混合动力汽车防滑控制系统及方法

1.一种混合动力汽车防滑控制系统，其特征在于：包括用于实时检测各车轮转速的轮速传感器、用于对各车轮进行制动的车轮制动器、用于分别驱动两个车轮的发动机和电动机及用于控制车轮制动器、电动机和发动机的ABS/ASR集成控制单元，各车轮制动器、各轮速传感器、电动机和发动机均与ABS/ASR集成控制单元连接，该ABS/ASR集成控制单元接收到加速信号时，该集成控制单元根据车轮的滑移率调整电动机或发动机的输出力矩，该ABS/ASR集成控制单元接收到制动信号时，该集成控制单元根据车轮的滑移率调整车轮制动器的制动力，当汽车启动加速时，该集成控制单元根据滑移率调整电动机的输出力矩；当汽车稳定运行加速时，该集成控制单元根据滑移率调整发动机的输出力矩；当汽车高速大功率运行加速时，该集成控制单元根据滑移率同时调整电动机和发动机的输出力矩。
2.一种混合动力汽车防滑控制方法，其特征在于：包括如下进程：
当ABS/ASR集成控制单元接收到加速踏板输入的加速信号时，该集成控制单元根据轮速传感器检测的轮速计算出车轮的滑移率，并根据该滑移率调整电动机或发动机的输出力矩；
当ABS/ASR集成控制单元接收到制动踏板输入的制动信号时，该集成控制单元根据轮速传感器检测的轮速计算出车轮的滑移率，并根据该滑移率调整车轮制动器的制动力；当汽车启动加速时，该集成控制单元根据滑移率调整电动机的输出力矩；当汽车稳定运行加速时，该集成控制单元根据滑移率调整发动机的输出力矩；当汽车高速大功率运行加速时，该集成控制单元根据滑移率同时调整电动机和发动机的输出力矩。
3.如权利要求2所述的混合动力汽车防滑控制方法，其特征在于：所述的集成控制单元通过调整发动机节气门的开度来调整发动机的输出扭矩。
4.如权利要求2所述的混合动力汽车防滑控制方法，其特征在于：当车速处于设定范围内时，该集成控制单元控制车轮制动器输出制动力。
5.如权利要求2所述的混合动力汽车防滑控制方法，其特征在于：当车轮的滑移率处于设定范围之内时，该ABS/ASR集成控制单元不调整发动机和电动机的输出扭矩；当车轮的滑移率处于设定范围之外时，该ABS/ASR集成控制单元根据滑移率实时调整电动机或发动机的输出扭矩。

混合动力汽车防滑控制系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及混合动力汽车领域，尤其是关于一种混合动力汽车的防滑控制系统。\n背景技术\n[0002] 目前，ABS和ASR已经逐步成为汽车上的标准配置，ABS和ASR的共同目标就是将车轮滑移率限制在一定的可以接收的范围之内，以保证车辆良好的行驶性能。\nABS(Anti-lock Braking System)就是汽车制动防抱死系统，主要通过控制调节制动管路的压力，防止车轮在车辆制动过程中发生抱死的危险工况，可以提高车辆的操控性能；\nASR(Anti-Slip Regulation)是汽车驱动防滑系统，通过调整车辆的动力输出，充分利用路面附着率，达到增强驱动能力和操纵稳定性等效果。ASR通常有三种控制方式：控制输出扭矩、控制制动力或两者联合控制。但是，现有的ABS和ASR都是针对仅由发动机驱动的汽车，而不能对由发动机和电动机混合驱动的汽车进行防滑控制。\n发明内容\n[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能够提高混合动力汽车的防滑能力、增加混合动力汽车稳定性和安全性的防滑控制系统及方法。\n[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该混合动力汽车防滑控制系统包括用于实时检测各车轮转速的轮速传感器、用于对各车轮进行制动的车轮制动器、用于分别驱动两个车轮的发动机和电动机及用于控制车轮制动器、电动机和发动机的ABS/ASR集成控制单元，各车轮制动器、各轮速传感器、电动机和发动机均与ABS/ASR集成控制单元连接，该ABS/ASR集成控制单元接收到加速信号时，该集成控制单元根据车轮的滑移率调整电动机或发动机的输出力矩，该ABS/ASR集成控制单元接收到制动信号时，该集成控制单元根据车轮的滑移率调整车轮制动器的制动力。\n[0005] 该混合动力汽车防滑控制方法包括如下进程：\n[0006] 当ABS/ASR集成控制单元接收到加速踏板输入的加速信号时，该集成控制单元根据轮速传感器检测的轮速计算出车轮的滑移率，并根据该滑移率调整电动机或发动机的输出力矩；\n[0007] 当ABS/ASR集成控制单元接收到制动踏板输入的制动信号时，该集成控制单元根据轮速传感器检测的轮速计算出车轮的滑移率，并根据该滑移率调整车轮制动器的制动力。\n[0008] 当汽车启动加速时，该集成控制单元根据滑移率实时调整电动机的输出力矩；当汽车稳定运行加速时，该集成控制单元根据滑移率实时调整发动机的输出力矩；当汽车高速大功率运行加速时，该集成控制单元根据滑移率同时调整电动机和发动机的输出力矩。