CN104828079B - 双模混合动力汽车及其工作模式的五参数控制方法、装置 - Google Patents

双模混合动力汽车及其工作模式的五参数控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双模混合动力汽车及其工作模式的五参数控制方法、装置，所述方法包括：获取双模混合动力汽车的当前车速；根据双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速；如果当前车速小于或等于怠速车速，则获取第一工作模式分配模型；如果当前车速大于怠速车速，则获取第二工作模式分配模型；获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩；根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第一工作模式分配模型或第二工作模式分配模块确定双模混合动力汽车的工作模式。该方法避免了各工作模式间频繁跳变问题，提升了双模混合动力汽车的综合性能、改善了燃油经济性，提升了用户体验。

Description

双模混合动力汽车及其工作模式的五参数控制方法、装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种双模混合动力汽车及其工作模式的五参数控制方法、装置。
背景技术
相关技术中提出了四驱混合动力汽的工作模式的控制方法，其中，给出了5种工作模式以及各种模式间的转换条件。相关技术中的控制方法仅给出可能的工作模式，以及确定了模式间的转换条件，但是相关技术中的控制方法存在以下缺点：1)并没有考虑各模式间的频繁跳变问题，仅以荷电状态SOC和需求转矩为控制参数、没有考虑前一时刻工作模式和状态持续时间等约束条件，如果采用当前工作模式的控制方法，有可能导致在某几个状态间连续跳变的故障；2)SOC控制比较简单，仅考虑了常规工况、没有考虑到车辆起步过程，例如在车辆起步过程中，如果SOC稍低于目标值，仍可采用纯电动工况，此时车辆的综合性能较好；如果SOC远低于目标值，不能采用纯电动工况，避免电池亏电故障；3)当前各模式间转换条件均为定值，不能进行标定、不利于实车标定调试，工作模式的改变，可能会提升发动机的工作效率、但也会加大电耗；某些工况下尽管发动机效率提升较大，但由于电池和电机电耗加大，整车燃油经济性反而较差，临界值确定过程中应综合电耗的效率提升；4)考虑不全面，尽管给出了多种模式，但是由于模式多，这些模式能否正确地分布在SOC和需求转矩的平面上，以及那几种模式可以相互转换、具体转换条件是否正确，并不能完全证明。总之，相关技术中的控制方法不能使车辆实时处于最佳状态，影响车辆的燃油经济性，导致用户体验差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，该方法避免了各工作模式间的频繁跳变问题，提升了双模混合动力汽车的综合性能，改善了双模混合动力汽车的燃油经济性，从而大大提升了用户体验。
本发明的第二个目的在于提出一种双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种双模混合动力汽车。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，包括以下步骤：获取双模混合动力汽车的当前车速；根据所述双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速；如果所述当前车速小于或等于所述怠速车速，则获取第一工作模式分配模型；如果所述当前车速大于所述怠速车速，则获取第二工作模式分配模型；获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩；以及根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型或所述第二工作模式分配模块确定所述双模混合动力汽车的工作模式。
根据本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，具有以下有益效果：1)采用车速、SOC、车轮处需求转矩、前一时刻状态和状态持续时间五个控制参数确定工作模式，前一时刻状态和状态持续时间两个控制参数可避免各工作模式间的频繁跳变问题；2)SOC控制过程中，既考虑了常规工况、又综合考虑到车辆起步过程，在车辆起步过程中，如果SOC稍低于目标值，仍可采用纯电动工况，此时车辆的综合性能较好；如果SOC远低于目标值，不能采用纯电动工况，避免电池亏电故障；3)各工作模式间转换条件均可且易于标定，有利于实车标定调试，通过标定可在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点、改善车辆的燃油经济性；4)考虑全面，确保SOC和需求转矩的组合平面上均有正确的工作模式，转换条件易于制定。
在本发明的一个实施例中，其中，所述第一工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的M个区域，其中，所述M个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，所述第二工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的N个区域，其中，所述N个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，其中，M和N为正整数。
在本发明的一个实施例中，当根据所述当前电池荷电状态、所述车轮处需求转矩判断当前所述双模混合动力汽车处于电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域时，判断所述双模混合动力汽车前一个工作模式的持续时间是否大于预设阈值，如果大于所述预设阈值则进行工作模式切换。
在本发明的一个实施例中，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体包括：
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一预设转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二预设转矩时，所述工作模式为集成启动电机和后驱电机驱动模式；以及
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值时，所述工作模式为串联模式，其中，所述第二预设荷电阈值小于所述第一预设荷电阈值。
在本发明的一个实施例中，所述第二预设转矩通过插值算法计算，所述第一预设转矩为所述第二预设转矩的预设倍数。
在本发明的一个实施例中，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第二工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体包括：
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二转矩且小于第三转矩时，所述工作模式为发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第四转矩且小于第五转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第六转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第七转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式或串联模式，其中，所述第四预设荷电阈值小于所述第三预设荷电阈值；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第八转矩且小于第九转矩时，所述工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十转矩且小于第十一转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十二转矩且小于第十三转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十四转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第十五转矩时，所述工作模式为所述串联模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十六转矩且小于第十七转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十八转矩且小于第十九转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二十转矩时，所述工作模式为发动机最大驱动模式。