CN106427991B - 基于混合动力汽车的工作模式控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于混合动力汽车的工作模式控制系统，在该控制系统中设置有多种工作模式，多种工作模式对应的动力电池的电量阈值均不相同，在不同的工作模式下，判断单元将动力电池的SOC及汽车的车速与所处模式的电量阈值及速度阈值进行对比，并通过对比结果选择驱动模式，该控制系统能够根据驾驶员的需要控制混合动力汽车的驱动模式，在兼顾动力性与经济性，适应多种不同的需求的同时，还能够减少能源的消耗，提高人、汽车与环境之间的协调性。

Description

基于混合动力汽车的工作模式控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是一种基于混合动力汽车的工作模式控制系统及通过该系统控制工作模式转换的控制方法。

背景技术

汽车是当今世界最主要的交通和运输工具，也是社会科学技术发展水平的标志，对社会经济建设和社会文化发展都起着重要的推动作用。随着经济的进一步发展，世界范围内汽车保有量也将进一步攀升。从能源的角度来看，汽车拥有量的快速增长对能源安全与环境保护提出了严峻的挑战。根据统计数据，目前，汽车所消耗的石油资源所占全球石油消耗总量已经超过50％，因此各国都面临着由于汽车快速发展而带来的能源问题。为了解决能源和环境问题，我国已将发展新能源汽车作为国家战略进行推进。

为实现汽车节能减排的目的，从汽车动力源来看，主要技术方案包括三方面：一是探索可替代内燃机清洁燃料技术，目前主要包括醇类燃料内燃机技术、氢内燃机技术、二甲醚内燃机技术等；二是开发新型动力源，目前主要有以锂离子动力电池或燃料电池为唯一动力来源的纯电动汽车；三是研发混合动力汽车技术，目前主要以内燃机和电动机作为两个动力源的混合动力技术方案为主的混合动力汽车技术。就混合动力汽车技术而言，根据内燃机和电动机之间的功率比例关系，可分为轻度、中度、重度以及插电式混合动力技术。相对于纯电动汽车技术而言，插电式混合动力汽车可充分利用现有加油站等基础设施，续航里程不受影响，且节能效果明显，因此，插电式混合动力汽车技术是当前市场表现最活跃的车型。

混联插电式混合动力汽车既能实现纯电驱动行驶，也能使发动机参与工作，实现串联或并联驱动行驶。一般情况下，当车速不高、驱动功率需求不大、电池电量充足时，插电式混合动力汽车可进入纯电行驶模式，此时单独由动力电池-驱动电机提供驱动动力；当车速本不高、驱动功率较大、电池电量不足时，插电式混合动力汽车可进入串联驱动行驶模式，此时主要由发动机/发电机-驱动电机提供驱动动力，动力电池-驱动电机提供辅助动力；当车速较高、驱动功率较大、电池电量不足时，插电式混合动力汽车可进入并联混动驱动行驶模式，此时主要由发动机提供驱动动力，动力电池-驱动电机提供辅助动力。

在一般情况下，插电式混合动力汽车整车控制系统会根据车辆实际状态和驾驶需求，综合各子系统的工作能力和能量转换效率，且保证一定的动力性和经济性，对混合动力系统的工作模式进行自动控制，但缺少考虑对使用环境和驾驶员临时的额外使用要求，不能人为的对混合动力系统工作模式的干预。

例如，当汽车需要行驶的距离较近，以纯电动的方式完全能够到达目的地，从节能减排的角度来看，以纯电动的方式更能够降低能量的消耗。但若此时混合动力汽车的动力电池的SOC(State Of Charge剩余电量)较低时，按照现有的自动控制逻辑，混合动力汽车会起动发动机，通过发动机与电机并联或串联的方式为汽车提供能量，这与节能减排的目的不符合。又如，当动力电池的SOC充足，但在前往目的地的过程中有一段路程经过特定区域希望采用安静无排放的纯电行驶(如在欧洲有部分区域法规要求)时，按现有的控制逻辑，车辆一开始起动就用电，直到动力电池SOC较低时起动发动机，则无法保证在该特定区域的安静无排放行驶要求，无法按照驾驶员的意愿进行动力模式的选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于混合动力汽车的工作模式控制系统及通过该系统控制工作模式转换的控制方法。该系统能够通过选取不同的动力输出工作模式，兼顾动力性与经济性，适应多种不同的需求，减少能源的消耗，提高人、汽车与环境之间的协调性。

