CN107323452A - 混合动力车辆及其驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了混合动力车辆及其驱动控制方法，驱动控制方法包括如下步骤：根据所述电池的荷电状态所处的荷电状态区间，以及根据所述混合动力车辆的需求功率与所述发动机的最佳效率区间对应的上限功率、下限功率、第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率中的至少一者之间的关系，控制所述发动机的输出功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式或发电机模式，以及控制所述第一电机和/或第二电机和/或第三电机工作于电动机模式时的输出功率。本发明可使得发动机、第一电机、第二电机和第三电机这四者协调工作，以充分发挥四者各自的作用。

Description

混合动力车辆及其驱动控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及混合动力车辆及其驱动控制方法。
背景技术
近年来，随着人们对由汽车尾气所引起的空气污染问题的关注，以及由于石油资源的不可再生性所导致的战略安全方面的考虑，节能减排成为汽车制造商和工程师们重要的研究方向。混合动力汽车的技术已接近成熟，这也给新能源半挂车的发展奠定了坚实的基础。
传统上，在半挂车行业燃料费占近40％的运营成本。对于运输车队，面临着与柴油汽油相关的巨大成本，任何方法来降低这些成本将是值得考虑的。对汽车和货运行业来说，产品能减少燃料消耗和优化碳足迹将备受好评。
目前在有些现有技术中，在半挂车上增加可工作于发电机模式或电动机模式的电机，当判断半挂车处于刹车状态时，控制电机工作于发电机模式，电机向电池供电；当判断半挂车处于上坡或者加速状态时，控制电机工作于电动机模式，电池向电机供电，通过这种方式，一方面节省能源，另一方面可以增加半挂车的动力。
然而，在这些现有技术中，牵引车与半挂车上的电机独自工作，容易因不协调的工作导致出现相应的问题，例如造成动力冗余甚至相互干扰。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了混合动力车辆及其驱动控制方法，以控制混合动力车辆的发动机、第一电机、第二电机和第三电机协调工作。
本发明提供了一种混合动力车辆的驱动控制方法，所述混合动力车辆包括发动机、电池、与第一车轴联动的第一电机、与第二车轴联动的第二电机以及与第三车轴联动的第三电机，所述第一电机、第二电机和第三电机分别工作在电动机模式下的最大输出功率分别为：第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率，所述驱动控制方法包括如下步骤：根据所述电池的荷电状态所处的荷电状态区间，以及根据所述混合动力车辆的需求功率与所述发动机的最佳效率区间对应的上限功率、下限功率、第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率中的至少一者之间的关系，控制所述发动机的输出功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式或发电机模式，以及控制所述第一电机和/或第二电机和/或第三电机工作于电动机模式时的输出功率。
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于两电机最大功率和与所述上限功率之和，控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，以及控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下；其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述剩余功率。
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于等于两电机最大功率和，且小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且输出各自的电机最大功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于两电机最大功率和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下并总共输出所述需求功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，并控制所述发动机停止输出功率；其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述需求功率。
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于上限功率，控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于三电机最大功率和与所述上限功率之和，且大于两电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机均工作于电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率；其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和；所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于三电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式下且输出各自的电机最大功率，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和。
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于某一电机最大功率与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作在电动机模式，且输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作在发电机模式；其中，所述剩余功率小于等于所述其中一者的电机最大功率。
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于所述上限功率，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率与某一电机最大功率之和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
