CN113320519A - 一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法 - Google Patents
一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113320519A CN113320519A CN202110628840.2A CN202110628840A CN113320519A CN 113320519 A CN113320519 A CN 113320519A CN 202110628840 A CN202110628840 A CN 202110628840A CN 113320519 A CN113320519 A CN 113320519A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- mode
- vehicle speed
- soc
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法,包括驾驶模式选取模块,供驾驶员选取车辆的驾驶模式;运行参数获取模块,确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V;工作模式选取模块,比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中最优的工作模式;输出执行模块,接收输出执行模块的一个工作模式信号后,依据该最优的工作模式执行输出动力。本发明能够根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式,在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求。
Description
技术领域
本发明公开了一种混合动力系统和多驾驶模式控制方法,属于混合动力系统技术领域,具体公开了一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法。
背景技术
混合动力驱动技术经过数十年的发展,逐渐成熟并分化出几种技术路线,如串联、并联、混联等。尤其是混联混合动力汽车(发动机和两台电机通过动力耦合装置联结),其工作模式多样,综合性能较优,逐渐成为各主机厂主推的混合动力技术方案。混合动力汽车兼具传统燃油汽车和电动汽车的优点,在汽车起停和低速阶段利用驱动电机效率高、扭矩大的优势,提高车辆经济性;发动机和驱动电机还可同时驱动,提高车辆动力性,成为了混合动力系统的主流发展方向。
目前,混合动力驱动系统大多采用发动机+电机+ISG电机驱动前轴的形式。这种混合动力驱动系统,其个模式(纯电动、串联、并联等)的功能都是通过前轴实现的,燃油经济性较好,动力性较优,但无法通过后轴驱动,不能适应复杂工况对车辆操控性的要求。通过在汽车后轴增加一个驱动电机,工况适应性更好,驱动能力更强,但目前基于该结构形式的驱动系统研究较少。
现有技术中对四驱混合动力车辆的多种工作模式的划分比较模糊,控制方法较单一,发动机及电机的工作区间分配不够合理,车辆能耗高;且各工作模式的特点体现不明显,用户在实际驾驶中不能根据对经济性、动力性或操控稳定性的需求及驾驶路况对车辆动力系统进行主观控制,驾驶体验感不强。
因此,有必要设计一种新的四驱混合动力驱动系统及其多驾驶模式控制方法,能够根据用户选择的驾驶模式切换至预设工作模式集合,检测车辆信号,并判断车辆行驶状态,自动运行最佳工作模式,在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法,其能够根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式,在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求。
本发明公开了一种四驱混合动力系统,其包括驾驶模式选取模块,供驾驶员依据其主观驾驶需求选取车辆的驾驶模式,并将被选取的驾驶模式信号发送至运行参数获取模块;运行参数获取模块,接收到驾驶模式选取模块的选取的驾驶模式信号后,确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V,并将上述三个控制参数信号发送至工作模式选取模块;工作模式选取模块,接收到运行参数获取模块的三个控制参数信号后,比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中的一个工作模式,并将该工作模式信号发送至输出执行模块;输出执行模块,接收输出执行模块的最优的工作模式信号后,依据该最优的工作模式执行输出动力。
本发明还公开了一种多驾驶模式控制方法,车辆包括多个驾驶模式,四驱混合动力系统包括M个工作模式,第X个驾驶模式下设置有NX个工作模式,N1、N2…NX<M,车辆的第X个驾驶模式被驾驶员主观选择后,车辆基于第X个驾驶模式对应的主观驾驶需求在NX个工作模式中确定一个工作模式,车辆依据确定的一个工作模式输出动力,其中,X、N1、N2、…、NX、M均为自然数,N1、N2、…、NX之间可以相等或者不等。