本发明提供一种基于混合动力汽车的工作模式控制系统，所述工作模式控制系统的工作模式包括纯电动工作模式、充电工作模式及电量保持工作模式，所述工作模式控制系统包括模式选择开关、检测单元、判断单元及执行单元；

所述模式选择开关包括纯电动模式开关、充电模式开关及电量保持模式开关，所述模式选择开关将驾驶员选择的工作模式种类发送给所述判断单元；

所述检测单元检测动力电池的SOC及汽车的车速信息，并将该信息传递给所述判断单元；

所述判断单元预先存储有各工作模式对应的电量阈值及速度阈值，各工作模式对应的所述电量阈值均不相同，所述判断单元根据所述模式选择开关发送的工作模式的类别，将所述检测单元检测到的动力电池的SOC及汽车的车速与该工作模式对应的所述电量阈值及所述速度阈值进行对比，当所述动力电池的SOC大于该模式对应的所述电量阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的所述电量阈值且所述汽车的车速小于该模式对应的所述速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的所述电量阈值但所述汽车的车速大于该模式对应的所述速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

进一步地，所述工作模式控制系统还包括一般工作模式，所述模式选择开关还包括一般模式开关，所述判断单元中存储有对应一般工作模式的电量阈值及速度阈值，当所述工作模式控制系统处于一般工作模式时，所述判断单元将动力电池的SOC与该模式对应的电量阈值及速度阈值进行对比，当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值且汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

进一步地，所述检测单元包括车速传感器及电机控制器，所述判断单元包括整车控制器，所述执行单元包括内燃机、发电机、离合器、驱动电机、主减差速器及驱动轮，所述内燃机、所述发电机、所述离合器及所述驱动电机依次相连，所述驱动电机通过所述主减差速器与所述驱动轮相连，所述动力电池通过所述电机控制器分别与所述发电机及所述驱动电机电性相连。

进一步地，当混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动时，所述离合器分离，驱动能量依次经过所述动力电池、所述电机控制器、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮；当混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动时，所述离合器分离，驱动能量依次经过所述内燃机、所述发电机、所述电机控制器、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮；当混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动是，所述离合器结合，驱动能量一部分依次经过所述内燃机、所述离合器、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮，另一部分依次经过所述动力电池、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮。

进一步地，所述纯电动工作模式对应的电量阈值、所述一般工作模式对应的电量阈值及所述充电工作模式对应的电量阈值依次增大，所述电量保持工作模式对应的电量阈值以开始所述电量保持工作模式对应的动力电池的SOC为准。

进一步地，所述纯电动工作模式的电量阈值为动力电池总电量的20％，所述一般工作模式的电量阈值为动力电池总电量的35％，所述充电工作模式的电量阈值为动力电池总电量的85％。

进一步地，在各工作模式对应的电量阈值及速度阈值附近还设有回滞区间。

进一步地，所述各工作模式对应的电量阈值随汽车的速度的增加而上升。

进一步地，在所述纯电动工作模式、所述充电工作模式及所述电量保持工作模式，当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值时，所述内燃机为动力电池充电。

本发明还提供了一种基于本发明提供的混合动力汽车的工作模式转换系统的转换方法，该方法包括如下步骤：

所述模式选择开关将工作模式信息发送给所述判断单元；

所述检测单元检测动力电池的SOC及汽车的车速，并将上述信息传递至所述判断单元；

所述判断单元内预先存储有各工作模式对应的电量阈值及速度阈值，所述各工作模式对应的电量阈值均不相同，所述判断单元根据工作模式的类别，将所述动力电池的SOC及所述汽车的车速与所述该工作模式对应的电量阈值及速度阈值进行对比，当所述动力电池的SOC大于该模式对应的电量阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值，且所述汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但所述汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