若所述荷电状态处于第三预设荷电状态区间，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
本发明还提供了一种混合动力车辆，包括控制器，所述控制器用于：根据所述混合动力车辆的电池的荷电状态所处的荷电状态区间，以及根据所述混合动力车辆的需求功率与发动机的最佳效率区间对应的上限功率、下限功率、第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率中的至少一者之间的关系，控制所述发动机的输出功率，控制第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式或发电机模式，以及控制所述第一电机和/或第二电机和/或第三电机工作于电动机模式时的输出功率；其中，所述第一电机、第二电机和第三电机分别工作在电动机模式下的最大输出功率分别为：第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于两电机最大功率和与所述上限功率之和，控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，以及控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述剩余功率。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于等于两电机最大功率和，且小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且输出各自的电机最大功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于两电机最大功率和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下并总共输出所述需求功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，并控制所述发动机停止输出功率；其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述需求功率。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于上限功率，控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于三电机最大功率和与所述上限功率之和，且大于两电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机均工作于电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率；其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和；所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于三电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式下且输出各自的电机最大功率，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于某一电机最大功率与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作在电动机模式，且输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作在发电机模式；其中，所述剩余功率小于等于所述其中一者的电机最大功率。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于所述上限功率，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率与某一电机最大功率之和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第三预设荷电状态区间，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
所述控制器用于，所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者的输出功率之比等于某一比例。
所述控制器用于，所述第一电机、第二电机和第三电机的输出功率之比等于某一比例。
有益效果：
根据所述电池的荷电状态所处的荷电状态区间，以及根据需求功率与上限功率、下限功率、第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率中的至少一者之间的关系，控制发动机的输出功率，控制第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式或发电机模式，以及控制第一电机和/或第二电机和/或第三电机工作于电动机模式时的输出功率，从而使得发动机、第一电机、第二电机和第三电机这四者协调工作，以充分发挥四者各自的作用。
而通过对第一电机、第二电机和第三电机的工作模式的控制，及将需求功率分配给工作于电动机模式的第一电机和/或第二电机和/或第三电机，在一些情形下，可以使发动机处于最佳效率区间，从而能够更加充分利用燃油能源；或者在一些情形下，可以尽可能使发动机的输出功率降低，从而节省燃油能源。
而通过对控制第一电机、第二电机和第三电机中的一者或两者进入发电机模式下，在一些情形下，不仅可以使得发动机处于最佳效率区间，而且还能够及时为电池补充电量，使得混合动力车辆保持在一个更佳的状态。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明混合动力车辆一种实施例的系统示意图；
图2是图1的混合动力车辆的驱动控制方法一种实施例的一部分流程图；
图3是图1的混合动力车辆的驱动控制方法一种实施例的另一部分流程图；
图4是图1的混合动力车辆的驱动控制方法一种实施例的另一部分流程图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，是本发明混合动力车辆一种实施例的示意图，包括第一车轴110、第二车轴111、第三车轴112、与第一车轴110联动的第一电机(M1)120、与第二车轴111联动的第二电机(M2)121、与第三车轴112联动的第三电机(M3)122、电池130、电池管理系统(BMS)131、发动机161和整车控制器(VECU)150。上述第一车轴110和第二车轴111之间的相对位置关系并不局限于图1所示，第一车轴110和第二车轴111可以是图1所示三个车轴中的任两个车轴。