在本发明的一种优选实施方案中,车辆确定第X个驾驶模式下一个工作模式方法包括,获取车速V;获取车辆需求功率P;获取动力电池荷电状态SOC;比对车速V与设定车速,比对车辆需求功率P与设定功率,比对动力电池荷电状态SOC与设定电池荷电状态,并判断是否满足进入退出四驱的条件,确定工作模式。其中,车速V、车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC均为车辆当前状态下的实际值,车速V可通过车速传感器获取、车辆需求功率P能够根据加速度踏板信号参数获取、动力电池荷电状态SOC能够根据电池控制单元获取。
在本发明的一种优选实施方案中,第1个驾驶模式为ECO驾驶模式,在ECO驾驶模式下加速踏板被踩下时,当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1,确定工作模式为前驱纯电动模式,当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1,确定工作模式为前驱串联模式,当车速V大于第一设定车速V1或者车辆需求功率P大于第一设定功率P1,确定工作模式为前驱纯发动机模式,当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件,确定工作模式为四驱纯电动模式,当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件,确定工作模式为四驱串联模式,当确定的工作模式为前驱纯发动机模式且满足充电条件,同时执行行车充电子模式,当满足退出四驱条件,重新执行判断,其中第一设定车速V1<第二设定车速V2,第一设定电池荷电状态S1<第二设定电池荷电状态S2。
在本发明的一种优选实施方案中,第2个驾驶模式为Sport驾驶模式,在Sport驾驶模式下加速踏板被踩下时,当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2,确定工作模式为四驱纯电动模式;当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2,确定工作模式为四驱串联模式;当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC大于第三设定电池荷电状态S3,确定工作模式为四驱并联模式;当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC小于第三设定电池荷电状态S3,确定工作模式为前驱纯发动机模式;当车速V大于第三设定车速V3且满足四驱条件,确定工作模式为前驱纯发动机模式;当车辆需求功率P大于第三设定功率P3且动力电池荷电状态SOC大于第四设定电池荷电状态S4,确定工作模式为三电机辅助加速子模式;当满足退出四驱条件时,重新执行判断;其中第三设定车速V3<第四设定车速V4,第二设定功率P2<第三设定功率P3,第二设定电池荷电状态S2<第三设定电池荷电状态S3<第四设定电池荷电状态S4。
在本发明的一种优选实施方案中,第3个驾驶模式为Normal模式,在Normal模式下加速踏板被踩下时,当车速V小于第五设定车速V5且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1且车辆需求功率P小于第四设定功率P4,确定工作模式为前驱纯电动模式;当车速V大于第五设定车速V5或动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1,确定工作模式为前驱纯发动机模式;当车速V小于第五设定车速V5且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1且第四设定功率P4小于车辆需求功率P小于第五设定功率P5,确定工作模式为前驱纯发动机模式;当车速V小于第五设定车速V5且车辆需求功率P大于第五设定功率P5且动力电池荷电状态SOC大于第五设定电池荷电状态S5,确定工作模式为前驱并联模式;当满足进入四驱条件且车辆需求功率P小于第六设定功率P6且动力电池荷电状态SOC大于第六设定电池荷电状态S6,确定工作模式为四驱纯电动模式;当满足进入四驱条件且车辆需求功率P小于第六设定功率P6且动力电池荷电状态SOC小于第六设定电池荷电状态S6,确定工作模式为四驱串联模式;当满足进入四驱条件且车辆需求功率P大于第六设定功率P6且动力电池荷电状态SOC大于第七设定电池荷电状态S7,确定工作模式为四驱并联模式;当满足退出四驱条件时,重新执行判断;其中第一设定电池荷电状态S1=第五设定电池荷电状态S5<第六设定电池荷电状态S6<第七设定电池荷电状态S7,第四设定功率P4<第五设定功率P5<第六设定功率P6。
在本发明的一种优选实施方案中,第4个驾驶模式为4WD驾驶模式,在4WD驾驶模式下且加速踏板被踩下时,当车辆需求功率P小于第七设定功率P7且动力电池荷电状态SOC大于第八设定电池荷电状态S8,确定工作模式为四驱纯电动模式;当车辆需求功率P小于第七设定功率P7且动力电池荷电状态SOC小于第八设定电池荷电状态S8,确定工作模式为四驱串联模式;当车辆需求功率P大于第七设定功率P7且动力电池荷电状态SOC大于第九设定电池荷电状态S9,确定工作模式为四驱并联模式;当满足退出四驱条件时,重新执行判断;其中第七设定功率P7<第八设定功率P8,第八设定电池荷电状态S8<第九设定电池荷电状态S9。
在本发明的一种优选实施方案中,每个驾驶模式下当加速踏板未被踩下时,确定工作模式为能量回收模式。
在本发明的一种优选实施方案中,充电条件包括动力电池荷电状态SOC小于设定阈值且四驱混合动力系统输出功率大于车辆需求功率P。
