CN109466540A - 一种四驱混合动力车辆的整车控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种整车控制方法，使得在各种路面工况和环保要求下，发动机、发电机、电池组和前后轴电动机可以受控打开或者关闭，驱动功率在发动机和动力电池组之间进行合理分配，并使发动机工作在最优燃油消耗曲线。该方法中四驱混合动力汽车的整车控制策略在保证混合动力汽车的动力性的前提下，提高燃油经济性、降低有害物质的排放并延长动力电池组的循环使用寿命。本发明基于汽车行驶的基本工况，提出两种基本的电池工作状态，分别为电量消耗阶段以及电量保持阶段，在该两种阶段中，分为三种工作模式，包括纯电动行驶模式、串联驱动模式、发动机直驱模式。通过模式之间的切换用以满足不用工况的动力性、经济性和通过性等要求。

Description

一种四驱混合动力车辆的整车控制方法
技术领域
本发明属于混合动力车辆驱动控制技术领域，尤其是涉及一种四驱混合动力车辆的整车控制方法。
背景技术
为了应对世界范围内日益严格的环境保护法规和资源的严重短缺的现状，电动车辆技术成为汽车工程领域的研究热点.混合动力汽车被分为串联式混合动力汽车并联式混合动力汽车以及混联式混合动力汽车，与前两者相比，混联式混合动力汽车兼具了二者的优点，但其结构相对复杂，在保证结构可靠地条件下，混联式混合动力汽车的动力性以及经济性都要好于其余二者。
对于四驱混合动力车辆而言，都属于混联结构。市场上常见的四驱混合动力也大多是适时四驱或分时四驱，其四驱效果十分有限，而且四驱混合动力结构也大多使用发动机——后桥电机、发动机——双电机(带发电机)、发动机——双电机(不带发电机)，而发动机——三电机的构型与上述结构相比有着集成性好，动力性强，能量利用效率高等诸多优势，但其控制方法制作难度大，控制方法复杂，而且现有的控制方法多针对于适时四驱以及分时四驱，很少有针对全时四驱的控制方法。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种四驱混合动力车辆的整车控制方法，以改善整车动力性、增强车辆通过性、降低燃油消耗。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种四驱混合动力车辆的整车控制方法，四驱混合动力车辆的混合动力装置至少包括整车控制器、动力电池组及其控制器、前轴电动机及其控制器、后轴电动机及其控制器、前轴发电机及其控制器、发动机及其控制器、离合器及其控制器、前轴主减速器、后轴主减速器、减速器、耦合器、逆变器；
所述发动机通过所述减速器与所述发电机连接，所述减速器输出轴与所述离合器输入端相连接，所述离合器输出端通过所述耦合器与所述前轴电动机相连接，所述耦合器输出端与所述前轴主减速器连接将动力传递给车轮，从而完成对车辆前轴的动力输出；所述后轴电动机与所述后轴主减速器连接，完成对车辆后轴的动力输出；所述动力电池组通过所述逆变器与所述前轴发电机进行电力连接并且也与前轴发电机以及后轴电动机相连，完成电能的供给；
所述整车控制器在车辆满足相应切换条件下，通过通信网络将工作信号传递给发动机控制器、前轴电动机控制器、后轴电动机控制器、前轴发电机控制器、动力电池控制器、离合器控制器；各部件控制器根据整车控制器传输的信号完成模式的切换以及对各部件的控制；
整车控制方法具体包括如下步骤：
(1)判断发动机的燃油消耗状态以及动力电池荷电状态；
(2)判断车辆工作模式，包括纯电动行驶模式、串联驱动模式、发动机直驱模式；
(3)整车控制器根据不同的工作模式完成对工况的跟随，满足车辆在不同需求工况下的动力需求。
进一步的，所述步骤(2)中，混合动力车辆在低速行驶或低功率需求的工况下，进入所述纯电动行驶模式，在所述纯电动行驶模式下，所述离合器控制器控制所述离合器断开，所述发动机控制器控制所述发动机不工作，同时所述发电机控制器控制所述发电机不工作，所述动力电池控制器控制所述动力电池为前后轴电动机提供电能，所述整车控制器根据整车需求功率、前后轴转矩分配系数以及前后轴电动机效率图对前后轴电动机转矩进行分配，并将信号传输至所述前后轴电动机控制器，所述前轴电动机控制器控制所述前轴电动机、所述后轴电动机控制器控制所述后轴电动机执行，输出相应转矩，进而满足车辆在低速工况下的动力需求。