在一个实施例中，整车控制器150可以通过第一电机120、第二电机121和第三电机122的电机控制器(MCU)140实现对第一电机120、第二电机121和第三电机122的控制(整车控制器150与电机控制器140可以通过CAN总线通信)，通过发动机控制器(ECU)160实现对发动机161的控制(整车控制器150与发动机控制器160可以通过CAN总线通信)。
在一个实施例中，混合动力车辆可以是包含半挂车(或全挂车)1和牵引车(未示出)的整车，具体而言，第一车轴110、第二车轴111和第三车轴112位于半挂车(或全挂车)1上，发动机161位于牵引车中。
第一电机120、第二电机121和第三电机122均可以在整车控制器(VECU)150的控制下，在整车控制器(VECU)150通过控制BMS131而控制电池130的配合下(整车控制器150与BMS131可以通过CAN总线通信)，工作在电动机模式或发电机模式(图1中未示出相关连接关系)。当第一电机120工作在电动机模式时，电池130对第一电机120供电(例如，电池130输出的高压直流电压经过电机控制器140转换为高压交流电压供给第一电机120)，第一电机120驱动第一车轴110转动；当第一电机120工作在发电机模式时，第一车轴110带动第一电机120转动，第一电机120输出电能向电池130充电(例如，第一电机120输出的高压交流电压经过电机控制器140转换为高压直流电压供给电池130)。第二电机121和第三电机122的工作原理与第一电机120相同。第一电机120可以通过减速器等与第一车轴110传动连接，第一电机120也可以与第一车轴110是一体的，第二电机121和第三电机122亦然。
整车控制器(VECU)150接收混合动力车辆的各个传感器数据，根据各个传感器数据可以计算(获取)得到混合动力车辆的车速、需求功率P需、荷电状态SOC(State ofCharge)等各种参数，以实现对混合动力车辆的控制。
发动机161通常具有一个最佳效率区间，发动机161工作在这一最佳效率区间时的输出功率介于上限功率P区上和下限功率P区下之间，上限功率P区上和下限功率P区下可以保存在存储器中，以供整车控制器(VECU)150获取。
同样，第一电机120、第二电机121和第三电机122工作在电动机模式下的最大输出功率分别为：第一电机最大功率PM1、第二电机最大功率PM2和第二电机最大功率PM3(三者可统称为电机最大功率PM)，这三个参数可以是相等的也可以是不相等的。这三个参数也可以事先存入存储器中，以供整车控制器(VECU)150获取。
如图2至4所示，是图1所示的混合动力车辆的驱动控制方法的一种实施例的流程图，包括如下步骤。
S1、计算混合动力车辆的车速、需求功率P需、以及电池130的荷电状态SOC。
车速、需求功率P需和荷电状态SOC均可以采用现有常用的方法进行计算得到。
S2、当满足以下条件之一时，整车控制器(VECU)150根据需求功率P需与上限功率P区上、下限功率P区下、第一电机最大功率PM1、第二电机最大功率PM2和第三电机最大功率PM3中的至少一者之间的关系，控制发动机161、第一电机120、第二电机121和第三电机122协调工作，即控制发动机161的输出功率，控制每个电机(第一电机120、第二电机121和第三电机122)工作于电动机模式或发电机模式，以及控制第一电机120和/或第二电机121和/或第三电机122工作于电动机模式时的输出功率：
当车速小于预设速度V1，且需求功率P需小于预设功率P1，且荷电状态SOC大于等于第二荷电状态SOC2且小于等于第一荷电状态SOC1，即SOC2≤SOC≤SOC1(其中，SOC1<SOC2)；
当车速大于预设速度V1，且荷电状态SOC大于等于第二荷电状态SOC2；
当需求功率P需大于预设功率P1，且荷电状态SOC大于等于第二荷电状态SOC2；
当车速大于预设速度V1，且荷电状态SOC大于等于第三荷电状态SOC3且小于第二荷电状态SOC2，即SOC3≤SOC<SOC2(其中，SOC2<SOC3)。
在一个更优的实施例中，若SOC≥SOC2(荷电状态SOC处于第一预设荷电状态区间)，且需求功率P需大于上限功率P区上且小于等于两电机最大功率和与上限功率P区上之和(即P区上<P需≤P区上+两电机最大功率和)，控制发动机161输出上限功率P区上，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122的其中两者工作在电动机模式下且总共输出需求功率减去上限功率后的剩余功率P需-P区上，以及控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的另一者工作在发电机模式下。其中，两电机最大功率和是指，第一电机最大功率PM1、第二电机最大功率PM2和第三电机最大功率PM3三者中某两者之和，即两电机最大功率和等于(PM1+PM2)或(PM1+PM3)或(PM2+PM3)；其中两者的电机最大功率之和大于等于剩余功率。上述工作在电动机模式下的其中两个电机可以按照某一比例输出功率，该某一比例可以根据剩余功率P需-P区上的大小进行调节，例如1:1，或者该某一比例等于两个电机的最大电机功率之比，等等。这样，可以保证发动机161工作于最佳效率区间，且第一电机120、第二电机121和第三电机均在工作。
例如，当P区上<P需≤P区上+两电机最大功率和，控制发动机161输出上限功率P区上，若(PM1+PM2)、(PM1+PM3)和(PM2+PM3)均大于或等于(P需-P区上),则可以控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的任意两个电机工作于电动机模式，而控制其余的一个电机工作于发电机模式。若仅有(PM1+PM2)和(PM1+PM3)大于或等于(P需-P区上),而(PM2+PM3)小于(P需-P区上)，则要么控制第一电机120和第二电机121工作在电动机模式而第三电机122工作在发电机模式，要么控制第一电机120和第三电机122工作在电动机模式而第二电机121工作在发电机模式。若仅有(PM1+PM2)大于或等于(P需-P区上)，而(PM1+PM3)和(PM2+PM3)小于(P需-P区上)，则只能控制第一电机120和第二电机121工作在电动机模式而第三电机122工作在发电机模式。