综上所述，在本发明提供的基于混合动力汽车的工作模式控制系统中，通过设置多种工作模式，并对多种工作模式对应的动力电池的电量阈值进行设置，可以根据驾驶员的需要控制混合动力汽车的驱动模式，在兼顾动力性与经济性，适应多种不同的需求的同时，还能够减少能源的消耗，提高人、汽车与环境之间的协调性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于混合动力汽车的工作模式控制系统的系统框图。

图2为混合动力汽车动力系统的结构示意图。

图3为纯电动工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图。

图4为充电工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图。

图5为电量保持工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图。

图6为一般工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图。

图7为动力输出工作模式切换的逻辑控制图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。

本发明的目的在于提供一种基于混合动力汽车的工作模式控制系统及通过该系统控制工作模式转换的控制方法。该系统能够兼顾动力性与经济性，适应多种不同的需求，减少能源的消耗，提高人、汽车与环境之间的协调性。

图1为本发明实施例提供的基于混合动力汽车的工作模式控制系统的系统框图。如图1所示，在本发明的实施例中，基于混合动力汽车的工作模式控制系统包括模式选择开关10、检测单元20、判断单元30及执行单元40，工作模式控制系统包括倾向于仅动力电池提供驱动力的纯电动工作模式，倾向于动力电池处于充电状态的充电工作模式及倾向于保持动力电池的剩余电量的电量保持模式。

模式选择开关10包括纯电动模式开关11、充电模式开关12及电量保持模式开关13，以分别对应上述模式。当模式选择开关10被按下时，会将驾驶员选择的工作模式的信息传递给判断单元30。

检测单元20检测动力电池的SOC(State Of Charge剩余电量)及汽车的车速信息，并将上述信息传递给判断单元30。

判断单元30内预先存储有各工作模式对应的电量阈值及速度阈值，在本实施例中，纯电动工作模式的电量阈值以SOC_{_E_limit}表示(见图3)，电池充电工作模式的电量阈值以SOC_{_C_limit}表示(见图4)，电量保持工作模式的电量阈值以SOC_{_S_limit}表示(见图5)，速度阈值以V_{_P_limit}表示，各模式对应的电量阈值均不同，但速度阈值并无要求，即各模式对应的速度阈值可以相同也可以根据实际需要进行不同的变化。判断单元30根据模式选择开关10发送的工作模式的类别，将动力电池的SOC及汽车的车速与该工作模式对应的电量阈值及速度阈值进行对比，当动力电池的SOC大于该模式对应的电量阈值时，判断单元30通过执行单元40控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值且汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，判断单元30通过执行单元40控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，判断单元30通过执行单元40控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

在本实施例中，工作模式控制系统还包括没有倾向性的一般工作模式，模式选择开关10还包括的一般模式开关14，在判断单元30中存储有对应一般工作模式的电量阈值及速度阈值，在本实施例中，该电量阈值以SOC_{_N_limit}表示(见图6)，同样地，当本发明提供的工作模式控制系统处于一般工作模式时，判断单元30将动力电池的SOC及汽车的车速与一般工作模式的电量阈值及速度阈值进行对比，当动力电池的SOC大于该模式对应的电量阈值时，混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动，当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值且汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，混合动力汽车以串联混动驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，混合动力汽车以并联混动驱动模式进行驱动。在本实施例中，一般工作模式为默认模式，当混合动力汽车启动，且各模式选择开关10并未被按下时，混合动力汽车以一般工作模式进行工作。