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，包括：车速获取模块，用于获取双模混合动力汽车的当前车速，并根据所述双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速；第一模型获取模块，用于如果所述当前车速小于或等于所述怠速车速，则获取第一工作模式分配模型；第二模型获取模块，用于如果所述当前车速大于所述怠速车速，则获取第二工作模式分配模型；扭矩获取模块，用于获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩；以及工作模式确定模块，用于根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型或所述第二工作模式分配模块确定所述双模混合动力汽车的工作模式。
根据本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，具有以下有益效果：1)采用车速、SOC、车轮处需求转矩、前一时刻状态和状态持续时间五个控制参数确定工作模式，前一时刻状态和状态持续时间两个控制参数可避免各工作模式间的频繁跳变问题；2)SOC控制过程中，既考虑了常规工况、又综合考虑到车辆起步过程，在车辆起步过程中，如果SOC稍低于目标值，仍可采用纯电动工况，此时车辆的综合性能较好；如果SOC远低于目标值，不能采用纯电动工况，避免电池亏电故障；3)各工作模式间转换条件均可且易于标定，有利于实车标定调试，通过标定可在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点、改善车辆的燃油经济性；4)考虑全面，确保SOC和需求转矩的组合平面上均有正确的工作模式，转换条件易于制定。
在本发明的一个实施例中，其中，所述第一工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的M个区域，其中，所述M个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，所述第二工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的N个区域，其中，所述N个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，其中，M和N为正整数。
在本发明的一个实施例中，所述工作模式确定模块包括切换单元，所述切换单元，用于当根据所述当前电池荷电状态、所述车轮处需求转矩判断当前所述双模混合动力汽车处于电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域时，判断所述双模混合动力汽车前一个工作模式的持续时间是否大于预设阈值，如果大于所述预设阈值则进行工作模式切换。
在本发明的一个实施例中，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述工作模式确定模块根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体为：
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一预设转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二预设转矩时，所述工作模式为集成启动电机和后驱电机驱动模式；以及
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值时，所述工作模式为串联模式，其中，所述第二预设荷电阈值小于所述第一预设荷电阈值。
在本发明的一个实施例中，所述第二预设转矩通过插值算法计算，所述第一预设转矩为所述第二预设转矩的预设倍数。
在本发明的一个实施例中，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述工作模式确定模块根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第二工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体为：
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二转矩且小于第三转矩时，所述工作模式为发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第四转矩且小于第五转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第六转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第七转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式或串联模式，其中，所述第四预设荷电阈值小于所述第三预设荷电阈值；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第八转矩且小于第九转矩时，所述工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十转矩且小于第十一转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十二转矩且小于第十三转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十四转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第十五转矩时，所述工作模式为所述串联模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十六转矩且小于第十七转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十八转矩且小于第十九转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二十转矩时，所述工作模式为发动机最大驱动模式。
为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的双模混合动力汽车，包括本发明第二方面实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置。
根据本发明实施例的双模混合动力汽车，由于具有了双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，确定了驱动状态下正确的工作模式，并确定了各工作模式临界值的标定调试方法，在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点，使双模混合动力汽车实时处于最佳模式、提高了燃油经济性，同时避免了模式频繁跳变、提高了舒适性，从而大大提升了用户体验。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的双模混合动力汽车的动力系统的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的第一工作模式分配模型的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的第二工作模式分配模型的示意图；
图5是根据本发明一个实施例的动态区域工作模式的确定过程的流程图；
图6是根据本发明一个实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置的结构示意图；
图7是根据本发明另一个实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法、装置和双模混合动力汽车。