在一个更优的实施例中，若SOC≥SOC2，且需求功率P需大于等于两电机最大功率和，且小于等于下限功率P区下，则控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其中两者工作在电动机模式下且均输出各自的电机最大功率，控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的另一者工作在发电机模式下，以及控制发动机输出需求功率P需减去各自的电机最大功率后的剩余功率。例如，若控制第一电机120和第二电机121工作于电动机模式下，且分别输出第一电机最大功率PM1和第二电机最大功率PM2，则控制第三电机122工作于发电机模式，控制发动机输出的剩余功率为P需-PM1-PM2。在一个更优的实施例中，若SOC≥SOC2，且需求功率P需小于两电机最大功率和，则控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其中两者工作在电动机模式下并总共输出需求功率P需，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的另一者工作在发电机模式下，并控制发动机161停止输出功率。其中两者的电机最大功率之和大于等于需求功率P需。
例如，当P需<两电机最大功率和，若(PM1+PM2)、(PM1+PM3)和(PM2+PM3)均大于或等于P需,则可以控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的任意两个电机工作于电动机模式，而控制其余的一个电机工作于发电机模式。若仅有(PM1+PM2)和(PM1+PM3)大于或等于P需,而(PM2+PM3)小于P需，则要么控制第一电机120和第二电机121工作在电动机模式而第三电机122工作在发电机模式，要么控制第一电机120和第三电机122工作在电动机模式而第二电机121工作在发电机模式。若仅有(PM1+PM2)大于或等于P需，而(PM1+PM3)和(PM2+PM3)小于P需，则只能控制第一电机120和第二电机121工作在电动机模式而第三电机122工作在发电机模式。
在一个更优的实施例中，若SOC≥SOC2，且需求功率P需大于下限功率P区下且小于等于上限功率P区上，控制发动机161输出需求功率P需，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122工作于发电机模式。本实施例同样可以保证发动机161工作于最佳效率区间，且第一电机120和第二电机121均在工作。
在一个更优的实施例中，若SOC≥SOC2，且需求功率P需小于等于三电机最大功率和与上限功率P区上之和，且大于两电机最大功率和与上限功率P区上之和，即P区上+两电机最大功率和≤P需+三电机最大功率和，则控制发动机161输出上限功率P区上，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122均工作于电动机模式下且总共输出需求功率P需减去上限功率P区上后的剩余功率P需-P区上。三个电机输出功率之比可以等于设定比例。三电机最大功率和是指，第一电机最大功率PM1、第二电机最大功率PM2和第三电机最大功率PM3之和。第一电机120、第二电机121和第三电机122的输出功率之比可以等于某一比例，该某一比例可以根据剩余功率P需-P区上的大小进行调节，例如1:1：1，或者该某一比例等于PM1:PM2:PM3等等。本实施例同样可以保证发动机161工作于最佳效率区间，且第一电机120、第二电机121和第三电机122均在工作。
在一个更优的实施例中，若SOC≥SOC2，且需求功率P需大于三电机最大功率和与上限功率P区上之和，即P需>P区上+三电机最大功率和，则控制第一电机120、第二电机121和第三电机122工作于电动机模式下且输出各自的电机最大功率，以及控制发动机输出需求功率P需减去各自的电机最大功率后的剩余功率(P需-PM1-PM2-PM3)。
在一个更优的实施例中，若SOC3≤SOC<SOC2(荷电状态SOC处于第二预设荷电状态区间)，且需求功率P需大于上限功率P区上且小于等于某一电机最大功率PM与上限功率P区上之和，即，P区上<P需≤PM+P区上，则控制发动机输出上限功率P区上，控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其中一者工作在电动机模式，且输出需求功率P需减去上限功率P区上后的剩余功率P需-P区上，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其余两者工作在发电机模式；其中，剩余功率P需-P区上小于等于其中一者的电机最大功率PM。
例如，当P区上<P需≤PM+P区上，若PM1、PM2和PM3均大于或等于P需-P区上,则可以控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的任意一个电机工作于电动机模式，而控制其余的两个电机工作于发电机模式。若仅有PM1和PM2大于或等于P需-P区上,而PM3小于P需-P区上，则要么控制第一电机120工作在电动机模式而第二电机121和第三电机122工作在发电机模式，要么控制第二电机121工作在电动机模式而第一电机120和第三电机122工作在发电机模式。若仅有PM1大于或等于P需-P区上，而PM3和PM2小于P需-P区上，则只能控制第一电机120工作在电动机模式而第二电机121和第三电机122工作在发电机模式。
在一个更优的实施例中，若SOC3≤SOC<SOC2，且需求功率P需小于等于下限功率P区下，则控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率PM，控制发动机输出需求功率P需减去电机最大功率PM后的剩余功率P需-PM，并控制控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其余两者工作于发电机模式。
在一个更优的实施例中，若SOC3≤SOC<SOC2，且需求功率P需大于下限功率P区下且小于等于上限功率P区上，则控制发动机输出需求功率P需，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122工作于发电机模式。这样，可以保证发动机161工作于最佳效率区间，且第一电机120、第二电机121和第三电机122均在工作。
在一个更优的实施例中，若SOC3≤SOC<SOC2，且需求功率P需大于上限功率P区上与某一电机最大功率PM之和，则控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率PM，控制发动机输出需求功率P需减去电机最大功率PM后的剩余功率P需-PM，并控制控制第一电机120、第二电机121和第三电机122中的其余两者工作于发电机模式。例如，控制第一电机120输出第一电机最大功率PM1，则控制发动机输出P需-PM1，并控制控制第二电机121和第三电机122工作于发电机模式。
在一个实施例中，若荷电状态SOC小于第三荷电状态SOC3(荷电状态SOC处于第三预设荷电状态区间)，即，SOC<SOC3，此时电池130的电量已经下降到较低水平，则控制发动机161输出需求功率P需，并控制第一电机120、第二电机121和第三电机122工作于发电机模式。
在上述几个实施例中，发动机161、第一电机120、第二电机121和第三电机122均在工作，因而此情形下混合动力车辆的工作模式可以称之为混合并联模式。
