CN109849894B - 一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备，该方法包括：获取当前车辆的驾驶模式信息；获取当前车辆的车辆信息，车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；根据获取的驾驶模式信息和车辆信息，确定当前车辆的动力总成模式；根据动力总成模式和车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配。通过车辆信息和驾驶模式信息以确定车辆的动力总成模式，调取与当前动力总成模式以及车辆信息相匹配的动力源之间的转矩和转速管理策略分配转矩和转速，实现了在不同的驾驶模式下，选取最优的动力源之间的转矩和转速的分配，使得汽车在常规模式和越野模式均能表现出良好的性能。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力技术领域，特别是涉及一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备。
背景技术
在目前世界各国关于汽车油耗排放法规越来越严苛的环境下，同时为了减少环境污染，混合动力汽车已有逐渐取代纯燃油汽车的趋势。
混合动力汽车不仅能够提高整车的燃油经济性，同时也可以提高整车的动力性能，因此目前各个汽车厂都致力于混合动力汽车的开发。能量管理作为混合动力汽车的关键技术，其设计成功与否直接影响着整车的性能。四驱混合动力汽车的特点在于，该类车辆会在保证燃油经济性的基础上，更强调整车的动力性能，因此，针对四驱混合动力汽车的独有的特点，制定针对性的混合动力汽车能量管理策略是极其重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备，针对四驱混合动力汽车驾驶模式多样、更强调动力性的特点，制定了兼顾燃油经济性和动力性的能量管理策略，以在不同的驾驶模式下，选取最优的动力源之间的转矩和转速的分配，使得汽车在常规模式和越野模式均能表现出良好的性能。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法，包括：
获取当前车辆的驾驶模式信息；
获取所述当前车辆的车辆信息，所述车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；
根据获取的所述驾驶模式信息和所述车辆信息，确定所述当前车辆的动力总成模式；
根据所述动力总成模式和所述车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配。
优选地，所述获取当前车辆的驾驶模式信息，包括：
获取所述当前车辆的驾驶模式选择信息；
根据所述驾驶模式选择信息，判断所述当前车辆的驾驶模式是否为常规模式；
若否，则判定所述当前车辆的驾驶模式为越野模式。
优选地，所述根据获取的所述驾驶模式信息和所述车辆信息，确定所述当前车辆的动力总成模式，包括：
当所述当前车辆的驾驶模式为常规模式时，根据预设的第一判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
当所述当前车辆的驾驶模式为越野模式时，根据预设的第二判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
其中，所述第一判断条件包括：当SOC>SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqNormEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
所述第二判断条件包括：当SOC>SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqCrossEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
其中，SOC为电池SOC，SOCTarNorm为常规模式下的电池目标SOC，TqDrv为驾驶员需求转矩，TqNormEv为常规模式下纯电动模式下的最大转矩，TqChrgLow为发动机最佳工作区域的转矩下限值，TqChrgHigh为发动机最佳工作区域的转矩上限值，SOCTarCross为越野模式下的电池目标SOC，TqCrossEv为越野模式下纯电动模式下的最大转矩。
优选地，所述根据所述动力总成模式和所述车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，包括：
在驾驶模式为常规模式下，当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormSHEV*|△SOC|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormPHEV*|△SOC|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
在驾驶模式为越野模式下，当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossSHEV*|△SOC'|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossPHEV*|△SOC'|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
其中，TqMotor为驱动电机的请求转矩，TqEng为发动机的请求转矩，fNormSHEV为常规模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC为常规模式下SOC和SOCTarNorm的差，TqGenr为发电机执行的转矩，fNormPHEV为常规模式时并联模式下的SOC惩罚系数，fCrossSHEV为越野模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC'为越野模式下SOC和SOCTarCross的差，fCrossPHEV为越野模式时并联模式下的SOC惩罚系数。