图1是根据本发明一个实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，包括以下步骤：
S1，获取双模混合动力汽车的当前车速。
其中，如图2所示，双模混合动力汽车由发动机、ISG(Integrated startergenerator,集成启动)电机(M1)、离合器C、后驱电机(M2)和主减速器组成。
具体地，首先获取双模混合动力汽车的当前车速V。
S2，根据双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速。
具体地，根据发动机怠速转速、车轮半径和主减速比，可计算出怠速转速对应的怠速车速V1。
S3，如果当前车速小于或等于怠速车速，则获取第一工作模式分配模型。
具体地，当V小于V1时，由于发动机转速低于怠速、发动机不能参与直接驱动车辆，第一工作模式分配模型如图3所示。
S4，如果当前车速大于怠速车速，则获取第二工作模式分配模型。
具体地，当V大于V1时，发动机可直接驱动车辆，第二工作模式分配模型如图4所示。
S5，获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩。
具体地，获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态SOC(State OfCharge)和车轮处需求转矩Treq。
S6，根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第一工作模式分配模型或第二工作模式分配模块确定双模混合动力汽车的工作模式。
双模混合动力汽车的工作模式的确定分为静态区域(其中，静态区域是指SOC和Treq给定后，工作模式固定，其中，Treq是指车轮处需求转矩)和动态区域两个步骤，该工作模式确定方法适用于车辆驱动工况，当制动信号出现后、实时的工作模式可实现与制动模式的相互转换。下面首先对静态区域工作模式的确定进行说明。
在本发明的一个实施例中，双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机(M1)和后驱电机(M2)，根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第一工作模式分配模型确定双模混合动力汽车的工作模式具体包括：
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值SOC3，且车轮处需求转矩小于第一预设转矩T1时，工作模式为后驱电机(M2)驱动模式(即表1中的M2纯电模式)；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值SOC3，且车轮处需求转矩大于第二预设转矩T2时，工作模式为集成启动电机(M1)和后驱电机(M2)驱动模式(即M2+M1纯电模式)；
以及当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值SOC4时，工作模式为串联模式，其中，第二预设荷电阈值SOC4小于第一预设荷电阈值SOC3。
在本发明的一个实施例中，第二预设转矩通过插值算法计算，第一预设转矩为第二预设转矩的预设倍数。
具体地，当V小于V1时，如图3所示，在SOC和Treq全组合范围内划分各模式，SOC和Treq组成一个平面，采用图3的划分方式，可确保在组合平面范围内均有确定的工作模式。SOC3(第一预设荷电阈值)和SOC4(第二预设荷电阈值)是电池SOC目标控制区间，是电池SOC的较低数值，低于SOC4会导致电池严重亏电，考虑到电池SOC估计误差，SOC3和SOC4的取值在10％左右，例如锂电池的SOC3和SOC4分别取12％和10％。其中，对于图3中各模式的功能见表1所示。
表1静态模式组合(V小于V1)
另外，第一预设转矩T1和第二预设转矩T2的确定过程如下：
后驱电机M2最大转矩特性表示电机峰值转矩与转速的变化关系,根据电源系统的可放电功率、可确定出该放电功率下的最大转矩特性曲线，电源系统可用功率是指动力电池可放电功率或串联模式时的发电功率，减去低压和高压附件功率后所得数值；根据M2最大转矩特性、车轮半径、传动效率和主减速器速比，可计算出M2最大转矩特性传递至车轮处最大转矩曲线M2_max随车速V的变化关系；根据M2_max和V的变化关系，可插值计算出车速区间[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]对应的转矩[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]，Vm0表示M2最低稳定转速时对应车速、取为0、Vmn是后驱电机M2最高转速时对应车速，[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]和[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]组成一个一维插值表M2_1；输入实时车速、通过插值表M2_1即可插值出每个时刻对应T2，T1为T2的倍数，一般取95％，以防止模式的频繁切换。
在本发明的一个实施例中，双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机(M1)和后驱电机(M2),根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第二工作模式分配模型确定双模混合动力汽车的工作模式具体包括：
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值(SOC1)，且车轮处需求转矩小于第一转矩Ta时，工作模式为后驱电机驱动模式(即表2中的M2纯电模式)；
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第二转矩Tb且小于第三转矩Tc时，工作模式为发动机驱动模式(即纯发动机模式)；
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第四转矩Td且小于第五转矩Te时，工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，发动机以经济模式进行工作(即E+M2发动机趋于经济模式)；
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第六转矩Tf时，工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，发动机以经济模式进行工作(即E+M2+M1发动机趋于经济模式)；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值(SOC3)且小于第四预设荷电阈值(SOC2)，且车轮处需求转矩大于第七转矩Tg时，工作模式为后驱电机驱动模式或串联模式，其中，第四预设荷电阈值小于第三预设荷电阈值(即纯电动或串联模式)；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第八转矩Th且小于第九转矩Tj时，工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，发动机以经济模式进行工作(即E-M1发动机趋于经济模式)；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十转矩Tk且小于第十一转矩Tm时，工作模式为发动机驱动模式(即纯发动机模式)；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十二转矩Tn且小于第十三转矩To时，工作模式为发动机和后驱电机驱动模式(即E+M2发动机最大模式)，其中，发动机以最大模式进行工作；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十四转矩Tp时，工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式(即E+M2+M1发动机最大模式)，其中，发动机以最大模式进行工作；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值(SOC4)，且车轮处需求转矩小于第十五转矩Tq时，工作模式为串联模式；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十六转矩Tr且小于第十七转矩Ts时，工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式(即E-M1发动机趋于经济模式)，其中，发动机以经济模式进行工作；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十八转矩Tt且小于第十九转矩Tu时，工作模式为发动机驱动模式(即纯发动机模式)；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第二十转矩Tv时，工作模式为发动机最大驱动模式(即纯发动机最大模式)。