进一步的，所述步骤(2)中，混合动力车辆在中低速大功率需求的工况下，进入所述的串联行驶模式，所述离合器控制器控制所述离合器断开，所述发动机控制器控制发动机工作，所述发电机控制器控制所述发电机工作，整车控制器对比当前车辆功率需求与所述发电机的电功率，若当前车辆整车需求功率大于发电机的电功率，则所述发动机通过机械连接带动发电机发电，发电机除给所述前后轴电动机供电外，也通过逆变器给动力电池充电，完成行车充电；若当前车辆整车需求功率小于发电机的电功率，则发电机通过所述逆变器给前后轴电动机供电，动力电池进行放电进行功率补足，完成行车助力；当车辆处于串联行驶模式时，所述整车控制器根据整车需求功率、前后轴转矩分配系数以及所述前后轴电机效率图分配前后轴电动机转矩，并将信号传输至所述前轴电动机控制器以及所述后轴电动机控制器，所述前轴电动机控制器控制所述前轴电动机工作、所述后轴电动机控制器控制所述后轴电动机工作，分别输出相应转矩，进而完成对工况的跟随，从而满足车辆在中低速大功率需求工况下的动力需求。
进一步的，所述步骤(2)中，混合动力车辆在高速阶段，进入所述的发动机直驱模式，所述的离合器控制器控制所述离合器接合，所述发动机控制器控制所述发动机工作，在所述发动机直驱模式下，所述发动机始终工作在最佳燃油消耗曲线上，整车控制器对比发动机输出功率与整车需求功率，若所述发动机输出功率大于整车需求功率，则所述发电机控制器控制所述发电机工作，所述前后轴电动机控制器控制所述前后轴电动机不工作，所述发电机用多余功率发电并且通过逆变器给所述动力电池组进行充电，完成功率跟随，完成行车充电；若发动机输出功率小于整车需求功率，则所述发电机控制器控制所述发电机不工作，所述动力电池进行功率补足，所述前轴电动机控制器控制所述前轴电动机工作、所述后轴电动机控制器控制所述后轴电动机工作，进行转矩补足，并且所述整车控制器根据前后轴转矩分配系数、发动机输出转矩以及前后轴电动机效率图进行前后轴电动机的转矩分配，完成行车助力。
相对于现有技术，本发明所述的一种四驱混合动力车辆的整车控制方法具有以下优势：
本发明结合装置结构特点对发动机、前轴电动机、后轴电动机、前轴发电机模式切换机构的工作进行协调控制，实现了装置的有效运行，利用发动机和电动机的效率图对前后轴电动机进行转矩分配，可以改善动力跟随性能，改善了电能利用率，并可以提高车辆运行的舒适性、通过性，通过对发电机的转矩控制，使发动机工作在燃油效率较高的工作区域，保证了燃油经济性，控制方法逻辑严谨而可靠。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的四驱混合动力车辆动力结构简图示意图；
图2为本发明实施例所述的控制器执行机构网络拓扑图示意图；
图3为本发明实施例所述的车辆工作模式判断逻辑图；
图4为本发明实施例所述的整车受力示意图。
附图标记说明：
1-前轴主减速器；2-耦合器；3-前轴电动机；4-动力电池；5-逆变器；6-后轴电动机；7-后轴主减速器；8-发电机；9-发动机；10-减速器；11-离合器；12-发动机控制器；13-前轴电动机控制器；14-后轴电动机控制器；15-整车控制器；16-前轴发电机控制器；17-动力电池控制器；18离合器控制器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1表示出了本发明适用的具有多模式切换功能四驱混合动力车辆动力结构简图，图2表示出了控制器执行机构网络拓扑结构，图3表示出了车辆工作模式判断逻辑。所述具有多模式切换功能混合动力车辆至少包括以及前轴主减速器1，耦合器2，前轴电动机3，动力电池4，逆变器5，后轴电动机6，后轴主减速器7，发电机8，发动机9，减速器10，离合器11，发动机控制器12，前轴电动机控制器13，后轴电动机控制器14，整车控制器15，前轴发电机控制器16，动力电池控制器17，离合器控制器18。
图4表示出了整车的受力示意图，该示意图为前后轴载荷分配系数的求解提供了理论依据。如图4所示，N1为前轴负载，N2为后轴负载，a为质心至前轴距离，b为质心至后轴距离，h为质心高度，F为整车驱动力，iF为前轴主减速器传动比，iR为后轴主减速器传动比，整车需求转矩Ttotal，车轮半径r。
F为整车需求转矩/车轮半径即：
根据前后轮胎与地面接触点处转矩和为零，依次可得
式中m为汽车当前质量，g为重力加速度；
所以前后轴负载分别为
前后轴载荷分配系数为