在本发明的一种优选实施方案中,进入四驱条件为:当未发现异常和系统故障时,若加速度大于设定阈值,或横摆角速度大于设定阈值,或转向角大于设定阈值,或坡度大于设定阈值,或车轮滑移率大于设定阈值;退出四驱条件为:发现异常和系统故障或者车速V大于设定阈值。
本发明的有益效果是:本发明的四驱混合动力车辆的多种工作模式的划分明确,其能够根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式,在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求,解决了现有四驱混合动力系统的多种工作模式对用户主观驾驶需求的限制;本发明通过将工作模式提前划分至驾驶模式,从而能够根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式,在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求。
附图说明
图1是本发明一种四驱混合动力系统的结构示意图;
图2是本发明一种多驾驶模式控制方法的工作原理图;
图中:1-第一驱动模块;2-第二驱动模块;3-控制模块;4-能量存储组件;5-第一电机;6-发动机;7-第三电机;8-第一电机控制器;9-发动机控制器;10-第二电机控制器;11-第二电机;12-第一离合器;13-第一减速器;14-第一差速器;15-前轴;16-第二离合器;17-第二减速器;18-第二差速器;19-后轴;20-动力电池;21-油箱。
具体实施方式
下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式,对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例中,如图1所示,四驱混合动力系统,包括第一驱动模块1、第二驱动模块2、控制模块3和能量存储组件4,第一驱动模块1、第二驱动模块2和能量存储组件4并联;
第一驱动模块1包括第一电机5,发动机6和第三电机7,第一电机5与发动机6连接;控制模块3包括第一电机控制器8、发动机控制器9和第二电机控制器10,第一电机控制器8与第一电机5及第三电机7连接,发动机控制器9与发动机6连接;
第二驱动模块2包括第二电机11,第二电机控制器10与第二电机11连接;
进一步地,本实施例中,第一驱动模块1还包括第一离合器12、第一减速器13和第一差速器14,发动机6通过第一离合器12与第一减速器13连接,第一减速器13与第一差速器14相连,第一差速器14与前轴15连接。
第二驱动模块2还包括第二离合器16、第二减速器17和第二差速器18,所述第二电机11通过第二离合器16与第二减速器17连接,第二减速器17与第二差速器18相连,第二差速器18与后轴19连接。
能量存储组件4包括动力电池20和油箱21。
其中,第一驱动模块1负责两个前轮的驱动以及发电,第二驱动模块2负责两个后轮的驱动以及发电。
第一电机控制器8用于控制第一电机5和第三电机7,发动机控制器9用于控制发动机6,第二电机控制器10用于控制第二电机11。
发动机6能够为前轴15提供动能,并通过前轴15带动两个前轮转动。
发动机6能够为第三电机7提供动能,并通过第三电机7产生电能,对动力电池20充电。
第一电机5能够为前轴15提供动能,并通过前轴15带动两个前轮转动;也能够利用前轴15的动能产生电能,为动力电池20充电。
第三电机7能够为发动机6提供动能;也能够利用发动机6提供的动能产生电能,为动力电池20充电;必要时能够为前轴15提供动能,并通过前轴15带动两个前轮转动。
第二电机11能够为后轴19提供动能,并通过后轴19带动两个后轮转动;也能够利用后轴19的动能产生电能,为动力电池20充电。
油箱21为发动机6供油;动力电池20为第一电机5和第二电机11提供电能,必要时能够为第三电机7提供电能。
当第一离合器12接合时,发动机6可以驱动前轴15。
当第二离合器16接合时,第二电机11可以驱动后轴19。
当第一离合器12和第二离合器16均接合时,必要时第三电机7可以驱动前轴15。
本实施例中,在后轴19上布置第二电机11和第二离合器16,通过第二离合器的开合实现两驱模式和四驱模式的切换;通过与第一驱动模块1的第一电机5,发动机6、第三电机7和第一离合器12相结合,实现了前、后两轴四轮动力输出;通过发动机与前轴之间的解耦,可兼顾纯电机驱动功能和发动机增程发电功能。
进一步地,如图1-2所示,四驱混合动力系统包括九种工作模式:
前驱纯电动模式:第一离合器12打开,第二离合器16打开,动力电池20为第一电机5提供电能;
前驱纯发动机模式:第一离合器12接合,第二离合器16打开,油箱21为发动机6供油;
四驱纯电动模式:第一离合器12打开,第二离合器16接合,动力电池20为第一电机5和第二电机11提供电能;
前驱串联模式:第一离合器12打开,第二离合器16打开,油箱21为发动机6供油,动力电池20为第一电机5提供电能,第三电机7发电,并为第一电机5提供电能,剩余的发电电能用于给动力电池20充电;
四驱串联模式:第一离合器12打开,第二离合器16接合,油箱21为发动机6供油,动力电池20为第一电机5和第二电机11提供电能,第三电机7发电,并为第一电机5和第二电机11提供电能,剩余的发电电能用于给动力电池20充电;