具体地，当V大于V1时，在SOC和Treq全组合范围内划分各模式，具体划分如图4所示；SOC和Treq组成一个平面，采用图4的划分方式，可确保在组合平面范围内均有确定的工作模式。SOC1(第三预设荷电阈值)和SOC2(第四预设荷电阈值)是电池SOC目标控制区间，具体取值需根据电池类型和容量等参数选择，例如锂电池的SOC1和SOC2分别取35％和30％；SOC3(第一预设荷电阈值)和SOC4(第二预设荷电阈值)是电池SOC较低数值，考虑到电池SOC估计误差，取值在10％左右，例如锂电池的SOC3和SOC4分别取12％和10％。其中，对于图4中各模式的功能见表2所示。
表2静态模式组合(V大于V1)
另外，第一转矩至第二十转矩(即Ta至Tv)的确定过程如下：
(1)Ta和Tb确定：
电机M2最大转矩特性表示电机峰值转矩与转速的变化关系,根据电源系统的可放电功率、可确定出该放电功率下的最大转矩特性曲线，电源系统可用功率是指动力电池可放电功率或串联模式时的发电功率，减去低压和高压附件功率后所得数值；根据M2最大转矩特性、车轮半径、传动效率和主减速器速比，可计算出M2最大转矩特性传递至车轮处最大转矩曲线M2_max随车速V的变化关系；根据M2_max和V的变化关系，可插值计算出车速区间[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]对应的转矩[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]，Vm0表示M2最低稳定转速时对应车速、取为0、Vmn根据电机M2最高转速时对应车速，[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]和[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]组成一个一维插值表M2_1；输入实时车速、通过插值表M2_1即可插值出每个时刻对应Tb，Ta为Tb的倍数，一般取95％，防止模式的频繁切换；实车标定时，对[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]全部或某几个数值乘以0～1的系数，即可改变同一车速对应Tb的数值，Tb数值变化会引起模式切换临界值的改变。
(2)Tc和Td确定：
发动机外特性Tem和最佳燃油经济性Teo曲线，分别表示发动机转矩最大、燃油经济性最优时转矩与转速的对应关系；根据Tem曲线、车轮半径、传动效率和主减速器速比，可计算Tem传递至车轮处转矩与V的对应关系，经过平滑处理后可得转矩曲线Tem_w与V的对应关系；同理可求出Teo传递至车轮处转矩Teo_w与V的对应关系；给定车速区间[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]，Ve0和Ven分别为发动机怠速和最高转速时对应车速；根据Tem_w与V的对应关系，[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]可插值出对应转矩[Tem0,Tem1,Tem2,……,Temn],[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]和[Tem0,Tem1,Tem2,……,Temn]组成一维插值表E_1；同理根据Teo_w与V的对应关系,[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]可插值出对应转矩[Teo0,Teo1,Teo2,……,Teon]，[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]和[Teo0,Teo1,Teo2,……,Teon]组成一维插值表E_2；
Vm0和Ve0取最大为Vem0，Vmn和Ven取最小为Vemn，Vem0和Vemn之间形成速度数组[Vem0,Vem1,Vem2,……,Vemn],该速度数组在插值表M2_1、插值表E_1和插值表E_2插值后得到三个转矩数组[Tmme0,Tmme1,Tmme2,……,Tmmen]，[Temm0,Temm1,Temm2,……,Temmn]，[Teom0,Teom1,Teom2,……,Teomn]；[Teom0,Teom1,Teom2,……,Teomn]和[Tmme0,Tmme1,Tmme2,……,Tmmen]之和为[Tmmaeo0,Tmmaeo1,Tmmaeo2,……,Tmmaeon],[Tmmaeo0,Tmmaeo1,Tmmaeo2,……,Tmmaeon]和[Temm0,Temm1,Temm2,……,Temmn]中各对应元素取最小后组成数组[Temamin0,Temamin1,Temamin2,……,Temaminn]；[Temamin0,Temamin1,Temamin2,……,Temaminn]对应元素均大于等于[Teom0,Teom1,Teom2,……,Teomn]中的对应元素，在两个数组对应元素间取值，例如Temamin0和Teom0之间取Temb0、Temaminn和Teomn之间取Tembn,形成数组[Temb0,Temb1,Temb2,……,Tembn]；[Vem0,Vem1,Vem2,……,Vemn]和[Temb0,Temb1,Temb2,……,Tembn]组成一维插值表EM2b；输入实时车速，通过插值表EM2b即可插值出对应转矩Td，Tc为Td的倍数，一般取95％，防止模式的频繁切换；实车标定时，改变[Temb0,Temb1,Temb2,……,Tembn]全部或某几个数值，即可改变同一车速对应Td的数值，Td数值变化会引起模式切换临界值的改变。
(3)Te和Tf确定：
[Vem0,Vem1,Vem2,……,Vemn]和[Tmmaeo0,Tmmaeo1,Tmmaeo2,……,Tmmaeon]组成一维插值表EM2a；输入实时车速，通过插值表EM2a即可插值出对应转矩Tf，Te为Tf的倍数，一般取95％，防止模式的频繁切换。
(4)Tg和Th确定：
此处存在两种可能模式，分别为M2纯电动模式和串联模式；如果前一时刻为静止状态、启动后进入M2纯电动模式，否则进入串联模式；
当为纯电动模式时，[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]的确定步骤与b点处确定过程相同；实车标定时，对[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]全部或某几个数值乘以0～1的系数、形成新数组[Tmmhev0,Tmmhev1,Tmmhev2,……,Tmmhevn]，[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]和[Tmmhev0,Tmmhev1,Tmmhev2,……,Tmmhevn]组成一维插值表M2h_ev；
当为串联模式时，根据发动机和电机参数，可确定出发动机最佳燃油经济性工作点处对应功率,该功率与电机M1峰值功率取最小后乘以M1发电效率和电池充电效率，然后减去低压和高压附件功率，即为此时电源系统的可放电功率；根据此放电功率，按照b点处[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]的确定步骤，可得出此时[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]；实车标定时，对[Tmm0,Tmm1,Tmm2,……,Tmmn]全部或某几个数值乘以0～1的系数，形成新数组[Tmmhs0,Tmmhs1,Tmmhs2,……,Tmmhsn]，[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]和[Tmmhs0,Tmmhs1,Tmmhs2,……,Tmmhsn]组成一维插值表M2h_sh；