优选地，当|△SOC|＝|△SOC'|时，fNormSHEV≤fCrossSHEV，fNormPHEV≤fCrossPHEV。
一种用于四驱混合动力汽车的能量管理系统，包括：
第一获取模块，用于获取当前车辆的驾驶模式信息；
第二获取模块，用于获取所述当前车辆的车辆信息，所述车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；
确定模块，用于根据获取的所述驾驶模式信息和所述车辆信息，确定所述当前车辆的动力总成模式；
分配模块，用于根据所述动力总成模式和所述车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配。
优选地，所述第一获取模块包括：
第一获取单元，用于获取所述当前车辆的驾驶模式选择信息；
驾驶模式确定单元，用于根据所述驾驶模式选择信息，确定所述当前车辆的驾驶模式为常规模式或越野模式。
优选地，所述确定模块包括：
第一确定单元，用于当所述当前车辆的驾驶模式为常规模式时，根据预设的第一判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
第二确定单元，用于当所述当前车辆的驾驶模式为越野模式时，根据预设的第二判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
第一存储单元，用于存储所述第一判断条件和所述第二判断条件对应的信息，其中，所述第一判断条件包括：当SOC>SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqNormEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
所述第二判断条件包括：当SOC>SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqCrossEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
其中，SOC为电池SOC，SOCTarNorm为常规模式下的电池目标SOC，TqDrv为驾驶员需求转矩，TqNormEv为常规模式下纯电动模式下的最大转矩，TqChrgLow为发动机最佳工作区域的转矩下限值，TqChrgHigh为发动机最佳工作区域的转矩上限值，SOCTarCross为越野模式下的电池目标SOC，TqCrossEv为越野模式下纯电动模式下的最大转矩。
优选地，所述分配模块包括：
第一分配单元，用于在驾驶模式为常规模式下时，调取预设的常规模式动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，其中，所述预设的常规模式动力源之间的转矩和转速管理策略为：当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormSHEV*|△SOC|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormPHEV*|△SOC|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
第二分配单元，用于在驾驶模式为越野模式下时，调取预设的越野模式动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，其中，所述预设的越野模式动力源之间的转矩和转速管理策略为：在驾驶模式为越野模式下，当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossSHEV*|△SOC'|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossPHEV*|△SOC'|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
其中，TqMotor为驱动电机的请求转矩，TqEng为发动机的请求转矩，fNormSHEV为常规模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC为常规模式下SOC和SOCTarNorm的差，TqGenr为发电机执行的转矩，fNormPHEV为常规模式时并联模式下的SOC惩罚系数，fCrossSHEV为越野模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC'为越野模式下SOC和SOCTarCross的差，fCrossPHEV为越野模式时并联模式下的SOC惩罚系数。
一种用于四驱混合动力汽车的能量管理设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述用于四驱混合动力汽车的能量管理方法的步骤
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明所提供的一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法，包括：获取当前车辆的驾驶模式信息；获取当前车辆的车辆信息，车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；根据获取的驾驶模式信息和车辆信息，确定当前车辆的动力总成模式；根据动力总成模式和车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配。通过车辆的车辆信息和驾驶模式信息以确定车辆的动力总成模式，并调取与当前动力总成模式以及车辆信息相匹配的动力源之间的转矩和转速管理策略分配动力源之间的转矩和转速，实现了在不同的驾驶模式下，选取最优的动力源之间的转矩和转速的分配，使得汽车在常规模式和越野模式均能表现出良好的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于四驱混合动力汽车的能量管理方法流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备，针对四驱混合动力汽车驾驶模式多样、更强调动力性的特点，制定了兼顾燃油经济性和动力性的能量管理策略，以在不同的驾驶模式下，选取最优的动力源之间的转矩和转速的分配，使得汽车在常规模式和越野模式均能表现出良好的性能。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于四驱混合动力汽车的能量管理方法流程图。