前驱并联模式:第一离合器12接合,第二离合器16打开,油箱21为发动机6供油,动力电池20为第一电机5提供电能,第三电机7发电,并为第一电机5提供电能,剩余的发电电能为动力电池20充电;
四驱并联模式:第一离合器12接合,第二离合器16接合,油箱21为发动机6供油,动力电池20为第一电机5和第二电机11提供电能,第三电机7发电,并为第一电机5和第二电机11提供电能,剩余的发电电能为动力电池20充电;
能量回收模式:第一离合器12打开,第二离合器16保持当前开合状态,动力电池20和油箱21不输出能量,第一电机5由前轴15动能带动,输出回收电能,第三电机7由发动机6动能带动,输出回收电能;当第二离合器16接合时,第二电机11由后轴19动能带动,输出回收电能;回收电能为动力电池20充电。
前驱纯发动机模式包括行车充电子模式,发动机6驱动第三电机7产生电能,为动力电池20充电;可选地,四驱并联模式也包括行车充电子模式。
四驱并联模式包括三电机辅助加速子模式,油箱21为发动机6供油,动力电池20第一电机5、第二电机11和第三电机7提供电能。
如图2所示,用于上述的四驱混合动力系统的多驾驶模式控制方法,
具体地,多驾驶模式控制方法定义了四种驾驶模式,驾驶模式包含不同的工作模式集合及对应的切换策略;四种驾驶模式包括:
ECO驾驶模式:包括前驱纯电动模式、前驱纯发动机模式、四驱纯电动模式、前驱串联模式、四驱串联模式及切换策略E;
Sport驾驶模式:包括四驱纯电动模式、四驱串联模式、前驱纯发动机模式、四驱并联模式及切换策略S;
Normal驾驶模式:包括前驱纯电动模式、前驱纯发动机模式、四驱纯电动模式、四驱串联模式、四驱并联模式及切换策略N;
4WD驾驶模式:包括四驱纯电动模式、四驱串联模式、四驱并联模式及切换策略F。
进一步地,控制模块3根据驾驶员选择的驾驶模式选取对应的切换策略,根据设定的三类控制参数对四驱混合动力系统的工作模式进行设定时间间隔的循环判断,判断所得到的工作模式在该循环内不变;
进一步地,三类控制参数包括:通过CAN总线(控制器局域网络)获取车辆需求功率P信号、动力电池荷电状态SOC信号及车速V信号,车辆需求功率P设定阈值第一设定功率P1、第二设定功率P2、第三设定功率P3、第四设定功率P4、第五设定功率P5、第六设定功率P6、第七设定功率P7、第八设定功率P8,动力电池荷电状态SOC设定阈值第一设定电池荷电状态S1、第二设定电池荷电状态S2、第三设定电池荷电状态S3、第四设定电池荷电状态S4、第五设定电池荷电状态S5、第六设定电池荷电状态S6、第七设定电池荷电状态S7、第八设定电池荷电状态S8、第九设定电池荷电状态S9和车速V设定阈值第一设定车速V1、第二设定车速V2、第三设定车速V3、第四设定车速V4、第五设定车速V5,其中第一设定功率P1<第二设定功率P2<第三设定功率P3,第四设定功率P4<第五设定功率P5<第六设定功率P6,第七设定功率P7<第八设定功率P8;第一设定电池荷电状态S1=第五设定电池荷电状态S5<第二设定电池荷电状态S2=第六设定电池荷电状态S6=第八设定电池荷电状态S8<第三设定电池荷电状态S3=第七设定电池荷电状态S7=第九设定电池荷电状态S9<第四设定电池荷电状态S4;第五设定车速V5<第一设定车速V1<第二设定车速V2=第三设定车速V3<第四设定车速V4。
本实施例中,实际应用时,SOC设定阈值的具体数值需要根据动力电池性能及参数进行匹配和设定。
本实施例中,实际应用时,车辆需求功率设定阈值和车速设定阈值可以根据需求进行设定。
设定时间间隔和三类控制参数后,控制方法包括以下步骤:
首先,控制模块3判断驾驶员选择的驾驶模式;
如果驾驶员选择ECO模式,则控制模块3运行切换策略E;
其中,
切换策略E,进一步包括:
如果加速踏板未被踩下,运行能量回收模式;
如果加速踏板被踩下,执行如下判断:
如果车速小于第一设定车速V1,运行前驱纯电动模式,在此过程中,如果动力电池电量小于第一设定电池荷电状态S1,运行前驱串联模式;
如果车速大于第一设定车速V1或车辆需求功率大于第一设定功率P1,运行前驱纯发动机模式;如果四驱混合动力系统满足充电条件,运行行车充电子模式;
如果车速小于第二设定车速V2且四驱混合动力系统满足进入四驱条件,运行四驱纯电动模式;在此过程中,如果动力电池电量小于第二设定电池荷电状态S2,运行四驱串联模式;
如果四驱混合动力系统满足退出四驱条件时,重新执行如上判断;
进一步地,
如果驾驶员选择Sport模式,则控制模块3运行切换策略S;
其中,
切换策略S,进一步包括:
如果加速踏板未被踩下,运行能量回收模式;
如果加速踏板被踩下,执行如下判断:
如果车速小于第三设定车速V3或四驱混合动力系统满足进入四驱条件时,运行四驱纯电动模式;在此过程中,如果动力电池电量小于第二设定电池荷电状态S2,运行四驱串联模式;
如果车速大于第四设定车速V4或车辆需求功率大于第二设定功率P2,进一步判断:如果动力电池电量大于第三设定电池荷电状态S3,运行四驱并联模式;如果动力电池电量小于第三设定电池荷电状态S3,运行前驱纯发动机模式;
如果车辆需求功率大于第三设定功率P3且动力电池电量大于第四设定电池荷电状态S4时,运行三电机辅助加速子模式;
如果四驱混合动力系统满足退出四驱条件时,重新执行如上判断;
进一步地,
如果驾驶员选择Normal模式,则控制模块3运行切换策略N;
其中,
切换策略N,进一步包括:
如果加速踏板未被踩下,运行能量回收模式;
如果加速踏板被踩下,执行如下判断:
