一种四驱结构的地面耦合混合动力装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种四驱结构的地面耦合混合动力装置，发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器；变速箱，其输出轴连接前桥，输出动力驱动车辆前桥；监测装置，其用于采集车速，车轮转速以及油门踏板角度的数据；主控机，其与所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定驾驶员加速驾驶意图，对车辆进行控制。本发明专利技术公开了一种四驱结构的地面耦合混合动力装置的控制方法。

Ground coupled hybrid power unit with four-wheel drive structure and control method thereof

The invention discloses a hybrid ground coupled device, a four-wheel drive structure of engine motor, the output shaft has through the end of the output shaft of the gearbox is connected, the other end is connected with the clutch; the drive motor, the output shaft is connected with a rear axle, vehicle rear axle drive output power; wherein, the engine the motor and the drive motor can alone or in combination with the engine and vehicle power; the output shaft is connected with engine, gearbox, clutch; the output shaft is connected with the front axle, the output power driven vehicle front axle; monitoring device, which is used for acquisition speed, wheel speed and the accelerator pedal angle data; the main control machine. With the monitoring device, for determining the acceleration of the driver's driving intention to analyze and process the data, control of the vehicle. The invention discloses a method for controlling a ground coupled hybrid power unit with a four-wheel drive structure.

【技术实现步骤摘要】
一种四驱结构的地面耦合混合动力装置及其控制方法
本专利技术涉及混合动力系统，具体涉及一种四驱结构的地面耦合混合动力装置及其控制方法。
技术介绍
目前，国外美军、俄罗斯、欧洲各国等普遍把混合动力电驱动平台作为下一代军用多轴驱动重型车辆驱动系统平台发展方向，这与民用车辆领域，各国政府、企业、研究机构大力发展以电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为主的新能源汽车的世界车辆发展趋势相符，但以此目的研究开发的重型车辆对驾驶员驾驶意图进行识别简单的处理，表现在，体现驾驶意图的加速踏板和制动踏板开度简单的进行线性化处理，甚至有些混合动力汽车制动踏板开度采用开关处理(0，表示没有减速，1，表示减速)，无法准确识别驾驶意图，无法准确确定当前驾驶员对混合动力系统的功率和转矩需求，导致能量管理策略的模式选择和各动力总成驱动转矩分配不合理，驾驶员需要重新修正踏板以到达其驾驶目的，能量管理策略根据驾驶员意图的变化重新调整驱动模式和转矩分配，如此循环，反映在整车上就是驾驶性不好，驱动模式的频繁切换和能量分配的不合理，混合动力系统的效率下降和整车油耗的增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种四驱结构的地面耦合混合动力装置，目的是解决现有混合动力装置不能根据驾驶意图控制分配驱动力，发动机能源消耗过大等问题。本专利技术提供一种四驱结构的地面耦合混合动力装置的控制方法，目的提供一种能够根据驾驶意图控制电机开关，在不同驾驶意图下根据整车实际需求合理分配驱动力，整车机动能力更强的混合动力的特点。本专利技术是这样实现的：一种四驱结构的地面耦合混合动力装置，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器；变速箱，其输出轴连接前桥，输出动力驱动车辆前桥；监测装置，其用于采集车速，车轮转速以及油门踏板角度的数据；主控机，其与所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定驾驶员加速驾驶意图，对车辆进行控制。优选的是，所述主控机与所述监测装置通过CAN总线进行数据传输。优选的是，所述变速箱为五档以上的变速箱。优选的是，所述前桥和所述后桥，都分别具有减速装置。优选的是，在动力输出到后桥的动力路径上，还设置有中央差速器，其用于消除驱动轮的滑动现象。优选的是，还包括：蓄电池，其与所述发动机电机及所述驱动电机电联。一种四驱结构的地面耦合混合动力装置的控制方法，采集监测数据，包括：车速、车轮转速以及油门踏板角度；将所述数据通过CAN总线通信电路传输至主控机；所述主控机对所述监测数据进行实时分析处理，确定驾驶员的加速驾驶意图，其采用模糊控制模型，包括如下步骤：步骤一、分别将车速、车轮转速以及车轮滑移率转换为模糊论域中的量化等级；将所述车速以及所述车轮转速输入模糊控制模型，均分为5个等级，模糊控制模型输出为车轮滑移率，分为5个等级；步骤二、分别将车轮滑移率、油门踏板角度百分比以及加速驾驶意图转换为模糊论域中的量化等级；将所述车轮滑移率以及所述油门踏板角度百分比输入模糊控制模型，均分为5个等级，模糊控制模型输出为加速驾驶意图，分为5个等级；步骤三、根据所述加速驾驶意图控制发动机、发动机电机以及驱动电机的开启和关闭；其中，所述车速的论域为[0，100]，所述车轮转速的论域为[0，1000]，所述车轮滑移率为[1，0]，所述油门踏板角度百分比为[0，1]，所述加速驾驶意图[0，1]，设量化因子均为1，设定所述加速驾驶概率的阈值为0.53～0.56中的一个值。