输入实时车速、通过插值表M2h_ev或M2h_sh即可插值出每个时刻对应Th，Tg为Th的倍数、一般取95％，防止模式的频繁切换；
(5)Tj和Tk确定：
电机M1最大发电转矩特性表示电机发电状态时峰值转矩与转速的变化关系,根据动力电池的可充电功率、可确定出该充电功率下的最大转矩特性曲线，可充电功率与温度等因素相关；根据M1最大发电转矩特性、车轮半径、传动效率和主减速器速比，可计算出M1最大发电转矩特性传递至车轮处最大转矩曲线M1_max随车速V的变化关系；根据M1_max和V的变化关系，可插值计算出车速区间[Vm10,Vm11,Vm12,……,Vm1n]对应的转矩[Tmm10,Tmm11,Tmm12,……,Tmm1n]，Vm10表示M1最低稳定转速时对应车速、取为0、Vm1n是电机最高转速时对应车速，[Vm10,Vm11,Vm12,……,Vm1n]和[Tmm10,Tmm11,Tmm12,……,Tmm1n]组成一个一维插值表M1_1；
发动机最低转矩曲线Ten，表示发动机排放限值最小转矩时转矩与转速的对应关系，低于该曲线时发动机排放差、尽量避免在该区域工作；根据Ten曲线、车轮半径、传动效率和主减速器速比，可计算各挡位时Ten传递至车轮处转矩与V的对应关系，经过平滑处理后可得转矩曲线Ten_w与V的对应关系；给定车速区间[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]，Ve0和Ven分别为发动机怠速和最高转速时对应车速；根据Ten_w与V的对应关系，[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]可插值出对应转矩[Ten0,Ten1,Ten2,……,Tenn],[Ve0,Ve1,Ve2,……,Ven]和[Ten0,Ten1,Ten2,……,Tenn]组成一维插值表E_3；Vm10和Ve0取最大为Vem10，Vm1n和Ven取最小为Vem1n，Vem10和Vem1n之间形成速度数组[Vem10,Vem11,Vem12,……,Vem1n],该速度数组在插值表M1_1、插值表E_2和插值表E_3插值后得到三个转矩数组[Tm1me0,Tm1me1,Tm1me2,……,Tm1men]，[Teom10,Teom11,Teom12,……,Teom1n]，[Tenm10,Tenm11,Tenm12,……,Tenm1n]；[Teom10,Teom11,Teom12,……,Teom1n]和[Tm1me0,Tm1me1,Tm1me2,……,Tm1men]之差为[Teodm1m0,Teodm1m1,Teodm1m2,……,Teodm1mn],[Teodm1m0,Teodm1m1,Teodm1m2,……,Teodm1mn]和[Tenm10,Tenm11,Tenm12,……,Tenm1n]中各对应元素取最大后组成数组[Temdmax0,Temdmax1,Temdmax2,……,Temdmaxn]；[Tenm10,Tenm11,Tenm12,……,Tenm1n]对应元素均小于等于[Temdmax0,Temdmax1,Temdmax2,……,Temdmaxn]中的对应元素，在两个数组对应元素间取值，例如Temdmax0和Teom10之间取Temg0、Temdmaxn和Teom1n之间取Temgn,形成数组[Temg0,Temg1,Temg2,……,Temgn]；[Vem10,Vem11,Vem12,……,Vem1n]和[Temg0,Temg1,Temg2,……,Temgn]组成一维插值表EM1g；输入实时车速，通过插值表EM1g即可插值出对应转矩Tk，Tj为Tk的倍数，一般取95％，防止模式的频繁切换；实车标定时，改变[Temg0,Temg1,Temg2,……,Temgn]全部或某几个数值，即可改变同一车速对应Tk的数值，Tk数值变化会引起模式切换临界值的改变。
(6)Tm和Tn确定：
输入实时车速，通过插值表E_1即可插值出对应转矩Tn，Tm为Tn的倍数，一般取95％，防止模式的频繁切换；
(7)To和Tp确定：
[Tmme0,Tmme1,Tmme2,……,Tmmen]与[Temm0,Temm1,Temm2,……,Temmn]之和为[Tmmaem0,Tmmaem1,Tmmaem2,……,Tmmaemn]，[Vem0,Vem1,Vem2,……,Vemn]和[Tmmaem0,Tmmaem1,Tmmaem2,……,Tmmaemn]组成一维插值表EMaMM；输入实时车速，通过插值表EMaMM即可插值出对应转矩Tp，To为Tp的倍数，一般取95％，防止模式的频繁切换；
(8)Tq和Tr确定：
[Tmmfs0,Tmmfs1,Tmmfs2,……,Tmmfsn]确定过程与h点处确定过程相同；实车标定时，对[Tmmfs0,Tmmfs1,Tmmfs2,……,Tmmfsn]全部或某几个数值乘以0～1的系数，形成新数组[Tmmrs0,Tmmrs1,Tmmrs2,……,Tmmrsn]，[Vm0,Vm1,Vm2,……,Vmn]和[Tmmrs0,Tmmrs1,Tmmrs2,……,Tmmrsn]组成一维插值表M2r_sh；输入实时车速、通过插值表M2r_sh即可插值出每个时刻对应Tr，Tq为Tr的倍数、一般取95％，防止模式的频繁切换；
(9)Ts和Tt确定：
Ts和Tt与Tj和Tk确定过程相同。
(10)Tu和Tv确定：
Tu和Tv与Tm和Tn确定过程相同。
下面将对动态区域工作模式的确定进行说明，其中，动态区域是指SOC滞回区域和Treq滞回区域，例如，图4中SOC2<SOC<SOC1和Ta<Treq<Tb区域，动态区域工作模式根据前一工作模式和前一工作模式持续时间而定，以避免状态的频繁切换。
在本发明的一个实施例中，如图3和图4所示，第一工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的M(M＝3)个区域，其中，M个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，第二工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的N(N＝13)个区域，其中，N个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，其中，M和N为正整数。
在本发明的一个实施例中，当根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩判断当前双模混合动力汽车处于电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域时，判断双模混合动力汽车前一个工作模式的持续时间是否大于预设阈值，如果大于预设阈值则进行工作模式切换。
具体地，图5为动态区域工作模式的确定过程的流程图，如图5所示，S101，首先判断是否(穿过SOC滞回区域)或(穿过转矩滞回区域)，其中，穿过SOC滞回区域是指：例如图4中的SOC<SOC2跳变值SOC1<SOC状态，穿过转矩滞回区域是指：例如Treq<Ta跳变至Tb<Treq状态；S102，如果否，维持当前工作模式；S103，如果是，则进一步判断前一个工作模式的状态持续时间是否大于预设阈值，其中，状态持续时间是指在前一状态中连续保持该状态的时间；S104，如果否，维持当前工作模式；S105，如果前一个工作模式的状态持续时间大于预设阈值，则进行工作模式切换，例如，当判断穿过转矩滞回区域(例如图4中的Treq<Ta跳变至Tb<Treq状态)时，如果前一个工作模式(例如，图4中的M2纯电模式)的状态持续时间大于预设阈值，则进行工作模式切换(即由M2纯电模式切换至纯发动机模式)。
本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，所解决的技术问题是：根据双模混合动力汽车的结构特点，采用当前车速V、电池荷电状态值(State ofcharge,SOC)、车轮处需求转矩、前一时刻状态(即前一个工作模式)和状态持续时间五个参数，确定双模混合动力汽车在驱动状态下正确的工作模式；确定各模式临界值的标定调试方法，在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点，使车辆实时处于最佳模式、提高燃油经济性；同时避免模式频繁跳变、改善舒适性。