如果车速小于第五设定车速V5,运行前驱纯电动模式,在此过程中,如果动力电池电量小于第五设定电池荷电状态S5或车辆需求功率大于第四设定功率P4而小于第五设定功率P5,运行前驱纯发动机模式,如果四驱混合动力系统满足充电条件,运行行车充电子模式;
如果车辆需求功率大于第五设定功率P5且动力电池电量大于第五设定电池荷电状态S5,运行前驱并联模式;
如果四驱混合动力系统满足进入四驱条件且车辆需求功率小于第六设定功率P6,进一步判断:如果动力电池电量大于第六设定电池荷电状态S6,运行四驱纯电动模式,如果动力电池电量小于第六设定电池荷电状态S6,运行四驱串联模式;
如果四驱混合动力系统满足进入四驱条件,车辆需求功率大于第六设定功率P6且动力电池电量大于第七设定电池荷电状态S7,运行四驱并联模式;
如果四驱混合动力系统满足退出四驱条件时,重新执行如上判断;
进一步地,
如果驾驶员选择4WD驾驶模式,则控制模块3运行切换策略F;
其中,
切换策略F,进一步包括:
如果加速踏板未被踩下,运行能量回收模式;
如果加速踏板被踩下,执行如下判断:
如果车辆需求功率小于第七设定功率P7,进一步判断:如果动力电池电量大于第八设定电池荷电状态S8,运行四驱纯电动模式,如果动力电池电量小于第八设定电池荷电状态S8,运行四驱串联模式;
如果车辆需求功率大于第八设定功率P8且动力电池电量大于第九设定电池荷电状态S9,运行四驱并联模式;
如果四驱混合动力系统满足退出四驱条件,执行切换策略N。
进一步地,控制模块3对四驱混合动力系统的充电条件、进入四驱条件和退出四驱条件的信号进行检测,包括:车速、车辆需求功率、动力电池荷电状态、加速度、角速度、转向角、坡度和车轮滑移率信号;
其中,
充电条件:动力电池电量小于设定阈值,且四驱混合动力系统输出功率大于车辆需求功率;
进入四驱条件:监测异常和系统故障;当未发现异常和系统故障时,若加速度大于设定阈值,或横摆角速度大于设定阈值,或转向角大于设定阈值,或坡度大于设定阈值,或车轮滑移率大于设定阈值,则进入四驱工况;
退出四驱条件:监测异常和系统故障;若车速大于设定阈值或发现异常和系统故障,则退出四驱工况。
本发明旨在设计一种高性能四驱混合动力系统及其多驾驶模式控制方法,以解决现有四驱混合动力系统的多种工作模式对用户主观驾驶需求的限制,根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式,在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不以限制本发明,凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种四驱混合动力系统,其特征在于:包括
驾驶模式选取模块,供驾驶员依据其主观驾驶需求选取车辆的驾驶模式,并将被选取的驾驶模式信号发送至运行参数获取模块;
运行参数获取模块,接收到驾驶模式选取模块的选取的驾驶模式信号后,确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V,并将上述三个控制参数信号发送至工作模式选取模块;
工作模式选取模块,接收到运行参数获取模块的三个控制参数信号后,比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中的一个工作模式,并将该工作模式信号发送至输出执行模块;
输出执行模块,接收输出执行模块的最优的工作模式信号后,依据该最优的工作模式执行输出动力。
2.一种多驾驶模式控制方法,其特征在于:车辆包括多个驾驶模式,四驱混合动力系统包括M个工作模式,第X个驾驶模式下设置有NX个工作模式,N1、N2…NX<M,车辆的第X个驾驶模式被驾驶员主观选择后,车辆基于第X个驾驶模式对应的主观驾驶需求在NX个工作模式中确定一个工作模式,车辆依据确定的一个工作模式输出动力。
3.根据权利要求2所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:车辆确定第X个驾驶模式下一个工作模式方法包括,
获取车速V;获取车辆需求功率P;获取动力电池荷电状态SOC;比对车速V与设定车速,比对车辆需求功率P与设定功率,比对动力电池荷电状态SOC与设定电池荷电状态,并判断是否满足进入退出四驱的条件,确定工作模式。
4.根据权利要求3所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:第1个驾驶模式为ECO驾驶模式,在ECO驾驶模式下加速踏板被踩下时,
当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1,确定工作模式为前驱纯电动模式,
当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1,确定工作模式为前驱串联模式,
当车速V大于第一设定车速V1或者车辆需求功率P大于第一设定功率P1,确定工作模式为前驱纯发动机模式,
当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件,确定工作模式为四驱纯电动模式,
当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件,确定工作模式为四驱串联模式,
当确定的工作模式为前驱纯发动机模式且满足充电条件,同时执行行车充电子模式,
当满足退出四驱条件,重新执行判断,