优选的是，所述车速的模糊集为{ZO，PS，PM，PB，PVB}，所述车轮转速的模糊集为{ZO，PS，PM，PB，PVB}，所述车轮滑移率的模糊集为{B，MB，M，SM，S}，所述油门踏板角度百分比的模糊集为{S，SM，M，MB，B}，所述加速驾驶意图的模糊集为{N，NM，M，ML，L}；隶属函数均选用三角函数。优选的是，所述模糊控制模型的控制规则为：如果车轮滑移率为S，油门踏板角度百分比为MN或B，则加速驾驶意图为L，此时所述主控机控制所述发动机电机开启，所述驱动电机关闭，对整车进行驱动；如果车轮滑移率为MN或B，油门踏板角度百分比为S，则加速驾驶意图为N，此时所述主控机控制所述驱动电机开启，所述发动机电机关闭，对整车进行驱动；如果加速驾驶意图为N或NM，则所述主控机开启所述驱动电机，关闭所述发动机电机；如果加速驾驶意图为ML或L，则所述主控机关闭所述驱动电机，开启所述发动机电机；如果加速驾驶意图为M，则该加速驾驶意图为阈值。优选的是，采用如下公式解模糊判决，计算其中，F(V)为偏移函数，式中，V为车速，ω为车轮转速，R为车轮半径，S为车轮滑移率，β为油门踏板角度，β′为油门踏板未踩踏时完全开合角度。本专利技术的有益效果是：通过监测装置和主控机，使车辆能够根据驾驶意图控制电机开关，具有在不同驾驶意图下合理分配驱动力，整车机动能力更强的混合动力的特点。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术所述四驱结构的地面耦合混合动力装置的结构示意图。图2为本专利技术所述车速的隶属函数。图3为本专利技术所述车轮转速的隶属函数。图4为本专利技术所述车轮滑移率的隶属函数。图5为本专利技术所述油门踏板角度百分比的隶属函数。图6为本专利技术所述加速驾驶意图的隶属函数。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1所示，本专利技术提供了一种四驱结构的地面耦合混合动力装置，其主体结构包括：发动机电机121、驱动电机122、发动机110、变速箱130、监测装置以及主控机300；其中，发动机电机121具有贯穿式的输出轴，输出轴的一端连接变速箱130，另一端连接离合器140，驱动电机122输出轴连接后桥220，输出动力驱动车辆后桥220，并且发动机电机121与驱动电机122能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力，发动机110输出轴连接离合器140，变速箱130输出轴连接前桥210，输出动力驱动车辆前桥210，监测装置包括车速传感器410、车轮转速传感器420以及油门踏板角度传感器430，车速传感器410用于采集车速，车轮转速传感器420用于采集车轮转速以及油门踏板角度传感器430用于采集油门踏板角度的数据，主控机300与分别与车速传感器410、车轮转速传感器420以及油门踏板角度传感器430连接，用于对数据进行分析处理后确定驾驶员加速驾驶意图，对发动机电机121以及驱动电机122进行控制。在另一种实施例中，还包括：蓄电池组123，其与发动机电机121以及驱动电机122电联，用于对发动机电机121以及驱动电机122供电，同时也可以通过发电机自身输出功率的同时储存能量，达到充放电一体的效果。在另一种实施例中，发动机110与发动机电子控制单元310电联，发动机电机121与发动机电机电子控制单元320电联，变速箱130与变速箱电子控制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器；变速箱，其输出轴连接前桥，输出动力驱动车辆前桥；监测装置，其用于采集车速，车轮转速以及油门踏板角度的数据；主控机，其与所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定驾驶员加速驾驶意图，对车辆进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器；变速箱，其输出轴连接前桥，输出动力驱动车辆前桥；监测装置，其用于采集车速，车轮转速以及油门踏板角度的数据；主控机，其与所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定驾驶员加速驾驶意图，对车辆进行控制。2.如权利要求1所述的四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，所述主控机与所述监测装置通过CAN总线进行数据传输。3.如权利要求1或2所述的四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，所述变速箱为五档以上的变速箱。4.如权利要求3所述的四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，所述前桥和所述后桥，都分别具有减速装置。5.如权利要求4所述的四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，在动力输出到后桥的动力路径上，还设置有中央差速器，其用于消除驱动轮的滑动现象。6.如权利要求1、2、4或5中任一项所述的四驱结构的地面耦合混合动力装置，其特征在于，还包括：蓄电池，其与所述发动机电机及所述驱动电机电联。7.一种四驱结构的地面耦合混合动力装置的控制方法，其特征在于，采集监测数据，包括：车速、车轮转速以及油门踏板角度；将所述数据通过CAN总线通信电路传输至主控机；所述主控机对所述监测数据进行实时分析处理，确定驾驶员的加速驾驶意图，其采用模糊控制模型，包括如下步骤：步骤一、分别将车速、车轮转速以及车轮滑移率转换为模糊论域中的量化等级；将所述车速以及所述车轮转速输入模糊控制模型，均分为5个等级，模糊控制模型输出为车轮滑移率，分为5个等级；步骤二、分别将车轮滑移率、油门踏板角度百分比以及加速驾驶意图转换为模糊论域中的量化等级；将所述车轮滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加雪，张建国，施芳，朱明峰，曹雷，刘鹏，
申请(专利权)人：吉林省金仑新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22