前后轴载荷分配系数作为前后轴转矩分配系数的重要参数，其计算方法
如上所述。
前后轴转矩分配系数除与前后轴在和分配系数ζ外，电池SOC，整车需求功率(Ptotal)，车辆当前车速(V)，车辆加速度(a)，离合器接合状态(CClutch)均有关联。但由于该六者对前后轴转矩分配系数影响程度不尽相同，所以引入权重系数θ。
可通过查表分别查出当前电池SOC对应影响系数S(SOC)，整车功率影响系数S(Ptotal)，车速影响系数S(V)，车辆加速度影响系数S(a)以及离合器接合状态影响系数S(CClutch)。并对该六个系数进行加权处理，最终得到前后轴转矩分配系数。
前后轴转矩分配系数ξ为
该系数ξ的物理意义即为前轴电动机输出转矩与后轴电动机输出转矩之比。
若所述四驱混合动力车辆处于车辆启动阶段，由所述动力电池控制器17判断动力电池荷电状态，其SOC是否满足启动条件，若SOC值低于限值，则进行充电，充电方式可以为停车充电或怠速充电。当所述动力电池4SOC高于限值，则由所述前轴电动机控制器13以及所述后轴电动机控制器14分别控制所述前轴电动机3以及所述后轴电动机6根据前后轴转矩分配系数ξ输出转矩，启动车辆。此时，所述离合器控制器18控制所述离合器11断开，所述发动机控制器12控制所述发动机9不工作。
若所述四驱混合动力车辆处于低速低功率需求工况，由于所述车辆处于低速行驶状态，所述汽车行驶阻力主要以滚动阻力为主，空气阻力较小，在该工况下，若所述发动机控制器12控制所述发动机9工作，则无论所述离合器11接合与否，所述发动机9都处于转速较低的工作状态，发动机燃油利用率差，所以在该阶段进入所述纯电动行驶模式。所述离合器控制器18控制所述离合器11断开，所述发动机9不工作，所述前轴发电机控制器16控制所述8前轴发电机不工作，由所述17动力电池控制器控制所述4动力电池组放电提供电能，并由所述整车控制器15根据两电动机效率图、前后轴转矩分配系数ξ以及整车需求功率，分配驱动转矩，并将信号传输至所述前轴电动机控制器13以及所述后轴电动机控制器14，所述前轴电动机控制器13控制所述前轴电动机3、所述后轴电动机控制器14控制所述后轴电动机6分别输出相应转矩，输出转矩再分别通过所述前轴主减速器1和所述后轴主减速器7传递给车轮，完成对工况的跟随。所述离合器11并不接合。
若所述四驱混合动力车辆处于低速大功率需求工况，例如急加速工况，则进入所述串联行驶模式，所述纯电动行驶模式到所述串联行驶模式切换过程为所述发电机8消耗由所述动力电池组4提供的电能，产生正转速以及转矩，拖拽所述发动机9转动，当所述发动机9转速上升至接近工作转速，所述发电机控制器16控制所述发电机8停止功率输出，所述发动机控制器12控制所述发动机9开始工作，并且所述发电机控制器16控制所述发电机8提供反向转矩进行发电。切入至串联行驶模式后，所述离合器控制器18控制所述离合器11断开，所述整车控制器15根据发电机功率以及整车需求功率发出控制信号给所述动力电池控制器17，当发电机功率大于整车需求功率时，所述发动机9带动所述发电机8产生的功率除给所述前轴电动机3以及所述后轴电动机6驱动车辆外，其余功率由所述发电机8给所述动力电池组4进行充电，完成行车充电；当发电机功率小于整车需求时，所述动力电池4放电，补足不足功率，所述发动机9带动所述发电机8产生的电功率与所述动力电池4提供的电功率相加，通过所述逆变器5直接供给至所述前轴电动机3以及所述后轴电动机6，为其提供电能。并由整车控制器15根据两电动机效率图确定电动机处在该转速下的效率，进而根据以及前后轴转矩分配系数ξ分配驱动转矩，并将控制信号传递给所述前轴电动机控制器13以及所述后轴电动机控制器14，进而由所述前轴电动机控制器13控制所述前轴电动机3工作、所述后轴电动机控制器14控制所述后轴电动机6工作，分别输出相应转矩，完成对工况的跟随，完成行车助力。
