[发明专利]混合动力电动车辆及其控制方法

说明书

本发明涉及一种混合动力电动车辆及其控制方法。混合动力电动车辆包括连接到主驱动轮的发动机和第一电机以及连接到辅助驱动轮的第二电机，控制混合动力电动车辆的方法包括：确定所需扭矩；响应于预定条件满足，基于所需扭矩和车速来确定第二电机连续输出的第一扭矩；基于布置在发动机和第一电机之间的发动机离合器的状态、变速器的状态或所需扭矩，确定第二电机不连续输出的第二扭矩，以在加速度损失发生的情况下补偿加速度损失；基于第一扭矩和第二扭矩来确定第二电机的最终扭矩。

技术领域

本发明涉及一种全轮驱动的混合动力电动车辆及其控制方法。

背景技术

一般车辆采用两轮驱动系统，其中动力源的动力传递到两个驱动车轮，即两个前车轮或两个后车轮，这取决于动力传动系统的类型。与其不同的是，全轮驱动(all-wheel-drive，AWD)车辆是一种将动力源的动力连续地或在必要时传递到所有四个车轮的车辆。

与两轮驱动车辆的情况相比，全轮驱动车辆的优势在于，当道路状况不佳时或当车辆转弯时，动力能更稳定地传递到地面。

图1示出了全轮驱动车辆的结构示例。

参照图1，内燃机(简称为发动机110)通过起动机电机(或起动机)120经由曲轴转动来起动。发动机110的动力经由变速器150传递到分动器190。分动器190根据为各个情况设定的动力分配比将动力分配并传递至前车轮和后车轮。

通过分动器190向前车轮和后车轮分配动力的系统可以称为“机械式全轮驱动系统”。然而，机械式全轮驱动系统的缺点在于，当动力经过分动器190时会发生机械损耗。

与此不同，电动式全轮驱动(e-AWD)系统(其中电机连接到辅助驱动轮作为动力源)不需要分动器190，因此优点在于，与机械式全轮驱动系统的情况相比，效率更高并且更自由地实现动力分配。

图2示出了采用电动式全轮驱动系统的混合动力电动车辆的结构示例。

一般而言，混合动力电动车辆(HEV)是一种利用两种类型的动力源的车辆，这两种类型的动力源是发动机和电机。与仅配备有内燃机的车辆相比，混合动力电动车辆具有优异的燃料效率、改善的动力性能和更少的排放。因此，最近积极研发了混合动力电动车辆。

参照图2，一般而言，在配备有电动式全轮驱动系统的车辆中，前车轮181用作主驱动轮，后车轮182用作辅助驱动轮。这种车辆通常利用连接到前车轮181的混合动力传动系的动力来驱动。此外，根据情况，通过使连接到后车轮182的电机170运行，可以以全轮驱动模式来驱动车辆。连接到后车轮182的电机170的动力经由主减速器(final drive，FD)162传递到后车轮182。

图2所示的主驱动轮的混合动力传动系实施为并联型或变速器安装的电力驱动(transmission-mounted-electric-drive，TMED)型混合动力系统。该混合动力传动系可以根据被驱动的动力源在两种驱动模式中的一种驱动模式下运行。两种驱动模式中的一种是电动车辆(EV)模式，另一种是混合动力电动车辆(HEV)模式，在电动车辆(EV)模式中混合动力电动车辆仅利用电机140行驶，在混合动力电动车辆(HEV)模式中通过驱动电机140和发动机110来产生动力。在行驶时，混合动力电动车辆根据行驶条件在两种驱动模式之间进行切换。通常，基于传动系的效率特性，执行两种驱动模式之间的切换以使燃料效率或驱动性能最大化。

具体地，在主驱动轮的混合动力传动系中，电机(或驱动电机)140和发动机离合器(engine clutch，EC)130布置在内燃机(ICE)110和变速器150之间。

在这种车辆中，当驾驶员在起动车辆后踩下加速踏板时，在发动机离合器130打开的状态下，首先使用电池的电力来驱动电机140，然后电机140的动力经由变速器150和主减速器(FD)161传递到车轮以使车轮转动(即EV模式)。当随着车辆逐渐加速而需要更大的动力时，起动机/发电机电机120运行以驱动发动机110。