本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，具有以下有益效果：1)采用车速、SOC、车轮处需求转矩、前一时刻状态和状态持续时间五个控制参数确定工作模式，前一时刻状态和状态持续时间两个控制参数可避免各模式间的频繁跳变问题；2)SOC控制过程中，既考虑了常规工况、又综合考虑到车辆起步过程，在车辆起步过程中，如果SOC稍低于目标值，仍可采用纯电动工况，此时车辆的综合性能较好；如果SOC远低于目标值，不能采用纯电动工况，避免电池亏电故障；3)各工作模式间转换条件均可且易于标定，有利于实车标定调试，通过标定可在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点、改善车辆的燃油经济性；4)考虑全面，确保SOC和需求转矩的组合平面上均有正确的工作模式，转换条件易于制定。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置。
图6是根据本发明一个实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置的结构示意图。如图6所示，本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，包括：车速获取模块100、第一模型获取模块200、第二模型获取模块300、扭矩获取模块400和工作模式确定模块500。
其中，车速获取模块100用于获取双模混合动力汽车的当前车速，并根据双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速。
其中，如图2所示，双模混合动力汽车由发动机、ISG(Integrated startergenerator,集成启动)电机(M1)、离合器C、后驱电机(M2)和主减速器组成。
具体地，车速获取模块100获取双模混合动力汽车的当前车速V，以及根据发动机怠速转速、车轮半径和主减速比，可计算出怠速转速对应的怠速车速V1。
第一模型获取模块200用于如果当前车速小于或等于怠速车速，则获取第一工作模式分配模型。
具体地，当V小于V1时，由于发动机转速低于怠速、发动机不能参与直接驱动车辆，第一模型获取模块200用于获取第一工作模式分配模型，其中，第一工作模式分配模型如图3所示。
第二模型获取模块300用于如果当前车速大于怠速车速，则获取第二工作模式分配模型。
具体地，当V大于V1时，发动机可直接驱动车辆，第二模型获取模块300用于获取第二工作模式分配模型，其中，第二工作模式分配模型如图4所示。
扭矩获取模块400用于获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩。
具体地，扭矩获取模块400获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态SOC和车轮处需求转矩Treq。
工作模式确定模块500用于根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第一工作模式分配模型或第二工作模式分配模块确定双模混合动力汽车的工作模式。
双模混合动力汽车的工作模式的确定分为静态区域工作模式确定(其中，静态区域是指SOC和Treq给定后，工作模式固定，其中，Treq是指车轮处需求转矩)和动态区域工作模式确定，该工作模式确定适用于车辆驱动工况，当制动信号出现后、实时的工作模式可实现与制动模式的相互转换。下面首先对静态区域工作模式的确定进行说明。
在本发明的一个实施例中，双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机(M1)和后驱电机(M2)，其中，工作模式确定模块500根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第一工作模式分配模型确定双模混合动力汽车的工作模式具体为：
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值SOC3，且车轮处需求转矩小于第一预设转矩T1时，工作模式为后驱电机驱动模式；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值SOC3，且车轮处需求转矩大于第二预设转矩T2时，工作模式为集成启动电机(M1)和后驱电机(M2)驱动模式；
以及当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值SOC4时，工作模式为串联模式，其中，第二预设荷电阈值SOC4小于第一预设荷电阈值SOC3。
在本发明的一个实施例中，第二预设转矩通过插值算法计算，第一预设转矩为第二预设转矩的预设倍数。
具体地，当V小于V1时，如图3所示，在SOC和Treq全组合范围内划分各模式，SOC和Treq组成一个平面，采用图3的划分方式，可确保在组合平面范围内均有确定的工作模式。SOC3(第一预设荷电阈值)和SOC4(第二预设荷电阈值)是电池SOC目标控制区间，是电池SOC的较低数值，低于SOC4会导致电池严重亏电，考虑到电池SOC估计误差，SOC3和SOC4的取值在10％左右，例如锂电池的SOC3和SOC4分别取12％和10％。其中，对于图3中各模式的功能见表1所示。
另外，第一预设转矩T1和第二预设转矩T2的确定过程参见前面双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法的实施例中的说明，在此不再赘述。
在本发明的一个实施例中，双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机(M1)和后驱电机(M2)，其中，工作模式确定模块500根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及第二工作模式分配模型确定双模混合动力汽车的工作模式具体为：
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值(SOC1)，且车轮处需求转矩小于第一转矩Ta时，工作模式为后驱电机驱动模式；
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第二转矩Tb且小于第三转矩Tc时，工作模式为发动机驱动模式；
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第四转矩Td且小于第五转矩Te时，工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，发动机以经济模式进行工作；
当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第六转矩Tf时，工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，发动机以经济模式进行工作；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值(SOC3)且小于第四预设荷电阈值(SOC2)，且车轮处需求转矩大于第七转矩Tg时，工作模式为后驱电机驱动模式或串联模式，其中，第四预设荷电阈值小于第三预设荷电阈值；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第八转矩Th且小于第九转矩Tj时，工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，发动机以经济模式进行工作；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十转矩Tk且小于第十一转矩Tm时，工作模式为发动机驱动模式；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十二转矩Tn且小于第十三转矩To时，工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，发动机以最大模式进行工作；
当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十四转矩Tp时，工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，发动机以最大模式进行工作；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值(SOC4)，且车轮处需求转矩小于第十五转矩Tq时，工作模式为串联模式；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十六转矩Tr且小于第十七转矩Ts时，工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，发动机以经济模式进行工作；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第十八转矩Tt且小于第十九转矩Tu时，工作模式为发动机驱动模式；