在一个更优的实施例中，当混合动力车辆的车速小于预设车速V1，且需求功率P需小于预设功率P1，且荷电状态SOC大于第一荷电状态SOC1(也即是说，此时电池130电量充足)，且第一电机120、第二电机和第三电机122都能够正常工作(例如，启动电机，检测电机的电流是否达到阈值以判断电机能否正常工作)时，则控制第一电机120、第二电机121和第三电机122工作于电动机模式。三者的输出功率之比可以等于设定比例。在此情形下，混合动力车辆工作于纯电动模式(EV模式)。
可以根据电池130的总容量与电机最大功率之间的关系，确定第一荷电状态SOC1、第二荷电状态SOC2和第二荷电状态SOC3的数值。例如，第一荷电状态SOC1的数值应该保证第一电机120、第二电机121和第三电机122在EV模式下能够正常工作一定时长；第二荷电状态SOC2应该保证在混合并联模式下第一电机120、第二电机121和第三电机122能够正常工作。
在一个实施例中，当混合动力车辆在制动(刹车)中，整车控制器(VECU)150可以控制第一电机120、第二电机121和第三电机122工作于发电机模式，为电池130充电。
可以理解，本混合动力车辆的驱动控制方法并不局限于在整车控制器(VECU)150进行执行，也可以是其他可以控制第一电机120、第二电机121、第三电机122和发动机161的控制器。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (26)

1.一种混合动力车辆的驱动控制方法，所述混合动力车辆包括发动机、电池、与第一车轴联动的第一电机、与第二车轴联动的第二电机以及与第三车轴联动的第三电机，所述第一电机、第二电机和第三电机分别工作在电动机模式下的最大输出功率分别为：第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率，其特征是，所述驱动控制方法包括如下步骤：
根据所述电池的荷电状态所处的荷电状态区间，以及根据所述混合动力车辆的需求功率与所述发动机的最佳效率区间对应的上限功率、下限功率、第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率中的至少一者之间的关系，控制所述发动机的输出功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式或发电机模式，以及控制所述第一电机和/或第二电机和/或第三电机工作于电动机模式时的输出功率。
2.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于两电机最大功率和与所述上限功率之和，控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，以及控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述剩余功率。
3.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于等于两电机最大功率和，且小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且输出各自的电机最大功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
4.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于两电机最大功率和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下并总共输出所述需求功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，并控制所述发动机停止输出功率；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述需求功率。
5.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于上限功率，控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
6.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于三电机最大功率和与所述上限功率之和，且大于两电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机均工作于电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率；
其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和；所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
7.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于三电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式下且输出各自的电机最大功率，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；
其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和。
8.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于某一电机最大功率与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作在电动机模式，且输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作在发电机模式；
其中，所述剩余功率小于等于所述其中一者的电机最大功率。
9.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
10.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于所述上限功率，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
11.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率与某一电机最大功率之和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
12.如权利要求1所述的驱动控制方法，其特征是，