若所述混合动力车辆处于高速工况下，则进入所述发动机直驱行驶模式，所述纯电动行驶模式与所述串联驱动行驶模式到所述发动机直驱模式切换过程为所述发电机8消耗由所述动力电池组4提供的电能，产生相应转矩，拖拽所述发动机9转动，当所述发动机9转速上升至接近工作转速，所述发电机控制器16控制所述发电机8不产生输出转矩，所述离合器控制器18控制所述离合器11进行结合，当所述离合器11接合后，所述发动机控制器12控制所述发动机9开始工作。若所述发动机9当前转速所提供的输出功率大于整车需求功率，则所述前轴发电机控制器16控制所述发电机8开始工作，所述发电机8产生负转矩进行发电，帮助所述发动机9完成功率跟随，从而完成行车充电；若所述发动机9当前转速所能提供的输出功率小于整车需求功率，则所述动力电池控制器17控制所述动力电池4进行发电完成功率补足，所述整车控制器15根据前后轴电动机效率图以及前后轴转矩分配系数ξ进行前后轴转矩分配并且将信号传输至所述发动机控制器12以及所述前轴电动机控制器13和所述后轴电动机控制器14，所述前轴电动机控制器13控制所述前轴电动机3工作、所述后轴电动机控制器14控制所述后轴电动机6工作，分别输出相应转矩，完成转矩补足，进而完成对工况的跟随，完成行车助力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种四驱混合动力车辆的整车控制方法，其特征在于：四驱混合动力车辆的混合动力装置至少包括整车控制器、动力电池组及其控制器、前轴电动机及其控制器、后轴电动机及其控制器、前轴发电机及其控制器、发动机及其控制器、离合器及其控制器、前轴主减速器、后轴主减速器、减速器、耦合器、逆变器；
所述发动机通过所述减速器与所述发电机连接，所述减速器输出轴与所述离合器输入端相连接，所述离合器输出端通过所述耦合器与所述前轴电动机相连接，所述耦合器输出端与所述前轴主减速器连接将动力传递给车轮，从而完成对车辆前轴的动力输出；所述后轴电动机与所述后轴主减速器连接，完成对车辆后轴的动力输出；所述动力电池组通过所述逆变器与所述前轴发电机进行电力连接并且也与前轴发电机以及后轴电动机相连，完成电能的供给；
所述整车控制器在车辆满足相应切换条件下，通过通信网络将工作信号传递给发动机控制器、前轴电动机控制器、后轴电动机控制器、前轴发电机控制器、动力电池控制器、离合器控制器；各部件控制器根据整车控制器传输的信号完成模式的切换以及对各部件的控制；
整车控制方法具体包括如下步骤：
(1)判断发动机的燃油消耗状态以及动力电池荷电状态；
(2)判断车辆工作模式，包括纯电动行驶模式、串联驱动模式、发动机直驱模式；
(3)整车控制器根据不同的工作模式完成对工况的跟随，满足车辆在不同需求工况下的动力需求。
2.根据权利要求1所述的一种四驱混合动力车辆的整车控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，混合动力车辆在低速行驶或低功率需求的工况下，进入所述纯电动行驶模式，在所述纯电动行驶模式下，所述离合器控制器控制所述离合器断开，所述发动机控制器控制所述发动机不工作，同时所述发电机控制器控制所述发电机不工作，所述动力电池控制器控制所述动力电池为前后轴电动机提供电能，所述整车控制器根据整车需求功率、前后轴转矩分配系数以及前后轴电动机效率图对前后轴电动机转矩进行分配，并将信号传输至所述前后轴电动机控制器，所述前轴电动机控制器控制所述前轴电动机、所述后轴电动机控制器控制所述后轴电动机执行，输出相应转矩，进而满足车辆在低速工况下的动力需求。
3.根据权利要求1所述的一种四驱混合动力车辆的整车控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，混合动力车辆在中低速大功率需求的工况下，进入所述的串联行驶模式，所述离合器控制器控制所述离合器断开，所述发动机控制器控制发动机工作，所述发电机控制器控制所述发电机工作，整车控制器对比当前车辆功率需求与所述发电机的电功率，若当前车辆整车需求功率大于发电机的电功率，则所述发动机通过机械连接带动发电机发电，发电机除给所述前后轴电动机供电外，也通过逆变器给动力电池充电，完成行车充电；若当前车辆整车需求功率小于发电机的电功率，则发电机通过所述逆变器给前后轴电动机供电，动力电池进行放电进行功率补足，完成行车助力；当车辆处于串联行驶模式时，所述整车控制器根据整车需求功率、前后轴转矩分配系数以及所述前后轴电机效率图分配前后轴电动机转矩，并将信号传输至所述前轴电动机控制器以及所述后轴电动机控制器，所述前轴电动机控制器控制所述前轴电动机工作、所述后轴电动机控制器控制所述后轴电动机工作，分别输出相应转矩，进而完成对工况的跟随，从而满足车辆在中低速大功率需求工况下的动力需求。