在本实施例中模式选择开关10可以为触控开关或机械开关等，该开关的种类及布设方式可以根据需要而设定，在此不再赘述。

图2为混合动力汽车动力系统的结构示意图，如图2所示，检测单元20包括车速传感器及电机控制器21，判断单元30可以为整车控制器31，执行单元40可以包括内燃机41、发电机42、动力电池43、离合器44、驱动电机45、主减差速器46及驱动轮47。内燃机41、发电机42、离合器44及驱动电机45依次相连，驱动电机45通过主减差速器46与驱动轮47相连，动力电池43通过电机控制器21分别与发电机42及驱动电机45电性相连。当动力电池的SOC充足时，混合动力汽车可以以纯电驱动模式进行驱动，此时，离合器44分离，内燃机41停止工作，驱动能量依次经过动力电池43、电机控制器21、驱动电机45及主减差速器46传递至驱动轮47；当动力电池的SOC不足，且车速较低时，混合动力汽车可以以串联混动驱动模式进行驱动，此时，离合器44分离，内燃机41工作，驱动能量依次经过内燃机41、发电机42、电机控制器21、驱动电机45及主减差速器46传递至驱动轮47，即以串联混动的驱动模式为汽车提供驱动力；当动力电池的SOC不足，且车速较高时，混合动力汽车可以以并联混动驱动模式进行驱动，此时，离合器44结合，内燃机41启动，汽车所需的驱动能量一部分依次经过内燃机41、离合器44、驱动电机45及主减差速器46传递至驱动轮47，另一部分经过动力电池43、驱动电机45及主减差速器46传递至驱动轮47，即以并联混动的驱动模式为汽车提供驱动力。

进一步地，在本发明的其他实施例中，检测单元20还可以获取加速踏板的位置信号、制动踏板的位置信号，判断单元30根据加速踏板的位置信号、制动踏板的位置信号及汽车的车速判断汽车驱动需求的扭矩及功率。

图3为纯电动工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图，如图3所示，当本发明提供的工作模式控制系统处于纯电动工作模式时，判断单元30将动力电池的SOC及车速分别与纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}及车速阈值V_{_P_limit}进行对比，当动力电池的SOC大于纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}，且汽车的车速小于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}，但汽车的车速大于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。为了能够在此种模式下，混合动力汽车在较长的时间内均能以纯电驱动模式进行驱动，纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}应位于较低水平。在纯电动工作模式下，其具体的电量阈值SOC_{_E_limit}可以根据需要进行标定，标定时应当参考用户的习惯、电池的充放电性能，影响电池充放电性能的因素(如温度等)。以应用广泛的三元锂离子动力电池为例，电量阈值SOC_{_E_limit}可以为动力电池43总电量的20％(以下其它模式均以三元锂离子电池为例，下文不再赘述)。当动力电池的SOC小于纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}时，整车控制器31应加大内燃机41的输出功率，为动力电池43充电，以增加动力电池的SOC，使动力电池的SOC在纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}附近保持动态平衡。在此模式下，混合动力汽车可以在较多的情况下均以纯电驱动模式进行行驶。

图4为充电工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图，如图4所示，当本发明提供的工作模式控制系统处于充电工作模式时，判断单元30将动力电池的SOC及车速分别与充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}及车速阈值V_{_P_limit}进行对比，当动力电池的SOC大于充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}，且汽车的车速小于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}，但汽车的车速大于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。当动力电池的SOC小于充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}时，整车控制器31加大内燃机41的输出功率，为动力电池43充电。为了能够在此种模式下，动力电池的SOC较高，充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}应位于较高水平，如可以为动力电池43总电量的85％，仅需为混合动力汽车进行能量回收时留出一定的剩余电量富裕。在此模式下，混合动力汽车能够在较多的情况下以串联混动或并联混动的驱动模式行驶，内燃机41为动力电池43充电，以提高动力电池的SOC。

图5为电量保持工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图，如图5所示，当本发明提供的工作模式控制系统处于电量保持工作模式时，判断单元30将动力电池的SOC及车速分别与电量保持工作模式对应的电量阈值SOC_{_S_limit}及车速阈值V_{_P_limit}进行对比，当动力电池的SOC大于电量保持工作模式对应的电量阈值SOC_{_S_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于电量保持工作模式对应的电量阈值SOC_{_S_limit}，且汽车的车速小于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于电量保持工作模式对应的电量阈值SOC_{_S_limit}，但汽车的车速大于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。电量保持工作模式对应的电量阈值SOC_{_S_limit}以开始电量保持工作模式时对应的动力电池的SOC为准，当动力电池的SOC小于电量保持工作模式对应的电量阈值SOC_{_S_limit}时，整车控制器31加大内燃机41的输出功率，为动力电池43充电。在此模式下，当混合动力汽车行驶时，能够保持动力电池的SOC不会发生较大的改变。

