[发明专利]电动全轮驱动混合动力车辆的模式转换控制技术

说明书

本申请涉及一种用于电动全轮驱动(eAWD)混合动力车辆的控制技术，这种控制技术涉及根据驾驶员转矩请求或电池系统的充电状态(SOC)，确定是否从纯电动模式转换为并行模式。在纯电动模式期间，电动机进行工作以保持转矩储备。当驾驶员转矩请求超过电动机能够产生的最大驱动转矩时，执行从纯电动模式到并行模式的转换。这种转换涉及电动机消耗转矩储备，以在发动机的速度和变速器的速度同步时为驾驶者提供所期望的加速感觉。当电池系统的SOC下降到SOC阈值以下时，电动机的驱动转矩在发动机速度/变速器速度同步时降为零，从而可对电池系统进行充电。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月25日提交的申请号为16/045,089的美国专利申请的优先权，上述美国专利申请的公开内容通过整体引用并入本申请。

技术领域

本申请总地涉及一种混合动力车辆，更具体来说，本申请涉及控制用于电动全轮驱动(eAWD)混合动力车辆的模式转换的技术。

背景技术

车辆包括产生驱动转矩的转矩产生单元(例如，内燃机)。该驱动转矩通常经由变速器(例如，自动变速器)传递至车辆的第一车轴。第一车轴可转动地联接至车辆的车轮/轮胎，车轮/轮胎将驱动转矩从第一车轴传递至路面。在电动全轮驱动(eAWD)混合动力车辆中，车辆进一步包括联接至第二车轴的电动机。在纯电动模式下，发动机关闭并使变速器脱离，电动机通过第二车轴上的驱动转矩推动车辆行驶。而在并行模式下，开启发动机并接合变速器，发动机和电动机通过各自轴上的驱动转矩推动车辆行驶。在模式转换期间，在轴上可能发生转矩干扰和/或转矩延迟，对于车辆的驾驶员而言这可能是值得注意的。因此，尽管这样的车辆驱动系统为其预期目的而运行良好，但是仍然需要对相关技术进行改进。

发明内容

根据本发明的一个示例方面提出了一种用于电动全轮驱动(eAWD)混合动力车辆的控制系统。在一个示例性实施方式中，该系统包括：配置为接收驾驶员转矩请求的输入装置，以及控制器，该控制器配置为：在纯电动模式下操作混合动力车辆，该纯电动模式包括保持对车辆的电动机的转矩储备，其中在纯电动模式期间，仅电动机向混合动力车辆的第一车轴提供驱动转矩，从输入装置接收驾驶员转矩请求，根据驾驶员转矩请求或为电动机提供动力的电池系统的充电状态(SOC)，确定将所述混合动力车辆从纯电动模式转换为并行模式，其中，在所述并行模式下，电动机向第一车轴提供驱动转矩，并且车辆的发动机经由变速器向混合动力车辆的不同的第二车轴提供驱动转矩；以及当驾驶员转矩请求超过电动机能够产生的最大驱动转矩时，通过消耗转矩储备来增加由电动机提供给第一车轴的驱动转矩，同时在纯电动模式向并行模式转换的过程中同时同步发动机的速度和变速器的速度。

在一些实施方式中，控制器被配置为通过消耗转矩储备来增加由电动机提供的驱动转矩，从而为车辆的驾驶员提供所期望的加速感觉。在一些实施方式中，当发动机的速度和变速器的速度同步时，控制器进一步被配置为通过以下完成从纯电动模式到并行模式的转换：减小由电动机提供给第一车轴的驱动转矩；以及增大发动机经由变速器提供给第二车轴的驱动转矩，其中，由电动机和发动机经由变速器提供的驱动转矩共同满足驾驶员转矩请求。在一些实施方式中，控制器被配置为将由电动机提供给第一车轴的驱动转矩减小到系统效率的最佳水平。

在一些实施方式中，所述系统进一步包括：SOC传感器，被配置为测量电池系统的SOC，其中，控制器被配置为在所测得的电池系统的SOC下降到指示需要对电池系统充电的SOC阈值以下时，执行从纯电动模式到并行模式的转换。在一些实施方式中，当发动机的速度和变速器的速度同步时，控制器进一步被配置为通过以下完成从纯电动模式到并行模式的转换：将由电动机提供给第一车轴的驱动转矩减小到零，从而可对电池系统进行充电；以及增大发动机经由变速器提供给第二车轴的驱动转矩，以满足驾驶员转矩请求。在一些实施方式中，发动机进一步包括被配置为起动发动机的皮带传动启动/发电一体化电机(BSG)单元。在一些实施方式中，第一车轴为车辆的后车轴，并且第二车轴为车辆的前车轴。