4.根据权利要求1所述的一种四驱混合动力车辆的整车控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，混合动力车辆在高速阶段，进入所述的发动机直驱模式，所述的离合器控制器控制所述离合器接合，所述发动机控制器控制所述发动机工作，在所述发动机直驱模式下，所述发动机始终工作在最佳燃油消耗曲线上，整车控制器对比发动机输出功率与整车需求功率，若所述发动机输出功率大于整车需求功率，则所述发电机控制器控制所述发电机工作，所述前后轴电动机控制器控制所述前后轴电动机不工作，所述发电机用多余功率发电并且通过逆变器给所述动力电池组进行充电，完成功率跟随，完成行车充电；若发动机输出功率小于整车需求功率，则所述发电机控制器控制所述发电机不工作，所述动力电池进行功率补足，所述前轴电动机控制器控制所述前轴电动机工作、所述后轴电动机控制器控制所述后轴电动机工作，进行转矩补足，并且所述整车控制器根据前后轴转矩分配系数、发动机输出转矩以及前后轴电动机效率图进行前后轴电动机的转矩分配，完成行车助力。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110588376A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 成都航天科工微电子系统研究院有限公司 一种分压式电池组供电系统
CN110834622A (zh) * 2019-10-21 2020-02-25 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆的混合动力系统及车辆的控制方法
CN111674382A (zh) * 2020-06-14 2020-09-18 任崇岭 一种根据电机效率扭矩动态分配的四驱混合动力控制策略
CN112389411A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 三一重型装备有限公司 混合动力车辆发动机控制方法、车辆和可读存储介质
CN113043860A (zh) * 2021-02-22 2021-06-29 深圳光韵达光电科技股份有限公司 一种增程式和发动机直驱混合驱动方法和系统
CN114212073A (zh) * 2021-12-22 2022-03-22 襄阳市志达腾骏车辆技术有限公司 一种油电混动车辆行驶模式自动切换系统及方法
CN114379535A (zh) * 2022-01-24 2022-04-22 北京航空航天大学 一种油电混合动力系统输出控制方法及装置
US11391368B2 (en) * 2020-03-16 2022-07-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive apparatus for hybrid vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060113127A1 (en) * 2002-12-08 2006-06-01 China First Automobile Group Corp. Power system for dual-motor hybrid vehicle
CN102069701A (zh) * 2009-11-20 2011-05-25 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
CN102092272A (zh) * 2010-12-22 2011-06-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种插电式混合动力四驱汽车的动力总成系统
CN103282256A (zh) * 2010-12-27 2013-09-04 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及其控制方法
CN106274510A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 清华大学 一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统及能效分层协调控制方法
CN106800020A (zh) * 2015-11-24 2017-06-06 广州汽车集团股份有限公司 一种四驱混合动力系统及其控制方法