图6为一般工作模式下驱动模式之间转换关系的示意图，如图6所示，当本发明提供的工作模式控制系统处于一般工作模式时，判断单元30将动力电池的SOC及车速分别与一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}及车速阈值V_{_P_limit}进行对比，当动力电池的SOC大于一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}，且汽车的车速小于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}，但汽车的车速大于车速阈值V_{_P_limit}时，工作模式控制系统将控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}应小于充电工作模式对应的电量阈值SOC_{_C_limit}，但大于纯电动工作模式对应的电量阈值SOC_{_E_limit}，即SOC_{_E_limit}、SOC_{_N_limit}及SOC_{_C_limit}依次增大。在本实施例中，一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}可以为35％。在动力电池的SOC小于一般工作模式对应的电量阈值SOC_{_N_limit}的情况下，当驱动功率较小时，内燃机41产生的额外能量对动力电池43进行充电，反之，动力电池43可以辅助放电。

进一步地，为了避免动力电池的SOC及车速的波动导致驱动模式的频繁切换，在各工作模式对应的电量阈值及速度阈值附近还设置有回滞区间，在本实施例中，电量阈值的回滞区间的变化范围可以设定为动力电池43总电量的±5％，速度阈值的回滞区间的变化范围可设定为±5km/h。

进一步地，为了保证足够的后备功率，各工作模式对应的电量阈值应随着汽车速度的增加而上升。在本实施例中，从车速为0至最高车速，各工作模式对应的电量阈值可以根据动力电池43总电量的5％-20％设定。

进一步地，当内燃机41做功为动力电池43充电时，为动力电池43充电的功率应小于内燃机41总输出功率的30％。

在本发明提供的基于混合动力汽车的工作模式控制系统中，通过设置多种工作模式，并对多种工作模式对应的动力电池43的电量阈值进行设置，可以根据驾驶员的需要控制混合动力汽车的驱动模式，在兼顾动力性与经济性，适应多种不同的需求的同时，还能够减少能源的消耗，提高人、汽车与环境之间的协调性。

图7为动力输出工作模式切换的逻辑控制图，如图7所示，本发明还提供了一种通过上述基于混合动力汽车的工作模式控制系统控制工作模式转换的方法，该方法包括如下步骤：

模式选择开关10将工作模式信息发送给判断单元30；

检测单元20检测动力电池的SOC及汽车的车速，并将上述信息传递至判断单元30；

判断单元30内预先存储有各工作模式对应的电量阈值及速度阈值，各工作模式对应的电量阈值均不相同，判断单元30根据工作模式的类别，将动力电池的SOC及汽车的车速与该工作模式对应的电量阈值及速度阈值进行对比，当动力电池的SOC大于该模式对应的电量阈值时，判断单元30通过执行单元40控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值，且汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，判断单元30通过执行单元40控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，判断单元30通过执行单元40控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

进一步地，检测单元20还可以获取加速踏板的位置信号及制动踏板的位置信号，判断单元30根据加速他办的位置信号、制动踏板的位置信号及汽车的车速判断汽车驱动需求的扭矩及功率。

综上所述，在本发明提供的基于混合动力汽车的工作模式控制系统中，通过设置多种工作模式，并对多种工作模式对应的动力电池43的电量阈值进行设置，可以根据驾驶员的需要控制混合动力汽车的驱动模式，在兼顾动力性与经济性，适应多种不同的需求的同时，还能够减少能源的消耗，提高人、汽车与环境之间的协调性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：所述工作模式控制系统的工作模式包括纯电动工作模式、充电工作模式及电量保持工作模式，所述工作模式控制系统包括模式选择开关、检测单元、判断单元及执行单元；