其中第一设定车速V1<第二设定车速V2,第一设定电池荷电状态S1<第二设定电池荷电状态S2。
5.根据权利要求3所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:第2个驾驶模式为Sport驾驶模式,在Sport驾驶模式下加速踏板被踩下时,
当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2,确定工作模式为四驱纯电动模式;
当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2,确定工作模式为四驱串联模式;
当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC大于第三设定电池荷电状态S3,确定工作模式为四驱并联模式;
当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC小于第三设定电池荷电状态S3,确定工作模式为前驱纯发动机模式;
当车速V大于第三设定车速V3且满足四驱条件,确定工作模式为前驱纯发动机模式;
当车辆需求功率P大于第三设定功率P3且动力电池荷电状态SOC大于第四设定电池荷电状态S4,确定工作模式为三电机辅助加速子模式;
当满足退出四驱条件时,重新执行判断;
其中第三设定车速V3<第四设定车速V4,第二设定功率P2<第三设定功率P3,第二设定电池荷电状态S2<第三设定电池荷电状态S3<第四设定电池荷电状态S4。
6.根据权利要求3所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:第3个驾驶模式为Normal模式,在Normal模式下加速踏板被踩下时,
当车速V小于第五设定车速V5且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1且车辆需求功率P小于第四设定功率P4,确定工作模式为前驱纯电动模式;
当车速V大于第五设定车速V5或动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1,确定工作模式为前驱纯发动机模式;
当车速V小于第五设定车速V5且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1且第四设定功率P4小于车辆需求功率P小于第五设定功率P5,确定工作模式为前驱纯发动机模式;
当车速V小于第五设定车速V5且车辆需求功率P大于第五设定功率P5且动力电池荷电状态SOC大于第五设定电池荷电状态S5,确定工作模式为前驱并联模式;
当满足进入四驱条件且车辆需求功率P小于第六设定功率P6且动力电池荷电状态SOC大于第六设定电池荷电状态S6,确定工作模式为四驱纯电动模式;
当满足进入四驱条件且车辆需求功率P小于第六设定功率P6且动力电池荷电状态SOC小于第六设定电池荷电状态S6,确定工作模式为四驱串联模式;
当满足进入四驱条件且车辆需求功率P大于第六设定功率P6且动力电池荷电状态SOC大于第七设定电池荷电状态S7,确定工作模式为四驱并联模式;
当满足退出四驱条件时,重新执行判断;
其中第一设定电池荷电状态S1=第五设定电池荷电状态S5<第六设定电池荷电状态S6<第七设定电池荷电状态S7,第四设定功率P4<第五设定功率P5<第六设定功率P6。
7.根据权利要求3所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:第4个驾驶模式为4WD驾驶模式,在4WD驾驶模式下且加速踏板被踩下时,
当车辆需求功率P小于第七设定功率P7且动力电池荷电状态SOC大于第八设定电池荷电状态S8,确定工作模式为四驱纯电动模式;
当车辆需求功率P小于第七设定功率P7且动力电池荷电状态SOC小于第八设定电池荷电状态S8,确定工作模式为四驱串联模式;
当车辆需求功率P大于第七设定功率P7且动力电池荷电状态SOC大于第九设定电池荷电状态S9,确定工作模式为四驱并联模式;
当满足退出四驱条件时,重新执行判断;
其中第七设定功率P7<第八设定功率P8,第八设定电池荷电状态S8<第九设定电池荷电状态S9。
8.根据权利要求5-7任意一项权利要求所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:每个驾驶模式下当加速踏板未被踩下时,确定工作模式为能量回收模式。
9.根据权利要求5-7任意一项权利要求所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:充电条件包括动力电池荷电状态SOC小于设定阈值且四驱混合动力系统输出功率大于车辆需求功率P。
10.根据权利要求5-7任意一项权利要求所述的多驾驶模式控制方法,其特征在于:
进入四驱条件为:当未发现异常和系统故障时,若加速度大于设定阈值,或横摆角速度大于设定阈值,或转向角大于设定阈值,或坡度大于设定阈值,或车轮滑移率大于设定阈值;
退出四驱条件为:发现异常和系统故障或者车速V大于设定阈值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110628840.2A CN113320519B (zh) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | 一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110628840.2A CN113320519B (zh) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | 一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113320519A true CN113320519A (zh) | 2021-08-31 |