CN108544916A (zh) * 2018-03-23 2018-09-18 上汽通用汽车有限公司 多模式混合动力电动四驱系统及其控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060113127A1 (en) * 2002-12-08 2006-06-01 China First Automobile Group Corp. Power system for dual-motor hybrid vehicle
CN102069701A (zh) * 2009-11-20 2011-05-25 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
CN102092272A (zh) * 2010-12-22 2011-06-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种插电式混合动力四驱汽车的动力总成系统
CN103282256A (zh) * 2010-12-27 2013-09-04 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及其控制方法
CN106800020A (zh) * 2015-11-24 2017-06-06 广州汽车集团股份有限公司 一种四驱混合动力系统及其控制方法
CN106274510A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 清华大学 一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统及能效分层协调控制方法
CN108544916A (zh) * 2018-03-23 2018-09-18 上汽通用汽车有限公司 多模式混合动力电动四驱系统及其控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
万媛媛: "混合动力汽车(HEV)驱动系统的研究", 《汽车零部件》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110588376A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 成都航天科工微电子系统研究院有限公司 一种分压式电池组供电系统
CN110834622A (zh) * 2019-10-21 2020-02-25 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆的混合动力系统及车辆的控制方法
US11391368B2 (en) * 2020-03-16 2022-07-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive apparatus for hybrid vehicle
CN111674382A (zh) * 2020-06-14 2020-09-18 任崇岭 一种根据电机效率扭矩动态分配的四驱混合动力控制策略
CN112389411A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 三一重型装备有限公司 混合动力车辆发动机控制方法、车辆和可读存储介质
CN113043860A (zh) * 2021-02-22 2021-06-29 深圳光韵达光电科技股份有限公司 一种增程式和发动机直驱混合驱动方法和系统
CN114212073A (zh) * 2021-12-22 2022-03-22 襄阳市志达腾骏车辆技术有限公司 一种油电混动车辆行驶模式自动切换系统及方法
CN114379535A (zh) * 2022-01-24 2022-04-22 北京航空航天大学 一种油电混合动力系统输出控制方法及装置
CN114379535B (zh) * 2022-01-24 2023-07-21 北京航空航天大学 一种油电混合动力系统输出控制方法及装置

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