本发明的一种具体实施方式提供了一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法，包括：
S11：获取当前车辆的驾驶模式信息。
在本实施方式中，获取当前车辆的驾驶模式信息，包括：获取当前车辆的驾驶模式选择信息；根据驾驶模式选择信息，判断当前车辆的驾驶模式是否为常规模式；若否，则判定当前车辆的驾驶模式为越野模式。
当驾驶者在驾驶四驱混合动力汽车时，会根据实际需求选取对应的驾驶模式，或者车辆根据当前行驶的路况等行驶环境因素自行选取对应的驾驶模式。此时获取当前的车辆驾驶模式信息，以判定驾驶模式为常规模式还是越野模式。
其中，越野模式指的是在山地、雪地和冰路等对车辆的动力性需求大的驾驶环境中采取的驾驶模式，其首先需要保证的是动力性，在此基础上再考虑整车的燃油经济性；而常规模式下，汽车更强调整车的燃油经济性，其次考虑动力性能。
S12：获取当前车辆的车辆信息，车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩。
其中，车速即为车辆的行驶速度，电池SOC指的是车辆的动力电池的荷电状态，即剩余电量；驾驶员需求转矩是通过车速及车辆油门踏板的开度确定的。具体来说，油门踏板的开度范围为0到100，不踩油门时油门踏板的开度为0，踩油门至最大限(踩到底)时油门踏板的开度为100；工程师可以利用经验得出表示油门踏板开度、车速及驾驶员需求扭矩之间的对应关系的表，进而在得知车速及油门踏板开度的前提下，能够通过查表获取到驾驶员需求扭矩。
S13：根据获取的驾驶模式信息和车辆信息，确定当前车辆的动力总成模式。
在本发明的一种实施方式中，根据获取的驾驶模式信息和车辆信息，确定当前车辆的动力总成模式，包括：
当当前车辆的驾驶模式为常规模式时，根据预设的第一判断条件确定当前车辆的动力总成模式；
当当前车辆的驾驶模式为越野模式时，根据预设的第二判断条件确定当前车辆的动力总成模式；
其中，第一判断条件包括：当SOC>SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定动力总成模式为串联模式；当TqNormEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定动力总成模式为联合驱动模式；
第二判断条件包括：当SOC>SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定动力总成模式为串联模式；当TqCrossEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定动力总成模式为联合驱动模式；
其中，SOC为电池SOC，SOCTarNorm为常规模式下的电池目标SOC(以该SOC为整车需要维持的目标SOC)。TqDrv为驾驶员需求转矩。TqNormEv为常规模式下纯电动模式下的最大转矩，该转矩和车速相关，TqNormEv＝fNormEV*VSpeed，fNormEV为常规模式下纯电动驱动最大转矩系数，通过该系数决定了纯电动模式、串联模式和并联模式的转矩区分值，VSpeed为车速。TqChrgLow为发动机最佳工作区域的转矩下限值。TqChrgHigh为发动机最佳工作区域的转矩上限值。SOCTarCross为越野模式下的电池目标SOC。TqCrossEv为越野模式下纯电动模式下的最大转矩，该转矩和车速相关TqCrossEv＝fCrossEV*VSpeed，fCrossEV为越野模式下纯电动驱动最大转矩系数，通过该系数决定了纯电动模式、串联模式和并联模式的转矩区分值，VSpeed为车速。
S14：根据动力总成模式和车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配。
根据动力总成模式和车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，包括：
在驾驶模式为常规模式下，当动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormSHEV*|△SOC|，TqGenr＝TqDrv；当动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormPHEV*|△SOC|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
在驾驶模式为越野模式下，当动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossSHEV*|△SOC'|，TqGenr＝TqDrv；当动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossPHEV*|△SOC'|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
其中，TqMotor为驱动电机的请求转矩。TqEng为发动机的请求转矩。fNormSHEV为常规模式时串联模式下的SOC惩罚系数，为了保证SOC能够维持在SOCTarNorm附近，根据当前△SOC对充电转矩进行修正，当0<△SOC时，该值为0；当△SOC<0时，该值随△SOC的减小而增大。△SOC为常规模式下SOC和SOCTarNorm的差。TqGenr为发电机执行的转矩。fNormPHEV为常规模式时并联模式下的SOC惩罚系数，为了保证SOC能够维持在SOCTarNorm附近，根据当前△SOC对充电转矩进行修正，当0<△SOC时，该值为0；当△SOC<0时，该值随△SOC的减小而增大。
fCrossSHEV为越野模式时串联模式下的SOC惩罚系数，为了保证SOC能够维持在SOCTarCross附近，根据当前△SOC'对充电转矩进行修正，当0<△SOC'时，该值为0；当△SOC'<0时，该值随△SOC'的减小而增大。△SOC'为越野模式下SOC和SOCTarCross的差，fCrossPHEV为越野模式时并联模式下的SOC惩罚系数，为了保证SOC能够维持在SOCTarCross附近，根据当前△SOC'对充电转矩进行修正，当0<△SOC'时，该值为0；当△SOC'<0时，该值随△SOC'的减小而增大。