\n[0009] 所述的控制单元通过调整发动机节气门的开度来调整发动机的输出扭矩。\n[0010] 当车速处于设定范围内时，该集成控制单元控制车轮制动器输出制动力。\n[0011] 当车轮的滑移率处于设定范围之内时，该ABS/ASR集成控制单元不调整发动机和电动机的输出扭矩；当车轮的滑移率处于设定范围之外时，该ABS/ASR集成控制单元根据滑移率实时调整电动机或发动机的输出扭矩。\n[0012] 本发明的有益效果是，通过ABS/ASR集成控制单元根据滑移率调整车轮制动器的制动力或电动机、发动机的输出扭矩，可以有效降低车轮制动/驱动时的滑移率，降低混合动力汽车起步和加速时的滑移率，提高了混合动力汽车的加速性能，提高了车辆行驶稳定性，尤其车速较高时，避免车辆失稳，也提高了混合动力汽车的安全性和爬坡能力。\n附图说明\n[0013] 图1是本发明混合动力汽车防滑控制系统的原理图。\n具体实施方式\n[0014] 请参阅图1，本发明混合动力汽车防滑控制系统包括轮速传感器、车轮制动器、电动机、发动机及ABS/ASR集成控制单元。混合动力汽车的各个车轮6、8、11、13上均安装有轮速传感器41、42、51、52，该轮速传感器用于实时检测对应车轮的转速。混合动力汽车的各个车轮上均设有车轮制动器7、9、10、12，该车轮制动器用于对车轮施加制动力。电动机2由动力电池16供电，其驱动左、右后轮13、11。发动机1驱动左、右前轮8、6。该ABS/ASR集成控制单元3集成有ABS和ASR控制程序。各轮速传感器的输出端接该ABS/ASR集成控制单元，该集成控制单元的输出端接各车轮制动器、电动机及发动机，且该集成单元还接收加速踏板和制动踏板输入的信号。\n[0015] 当踩下制动踏板15进行制动时，ABS/ASR集成控制单元接收该制动踏板输入的制动信号，此时ABS工作，而ASR则空置；当起步或加速时，踩下加速踏板14，此时，ASR工作而ABS空置。当进行制动时，即ABS工作时，该ABS/ASR集成控制单元控制车轮制动器的制动力；当起步或加速时，即ASR工作时，该ABS/ASR集成控制单元控制电动机的输出扭矩和发动机的输出扭矩。当然，出于操纵稳定性的安全考虑，在车速较高时，施加制动力调节容易造成四个车轮抓地力不平衡，四个车轮的附着力水平的差异容易造成车轮横摆运动，控制难度较大，所以一般在车速较低时，如起步加速时进行制动干预，车速较高时，仅使用ASR系统调节车轮的滑移率。该制动干预的原理如下：对于驱动时打滑的驱动轮，应该减小电动机的输出扭矩，同时，使车轮制动器对打滑的车轮施加一定的制动力，使打滑车轮的轮速降低，以达到最佳滑移率(0.2)附近，从而可以获得比较好的地面附着力，提高加速性能。\n[0016] 本实施方式中，当仅有电动机工作时，即起步阶段，整车为后轮驱动模式，防滑控制就要以后轮的滑转率为控制目标；当稳定运行工况加速且仅有发动机工作时，整车为前轮驱动模式，防滑控制要以前轮的滑转率为控制目标；当高速大功率工况加速运行时，需要发动机和电动机同时工作，则整车为四轮驱动模式，此时需要四个车轮单独控制，前轮以控制发动机节气门方式，后轮为控制电动机输出扭矩方式，同时各轮的制动系统也进行辅助工作。\n[0017] 该ABS/ASR集成控制单元控制车轮制动器或电动机时，轮速传感器实时检测车速，并将该车速信号传递给ABS/ASR集成控制单元，该集成控制单元计算出参考车速，并得出车轮的滑移率，并根据车轮滑移率的大小实时调整车轮制动器的制动力或电动机的输出扭矩，以使滑移率控制在设定的范围内。该参考车速的计算可参阅“汽车制动防抱系统参考车速确定方法”，载《农业机械学报》2005年11月。对于制动力或输出扭矩的大小，可以根据滑移率与该两者之间的控制曲线进行控制。\n[0018] 本发明中，轮速传感器实时检测车轮的转速，并通过ABS/ASR集成控制单元计算出车轮的滑移率，当车轮的滑移率处于设定的滑移率范围之外时，则该集成控制单元根据该滑移率实时调整电动机的输出扭矩或发动机的输出扭矩，直至车轮的滑移率回复到最佳滑移率附近；当车轮的滑移率处于设定的滑移率范围之内时，则该集成控制单元不调整电动机和发动机的输出扭矩。根据现有的发动机输出扭矩与滑移率之间的关系曲线，该ABS/ASR集成控制单元实时调整发动机的输出扭矩；通过积累实验数据得出电动机输出扭矩与滑移率之间的关系曲线，该集成控制单元实时调整电动机的输出扭矩。\n[0019] 本发明中，电动机是起步时作用的，因此车辆起步加速时，ASR根据车轮滑移率状况实时调节电动机的输出扭矩，如果滑移率过大，即车轮严重打滑时，辅助施加制动力调节；当车速提高之后，主要就是发动机提供动力输出，此时就以调节发动机节气门开度为目标。\n[0020] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。