(qū)動機動車輛的控制系統(tǒng)，該機動車輛在每個車輪 副上都配備有至少一個動力傳動系，即，包括至少一個內(nèi)燃機的第一動力傳動系(1)和包 括至少一個電動機的第二動力傳動系O)，該車輛還配備有傳感器(7)和位于每個驅(qū)動輪 上的摩擦制動系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括分配裝置(9)，其用于在所述摩擦制動系統(tǒng)與動力傳動系的至少一個電動機之間分配 制動請求，所述電動機能夠傳遞阻抗轉(zhuǎn)矩；調(diào)整裝置(10)，其用于根據(jù)來自所述傳感器的信號調(diào)整旨在用于所述制動系統(tǒng)和用于 所述動力傳動系的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點；控制裝置(8)，其用于控制所述動力傳動系；所述分配裝置(9)、轉(zhuǎn)矩設(shè)定點調(diào)整裝置(10)和動力傳動系控制裝置(8)能夠動態(tài)地 相互作用，以便向所述動力傳動系和所述摩擦制動系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)矩指令，從而提高車輛的穩(wěn) 定性。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)應(yīng)用于裝備有駕駛輔助裝置01，42，43， 44,45,46)的車輛，在該控制系統(tǒng)中，設(shè)定點調(diào)整裝置(10)包括制動協(xié)調(diào)設(shè)備(47)，該制動 協(xié)調(diào)設(shè)備能夠以協(xié)調(diào)且分等級的方式考慮來自該駕駛輔助裝置01，42，43，44，45，46)的信號。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，動力傳動系控制裝置(8)包括發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào) 設(shè)備09)和用于動態(tài)補償設(shè)定點的動態(tài)補償裝置( )，該發(fā)動機轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)設(shè)備能夠以協(xié) 調(diào)且分等級的方式考慮來自駕駛輔助裝置01，42，43，44，45，46)的信號、來自傳感器(7) 的信號、來自分配裝置(9)的信號以及來自設(shè)定點動態(tài)補償裝置08)的信號。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的控制系統(tǒng)，其中，第一動力傳動系(1)連接至前車輪 副，第二動力傳動系( 連接至后車輪副，轉(zhuǎn)矩設(shè)定點調(diào)整裝置(10)能限制所述后車輪副 的再生制動，以提高該后車輪副的抓地力。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的控制系統(tǒng)，其中，所述制動力分配裝置(9)包括確定 裝置(38)，該確定裝置用于確定預(yù)制動設(shè)定點，以便能夠?qū)λ瞿Σ林苿酉到y(tǒng)施加影響，這 不會產(chǎn)生力矩，但這確實減少了對隨后請求的響應(yīng)時間。
6.一種用于控制混合推動型的四輪驅(qū)動機動車輛的方法，該機動車輛在每個車輪副上 都配備有至少一個動力傳動系，即，包括至少一個內(nèi)燃機的第一動力傳動系(1)和包括至 少一個電動機的第二動力傳動系( ，其特征在于，該控制方法包括下列步驟，在這些步驟 期間根據(jù)車輛的估計速度、制動踏板的下壓和方向盤轉(zhuǎn)過的角度而在摩擦制動與動力傳動 系的電動機的再生制動之間分配駕駛員制動請求；在靜態(tài)條件下和動態(tài)條件下為前車輪副和后車輪副確定由動力傳動系的電動機供給 的再生制動轉(zhuǎn)矩的范圍；根據(jù)車輛的穩(wěn)定性確定用于每個摩擦制動設(shè)備的制動轉(zhuǎn)矩；在之前確定的再生制動轉(zhuǎn)矩的范圍內(nèi)確定在靜態(tài)條件下用于前車輪副的再生制動轉(zhuǎn) 矩、在靜態(tài)條件下用于后車輪副的再生制動轉(zhuǎn)矩、在動態(tài)條件下用于前車輪副的再生制動 轉(zhuǎn)矩以及在動態(tài)條件下用于前車輪副的再生制動轉(zhuǎn)矩，所述制動轉(zhuǎn)矩根據(jù)各摩擦制動設(shè)備 的摩擦制動轉(zhuǎn)矩來確定。
7.如權(quán)利要求6所述的控制方法，該控制方法應(yīng)用于裝備有駕駛輔助裝置的車輛，其 中，將對來自所述駕駛輔助裝置的制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定點的考慮分等級，以便確定將會提高車輛 穩(wěn)定性的制動設(shè)定點。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中，限制在后車輪副上進行的再生制動，以便提高 車輛的穩(wěn)定性。
9.如權(quán)利要求6至8之一所述的控制方法，其中，確定最小摩擦制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定點，以便 在制動請求涉及大量使用摩擦制動的情況下增大制動設(shè)備的響應(yīng)速度。
10.如權(quán)利要求7至9之一所述的控制方法，其中，根據(jù)對駕駛員部分的轉(zhuǎn)矩請求和對 駕駛輔助裝置部分的轉(zhuǎn)矩請求確定由動力傳動系供給的轉(zhuǎn)矩的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四輪驅(qū)動混合車輛，該車輛在每個車輪副上設(shè)置有至少一個動力傳動系，即包括至少一個熱機的第一動力傳動系(1)和包括至少一個電動機的第二動力傳動系(2)，該車輛還設(shè)置有傳感器(7)和位于每個驅(qū)動車輪上的摩擦制動系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括用于在摩擦制動系統(tǒng)與動力傳動系的至少一個電動機之間分配制動請求的裝置(9)，所述電動機能傳遞阻抗轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩指令調(diào)整裝置(10)，其用于根據(jù)來自傳感器的信號調(diào)整用于制動系統(tǒng)和用于動力傳動系的轉(zhuǎn)矩指令；動力傳動系控制裝置(8)；所述分配裝置(9)、轉(zhuǎn)矩指令調(diào)整裝置(10)和動力傳動系控制裝置(8)能動態(tài)地相互作用，以便向動力傳動系和摩擦制動系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩指令，從而提高車輛的穩(wěn)定性。
文檔編號B60W10/06GK102089195SQ200980127183
公開日2011年6月8日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者F·富薩爾, M·馬爾西利婭, X·克萊斯 申請人:雷諾股份公司