进一步地，当|△SOC|＝|△SOC'|时，fNormSHEV≤fCrossSHEV，fNormPHEV≤fCrossPHEV。其作用在于，当车辆处于越野模式时，能够尽快地进行充电，以保障车辆能够有足够的动力。
其中，SOCTarNorm≤SOCTarCross，在进入越野模式时，车辆需要保证足够的电池SOC，以满足当需求功率较大时，电池能够提供较大的放电功率给驱动电机用于驱动车辆；
TqCrossEv≤TqNormEv，车辆更容易进入串联模式和并联模式为电池充电。
在本实施方式中，所采用的能量管理策略的基本原则如下：以整车的燃油经济性优先的情况下，当转矩较低且SOC较高时，由驱动电机单独驱动车辆，即开启纯电动模式；当转矩较低且SOC较低时，由驱动电机单独驱动车辆，同时发动机带动发电机为电池充电，即启动串联模式；当转矩低于发动机最佳效率工作区，且高于驱动电机单独工作的转矩时，由发动机驱动车辆的同时还需要提供一部分动力用于拖动发电机进行充电，以此保证发动机始终工作在发动机的高效率工作区，即启动并联模式；当转矩恰好处于发动机最佳效率工作区内时，完全由发动机驱动车辆，即启动纯发动机模式；当转矩高于发动机最佳效率工作区时，由发动机和驱动电机联合驱动车辆，即启动联合驱动模式。具体参考上述实施方式中的第一判断条件和第二判断条件。
而越野模式和常规模式的区别主要在于：常规模式下的串联模式和并联模式，始终以发动机、电机和电池组成的动力系统效率最优为目标，同时维持电池的SOC不低于预设的阈值；而在越野模式下，当电池SOC较低时，优先以较大的充电功率来使电池的SOC增加，以此来保证当车辆处于纯电动或联合驱动模式时，电池能给电机提供足够的动力，使得车辆能够满足越野的需求。
因此，本实施方式所提供的用于四驱混合动力汽车的能量管理方法，相对于常规充电模式的能量管理策略，当车辆处于越野模式下时，车辆更容易进入串联模式、并联模式为电池充电以保障电池能够提供足够的动力用以越野使用；在串联模式、并联模式下，在电池SOC相同时，越野模式下能够提供更多的充电效率，存储更多的电能用于后续的越野驱动；在电池SOC和整车目标SOC差值相同时，越野模式充电效率更大，电池SOC能够更加迅速地靠近目标SOC。因此，本能量管理方法能够很好地使得四驱混合动力汽车在常规模式和越野模式下均能表现出良好的性能。
相应地，本发明一种实施方式还提供了一种用于四驱混合动力汽车的能量管理系统，包括：第一获取模块，用于获取当前车辆的驾驶模式信息；第二获取模块，用于获取当前车辆的车辆信息，车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；确定模块，用于根据获取的驾驶模式信息和车辆信息，确定当前车辆的动力总成模式；分配模块，用于根据动力总成模式和车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配。
其中，第一获取模块包括：第一获取单元，用于获取当前车辆的驾驶模式选择信息；驾驶模式确定单元，用于根据驾驶模式选择信息，确定当前车辆的驾驶模式为常规模式或越野模式。
确定模块包括：第一确定单元，用于当当前车辆的驾驶模式为常规模式时，根据预设的第一判断条件确定当前车辆的动力总成模式；第二确定单元，用于当当前车辆的驾驶模式为越野模式时，根据预设的第二判断条件确定当前车辆的动力总成模式；第一存储单元，用于存储第一判断条件和第二判断条件对应的信息，其中，第一判断条件包括：当SOC>SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定动力总成模式为串联模式；当TqNormEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定动力总成模式为联合驱动模式；
第二判断条件包括：当SOC>SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定动力总成模式为串联模式；当TqCrossEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定动力总成模式为联合驱动模式；
其中，SOC为电池SOC，SOCTarNorm为常规模式下的电池目标SOC，TqDrv为驾驶员需求转矩，TqNormEv为常规模式下纯电动模式下的最大转矩，TqChrgLow为发动机最佳工作区域的转矩下限值，TqChrgHigh为发动机最佳工作区域的转矩上限值，SOCTarCross为越野模式下的电池目标SOC，TqCrossEv为越野模式下纯电动模式下的最大转矩。
分配模块包括：
第一分配单元，用于在驾驶模式为常规模式下时，调取预设的常规模式动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，其中，预设的常规模式动力源之间的转矩和转速管理策略为：当动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormSHEV*|△SOC|，TqGenr＝TqDrv；当动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormPHEV*|△SOC|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
第二分配单元，用于在驾驶模式为越野模式下时，调取预设的越野模式动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，其中，预设的越野模式动力源之间的转矩和转速管理策略为：在驾驶模式为越野模式下，当动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossSHEV*|△SOC'|，TqGenr＝TqDrv；当动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossPHEV*|△SOC'|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