所述模式选择开关包括纯电动模式开关、充电模式开关及电量保持模式开关，所述模式选择开关将驾驶员选择的工作模式种类发送给所述判断单元；

所述检测单元检测动力电池的SOC及汽车的车速信息，并将该信息传递给所述判断单元；

所述判断单元预先存储有各工作模式对应的电量阈值及速度阈值，各工作模式对应的所述电量阈值均不相同，所述判断单元根据所述模式选择开关发送的工作模式的类别，将所述检测单元检测到的动力电池的SOC及汽车的车速与该工作模式对应的所述电量阈值及所述速度阈值进行对比，当所述动力电池的SOC大于该模式对应的所述电量阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的所述电量阈值且所述汽车的车速小于该模式对应的所述速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的所述电量阈值但所述汽车的车速大于该模式对应的所述速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

2.根据权利要求1所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：所述工作模式控制系统还包括一般工作模式，所述模式选择开关还包括一般模式开关，所述判断单元中存储有对应一般工作模式的电量阈值及速度阈值，当所述工作模式控制系统处于一般工作模式时，所述判断单元将动力电池的SOC与该模式对应的电量阈值及速度阈值进行对比，当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值且汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。

3.根据权利要求2所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：所述纯电动工作模式对应的电量阈值、所述一般工作模式对应的电量阈值及所述充电工作模式对应的电量阈值依次增大，所述电量保持工作模式对应的电量阈值以开始所述电量保持工作模式对应的动力电池的SOC为准。

4.根据权利要求3所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：所述纯电动工作模式的电量阈值为动力电池总电量的20％，所述一般工作模式的电量阈值为动力电池总电量的35％，所述充电工作模式的电量阈值为动力电池总电量的85％。

5.根据权利要求2所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：在各工作模式对应的电量阈值及速度阈值附近还设有回滞区间。

6.根据权利要求2所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：所述各工作模式对应的电量阈值随汽车的速度的增加而上升。

7.根据权利要求2所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：所述检测单元包括车速传感器及电机控制器，所述判断单元包括整车控制器，所述执行单元包括内燃机、发电机、离合器、驱动电机、主减差速器及驱动轮，所述内燃机、所述发电机、所述离合器及所述驱动电机依次相连，所述驱动电机通过所述主减差速器与所述驱动轮相连，所述动力电池通过所述电机控制器分别与所述发电机及所述驱动电机电性相连。

8.根据权利要求7所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：当混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动时，所述离合器分离，驱动能量依次经过所述动力电池、所述电机控制器、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮；当混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动时，所述离合器分离，驱动能量依次经过所述内燃机、所述发电机、所述电机控制器、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮；当混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动时，所述离合器结合，驱动能量一部分依次经过所述内燃机、所述离合器、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮，另一部分依次经过所述动力电池、所述驱动电机及所述主减差速器传递至所述驱动轮。

9.根据权利要求7所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，其特征在于：在所述纯电动工作模式、所述充电工作模式及所述电量保持工作模式，当动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值时，所述内燃机为所述动力电池充电。

10.一种混合动力汽车的工作模式的转换方法，其特征在于：该方法基于权利要求1至权利要求9中任意一项所述的基于混合动力汽车的工作模式控制系统，并包括如下步骤：

所述模式选择开关将工作模式信息发送给所述判断单元；

所述检测单元检测动力电池的SOC及汽车的车速，并将上述信息传递至所述判断单元；

所述判断单元内预先存储有各工作模式对应的电量阈值及速度阈值，所述各工作模式对应的电量阈值均不相同，所述判断单元根据工作模式的类别，将所述动力电池的SOC及所述汽车的车速与所述该工作模式对应的电量阈值及速度阈值进行对比，当所述动力电池的SOC大于该模式对应的电量阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以纯电驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值，且所述汽车的车速小于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以串联混动的驱动模式进行驱动；当所述动力电池的SOC小于该模式对应的电量阈值但所述汽车的车速大于该模式对应的速度阈值时，所述判断单元通过所述执行单元控制混合动力汽车以并联混动的驱动模式进行驱动。