若所述荷电状态处于第三预设荷电状态区间，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
13.一种混合动力车辆，包括控制器，其特征是，所述控制器用于：
根据所述混合动力车辆的电池的荷电状态所处的荷电状态区间，以及根据所述混合动力车辆的需求功率与发动机的最佳效率区间对应的上限功率、下限功率、第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率中的至少一者之间的关系，控制所述发动机的输出功率，控制第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式或发电机模式，以及控制所述第一电机和/或第二电机和/或第三电机工作于电动机模式时的输出功率；
其中，所述第一电机、第二电机和第三电机分别工作在电动机模式下的最大输出功率分别为：第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率。
14.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于两电机最大功率和与所述上限功率之和，控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，以及控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述剩余功率。
15.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于等于两电机最大功率和，且小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下且输出各自的电机最大功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
16.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于两电机最大功率和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者工作在电动机模式下并总共输出所述需求功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的另一者工作在发电机模式下，并控制所述发动机停止输出功率；
其中，所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和；所述其中两者的电机最大功率之和大于等于所述需求功率。
17.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于上限功率，控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
18.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于三电机最大功率和与所述上限功率之和，且大于两电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机均工作于电动机模式下且总共输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率；
其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和；所述两电机最大功率和是指，第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率三者中某两者之和。
19.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第一预设荷电状态区间，且所述需求功率大于三电机最大功率和与所述上限功率之和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于电动机模式下且输出各自的电机最大功率，以及控制所述发动机输出所述需求功率减去所述各自的电机最大功率后的剩余功率；
其中，所述三电机最大功率和是指，所述第一电机最大功率、第二电机最大功率和第三电机最大功率之和。
20.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率且小于等于某一电机最大功率与所述上限功率之和，则控制所述发动机输出所述上限功率，控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作在电动机模式，且输出所述需求功率减去所述上限功率后的剩余功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作在发电机模式；
其中，所述剩余功率小于等于所述其中一者的电机最大功率。
21.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率小于等于所述下限功率，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
22.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述下限功率且小于等于所述上限功率，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
23.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第二预设荷电状态区间，且所述需求功率大于所述上限功率与某一电机最大功率之和，则控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中一者工作于电动机模式且输出电机最大功率，控制所述发动机输出所述需求功率减去所述电机最大功率后的剩余功率，并控制控制所述第一电机、第二电机和第三电机中的其余两者工作于发电机模式。
24.如权利要求13所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，若所述荷电状态处于第三预设荷电状态区间，则控制所述发动机输出所述需求功率，并控制所述第一电机、第二电机和第三电机工作于发电机模式。
25.如权利要求14或16所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，所述第一电机、第二电机和第三电机中的其中两者的输出功率之比等于某一比例。
26.如权利要求18所述的混合动力车辆，其特征是，
所述控制器用于，所述第一电机、第二电机和第三电机的输出功率之比等于某一比例。
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