其中，TqMotor为驱动电机的请求转矩，TqEng为发动机的请求转矩，fNormSHEV为常规模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC为常规模式下SOC和SOCTarNorm的差，TqGenr为发电机执行的转矩，fNormPHEV为常规模式时并联模式下的SOC惩罚系数，fCrossSHEV为越野模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC'为越野模式下SOC和SOCTarCross的差，fCrossPHEV为越野模式时并联模式下的SOC惩罚系数。
进一步地，当|△SOC|＝|△SOC'|时，fNormSHEV≤fCrossSHEV，fNormPHEV≤fCrossPHEV。其作用在于，当车辆处于越野模式时，能够尽快地进行充电，以保障车辆能够有足够的动力。
其中，SOCTarNorm≤SOCTarCross，在进入越野模式时，车辆需要保证足够的电池SOC，以满足当需求功率较大时，电池能够提供较大的放电功率给驱动电机用于驱动车辆；
TqCrossEv≤TqNormEv，车辆更容易进入串联模式和并联模式为电池充电。
因此，本实施方式所提供的用于四驱混合动力汽车的能量管理方法，相对于常规充电模式的能量管理策略，当车辆处于越野模式下时，车辆更容易进入串联模式、并联模式为电池充电以保障电池能够提供足够的动力用以越野使用；在串联模式、并联模式下，在电池SOC相同时，越野模式下能够提供更多的充电效率，存储更多的电能用于后续的越野驱动；在电池SOC和整车目标SOC差值相同时，越野模式充电效率更大，电池SOC能够更加迅速地靠近目标SOC。因此，本能量管理方法能够很好地使得四驱混合动力汽车在常规模式和越野模式下均能表现出良好的性能。
相应地，本发明一种实施方式还提供了一种用于四驱混合动力汽车的能量管理设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述用于四驱混合动力汽车的能量管理方法的步骤。
以上对本发明所提供的一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备进行了详细介绍，其中，一种用于四驱混合动力汽车的能量管理系统及设备的技术方案的说明请参见上述一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法中相应部分的具体说明。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法，其特征在于，包括：
获取当前车辆的驾驶模式信息；
获取所述当前车辆的车辆信息，所述车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；
根据获取的所述驾驶模式信息和所述车辆信息，确定所述当前车辆的动力总成模式；
根据所述动力总成模式和所述车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配；
所述获取当前车辆的驾驶模式信息，包括：
获取所述当前车辆的驾驶模式选择信息；
根据所述驾驶模式选择信息，判断所述当前车辆的驾驶模式是否为常规模式；
若否，则判定所述当前车辆的驾驶模式为越野模式；
所述根据获取的所述驾驶模式信息和所述车辆信息，确定所述当前车辆的动力总成模式，包括：
当所述当前车辆的驾驶模式为常规模式时，根据预设的第一判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
当所述当前车辆的驾驶模式为越野模式时，根据预设的第二判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
其中，所述第一判断条件包括：当SOC>SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqNormEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
所述第二判断条件包括：当SOC>SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqCrossEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
其中，SOC为电池SOC，SOCTarNorm为常规模式下的电池目标SOC，TqDrv为驾驶员需求转矩，TqNormEv为常规模式下纯电动模式下的最大转矩，TqChrgLow为发动机最佳工作区域的转矩下限值，TqChrgHigh为发动机最佳工作区域的转矩上限值，SOCTarCross为越野模式下的电池目标SOC，TqCrossEv为越野模式下纯电动模式下的最大转矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力总成模式和所述车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，包括：
在驾驶模式为常规模式下，当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormSHEV*|△SOC|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormPHEV*|△SOC|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
在驾驶模式为越野模式下，当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossSHEV*|△SOC'|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossPHEV*|△SOC'|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