当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且车轮处需求转矩大于第二十转矩Tv时，工作模式为发动机最大驱动模式。
具体地，当V大于V1时，在SOC和Treq全组合范围内划分各模式，具体划分如图4所示；SOC和Treq组成一个平面，采用图4的划分方式，可确保在组合平面范围内均有确定的工作模式。SOC1(第三预设荷电阈值)和SOC2(第四预设荷电阈值)是电池SOC目标控制区间，具体取值需根据电池类型和容量等参数选择，例如锂电池的SOC1和SOC2分别取35％和30％；SOC3(第一预设荷电阈值)和SOC4(第二预设荷电阈值)是电池SOC较低数值，考虑到电池SOC估计误差，取值在10％左右，例如锂电池的SOC3和SOC4分别取12％和10％。其中，对于图4中各模式的功能见表2所示。
另外，第一转矩至第二十转矩(即Ta至Tv)的确定过程参见前面双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法的实施例中的说明，在此不再赘述。
下面将对动态区域工作模式的确定进行说明，其中，动态区域是指SOC滞回区域和Treq滞回区域，例如，图4中SOC2<SOC<SOC1和Ta<Treq<Tb区域，动态区域工作模式根据前一工作模式和前一工作模式持续时间而定，以避免状态的频繁切换。
在本发明的一个实施例中，其中，第一工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的M(M＝3)个区域，其中，M个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，第二工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的N(N＝13)个区域，其中，N个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，其中，M和N为正整数。
在本发明的一个实施例中，如图7所示，工作模式确定模块500包括切换单元510，切换单元510用于当根据当前电池荷电状态、车轮处需求转矩判断当前双模混合动力汽车处于电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域时，判断双模混合动力汽车前一个工作模式的持续时间是否大于预设阈值，如果大于预设阈值则进行工作模式切换。
具体地，切换单元510首先判断是否(穿过SOC滞回区域)或(穿过转矩滞回区域)，其中，穿过SOC滞回区域是指：例如图4中的SOC<SOC2跳变值SOC1<SOC状态，穿过转矩滞回区域是指：例如Treq<Ta跳变至Tb<Treq状态；如果否，维持当前状态：如果是，则进一步判断前一个工作模式的状态持续时间是否大于预设阈值，其中，状态持续时间是指在前一状态中连续保持该状态的时间；如果否，维持当前状态：如果前一个工作模式的状态持续时间大于预设阈值，则进行工作模式切换，例如，当判断穿过转矩滞回区域(例如图4中的Treq<Ta跳变至Tb<Treq状态)时，如果前一个工作模式(例如，图4中的M2纯电模式)的状态持续时间大于预设阈值，则进行工作模式切换(即由M2纯电模式切换至纯发动机模式)。
本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，具有以下有益效果：1)采用车速、SOC、车轮处需求转矩、前一时刻状态和状态持续时间五个控制参数确定工作模式，前一时刻状态和状态持续时间两个控制参数可避免各模式间的频繁跳变问题；2)SOC控制过程中，既考虑了常规工况、又综合考虑到车辆起步过程，在车辆起步过程中，如果SOC稍低于目标值，仍可采用纯电动工况，此时车辆的综合性能较好；如果SOC远低于目标值，不能采用纯电动工况，避免电池亏电故障；3)各工作模式间转换条件均可且易于标定，有利于实车标定调试，通过标定可在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点、改善车辆的燃油经济性；4)考虑全面，确保SOC和需求转矩的组合平面上均有正确的工作模式，转换条件易于制定。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种双模混合动力汽车，该双模混合动力汽车包括本发明实施例的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置。
本发明实施例的双模混合动力汽车，由于具有了双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，确定了驱动状态下正确的工作模式，并确定了各工作模式临界值的标定调试方法，在电耗和发动机效率提升方面找到平衡点，使双模混合动力汽车实时处于最佳模式、提高了燃油经济性，同时避免了模式频繁跳变、提高了舒适性，从而大大提升了用户体验。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取双模混合动力汽车的当前车速；
根据所述双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速；
如果所述当前车速小于或等于所述怠速车速，则获取第一工作模式分配模型；
如果所述当前车速大于所述怠速车速，则获取第二工作模式分配模型，
其中，所述第一工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的M个区域，其中，所述M个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，所述第二工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的N个区域，其中，所述N个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，其中，M和N为正整数；
获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩；
根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型或所述第二工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式；以及
当根据所述当前电池荷电状态、所述车轮处需求转矩判断当前所述双模混合动力汽车处于电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域时，判断所述双模混合动力汽车前一个工作模式的持续时间是否大于预设阈值，如果大于所述预设阈值则进行工作模式切换。
2.如权利要求1所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，其特征在于，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体包括：
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一预设转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二预设转矩时，所述工作模式为集成启动电机和后驱电机驱动模式；以及
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值时，所述工作模式为串联模式，其中，所述第二预设荷电阈值小于所述第一预设荷电阈值。
3.如权利要求2所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，其特征在于，所述第二预设转矩通过插值算法计算，所述第一预设转矩为所述第二预设转矩的预设倍数。
4.如权利要求1所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制方法，其特征在于，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第二工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体包括：
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二转矩且小于第三转矩时，所述工作模式为发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第四转矩且小于第五转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第六转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第七转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式或串联模式，其中，所述第四预设荷电阈值小于所述第三预设荷电阈值；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第八转矩且小于第九转矩时，所述工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十转矩且小于第十一转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十二转矩且小于第十三转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十四转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第十五转矩时，所述工作模式为所述串联模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十六转矩且小于第十七转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十八转矩且小于第十九转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二十转矩时，所述工作模式为发动机最大驱动模式。
5.一种双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，其特征在于，包括：
车速获取模块，用于获取双模混合动力汽车的当前车速，并根据所述双模混合动力汽车的发动机怠速转速、车轮半径和主减速比获取怠速转速时对应的怠速车速；
第一模型获取模块，用于如果所述当前车速小于或等于所述怠速车速，则获取第一工作模式分配模型；
第二模型获取模块，用于如果所述当前车速大于所述怠速车速，则获取第二工作模式分配模型，
其中，所述第一工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的M个区域，其中，所述M个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，所述第二工作模式分配模型包括以电池荷电状态和转矩为坐标的N个区域，其中，所述N个区域之间具有电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域，其中，M和N为正整数；
扭矩获取模块，用于获取双模混合动力汽车中动力电池的当前电池荷电状态和车轮处需求转矩；
工作模式确定模块，用于根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型或所述第二工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式；以及
切换单元，所述切换单元用于当根据所述当前电池荷电状态、所述车轮处需求转矩判断当前所述双模混合动力汽车处于电池荷电状态滞回区域或转矩滞回区域时，判断所述双模混合动力汽车前一个工作模式的持续时间是否大于预设阈值，如果大于所述预设阈值则进行工作模式切换。
6.如权利要求5所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，其特征在于，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述工作模式确定模块根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第一工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体为：
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一预设转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二预设转矩时，所述工作模式为集成启动电机和后驱电机驱动模式；以及
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值时，所述工作模式为串联模式，其中，所述第二预设荷电阈值小于所述第一预设荷电阈值。
7.如权利要求6所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，其特征在于，所述第二预设转矩通过插值算法计算，所述第一预设转矩为所述第二预设转矩的预设倍数。
8.如权利要求5所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置，其特征在于，所述双模混合动力汽车包括发动机、集成启动电机和后驱电机，其中，所述工作模式确定模块根据所述当前电池荷电状态、车轮处需求转矩以及所述第二工作模式分配模型确定所述双模混合动力汽车的工作模式具体为：
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第一转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二转矩且小于第三转矩时，所述工作模式为发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第四转矩且小于第五转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第三预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第六转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第七转矩时，所述工作模式为后驱电机驱动模式或串联模式，其中，所述第四预设荷电阈值小于所述第三预设荷电阈值；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第八转矩且小于第九转矩时，所述工作模式为发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十转矩且小于第十一转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十二转矩且小于第十三转矩时，所述工作模式为发动机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态大于第一预设荷电阈值且小于第四预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十四转矩时，所述工作模式为发动机、集成启动电机和后驱电机驱动模式，其中，所述发动机以最大模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩小于第十五转矩时，所述工作模式为所述串联模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十六转矩且小于第十七转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动、集成启动电机发电模式，其中，所述发动机以经济模式进行工作；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第十八转矩且小于第十九转矩时，所述工作模式为所述发动机驱动模式；
当所述当前电池荷电状态小于第二预设荷电阈值，且所述车轮处需求转矩大于第二十转矩时，所述工作模式为发动机最大驱动模式。
9.一种双模混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的双模混合动力汽车工作模式的五参数控制装置。
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