其中，TqMotor为驱动电机的请求转矩，TqEng为发动机的请求转矩，fNormSHEV为常规模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC为常规模式下SOC和SOCTarNorm的差，TqGenr为发电机执行的转矩，fNormPHEV为常规模式时并联模式下的SOC惩罚系数，fCrossSHEV为越野模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC'为越野模式下SOC和SOCTarCross的差，fCrossPHEV为越野模式时并联模式下的SOC惩罚系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当|△SOC|＝|△SOC'|时，fNormSHEV≤fCrossSHEV，fNormPHEV≤fCrossPHEV。
4.一种用于四驱混合动力汽车的能量管理系统，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取当前车辆的驾驶模式信息；
第二获取模块，用于获取所述当前车辆的车辆信息，所述车辆信息包括车速、电池SOC和驾驶员需求转矩；
确定模块，用于根据获取的所述驾驶模式信息和所述车辆信息，确定所述当前车辆的动力总成模式；
分配模块，用于根据所述动力总成模式和所述车辆信息，调取对应的动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配；
所述第一获取模块包括：
第一获取单元，用于获取所述当前车辆的驾驶模式选择信息；
驾驶模式确定单元，用于根据所述驾驶模式选择信息，确定所述当前车辆的驾驶模式为常规模式或越野模式；
所述确定模块包括：
第一确定单元，用于当所述当前车辆的驾驶模式为常规模式时，根据预设的第一判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
第二确定单元，用于当所述当前车辆的驾驶模式为越野模式时，根据预设的第二判断条件确定所述当前车辆的动力总成模式；
第一存储单元，用于存储所述第一判断条件和所述第二判断条件对应的信息，其中，所述第一判断条件包括：当SOC>SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarNorm且TqDrv≤TqNormEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqNormEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
所述第二判断条件包括：当SOC>SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为纯电动模式；当SOC<SOCTarCross且TqDrv≤TqCrossEv时，判定所述动力总成模式为串联模式；当TqCrossEv<TqDrv≤TqChrgLow时，判定所述动力总成模式为并联模式；当TqChrgLow<TqDrv≤TqChrgHigh时，判定所述动力总成模式为纯发动机模式；当TqChrgHigh<TqDrv时，判定所述动力总成模式为联合驱动模式；
其中，SOC为电池SOC，SOCTarNorm为常规模式下的电池目标SOC，TqDrv为驾驶员需求转矩，TqNormEv为常规模式下纯电动模式下的最大转矩，TqChrgLow为发动机最佳工作区域的转矩下限值，TqChrgHigh为发动机最佳工作区域的转矩上限值，SOCTarCross为越野模式下的电池目标SOC，TqCrossEv为越野模式下纯电动模式下的最大转矩。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述分配模块包括：
第一分配单元，用于在驾驶模式为常规模式下时，调取预设的常规模式动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，其中，所述预设的常规模式动力源之间的转矩和转速管理策略为：当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormSHEV*|△SOC|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fNormPHEV*|△SOC|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
第二分配单元，用于在驾驶模式为越野模式下时，调取预设的越野模式动力源之间的转矩和转速管理策略进行动力源之间的转矩和转速的分配，其中，所述预设的越野模式动力源之间的转矩和转速管理策略为：在驾驶模式为越野模式下，当所述动力总成模式为纯电动模式时，TqMotor＝TqDrv；当所述动力总成模式为串联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossSHEV*|△SOC'|，TqGenr＝TqDrv；当所述动力总成模式为并联模式时，TqEng＝TqDrv+fCrossPHEV*|△SOC'|，TqMotor＝TqDrv-TqEng；当所述动力总成模式为纯发动机模式时，TqEng＝TqDrv；当所述动力总成模式为联合驱动模式时，TqEng＝TqChrgHigh，TqMotor＝TqDrv-TqChrgHigh；
其中，TqMotor为驱动电机的请求转矩，TqEng为发动机的请求转矩，fNormSHEV为常规模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC为常规模式下SOC和SOCTarNorm的差，TqGenr为发电机执行的转矩，fNormPHEV为常规模式时并联模式下的SOC惩罚系数，fCrossSHEV为越野模式时串联模式下的SOC惩罚系数，△SOC'为越野模式下SOC和SOCTarCross的差，fCrossPHEV为越野模式时并联模式下的SOC惩罚系数。
6.一种用于四驱混合动力汽车的能量管理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述用于四驱混合动力汽车的能量管理方法的步骤。
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