CN113320519B CN113320519B (zh) | 2022-11-29 |
Family
ID=77419757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110628840.2A Active CN113320519B (zh) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | 一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113320519B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114030457A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-11 | 北京航空航天大学 | 一种串并联混合动力系统双阈值工作模式切换控制方法 |
CN114212091A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-22 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车动力传动装置控制方法、车辆及计算机可读存储介质 |
CN114954040A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-30 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 一种新能源汽车动力系统及其控制方法 |
WO2023082854A1 (zh) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 四驱纯电动汽车的动力系统控制方法及动力系统 |
WO2023082843A1 (zh) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 四驱纯电动汽车的动力系统控制方法及动力系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010139275A1 (zh) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | 芜湖普威技研有限公司 | 四驱混合动力汽车的驱动系统及其驱动管理方法 |
US20140077941A1 (en) * | 2011-05-10 | 2014-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle display device |
WO2015032321A1 (zh) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | 比亚迪股份有限公司 | 混合动力汽车的控制系统和控制方法 |
CN105644550A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 四驱混合动力汽车及其工作模式的四参数控制方法、装置 |
CN109849894A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-07 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备 |
CN109878319A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 吉林大学 | 一种插电式串并联四驱混合动力系统及控制方法 |
-
2021
- 2021-06-02 CN CN202110628840.2A patent/CN113320519B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010139275A1 (zh) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | 芜湖普威技研有限公司 | 四驱混合动力汽车的驱动系统及其驱动管理方法 |
US20140077941A1 (en) * | 2011-05-10 | 2014-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle display device |
WO2015032321A1 (zh) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | 比亚迪股份有限公司 | 混合动力汽车的控制系统和控制方法 |
CN105644550A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 四驱混合动力汽车及其工作模式的四参数控制方法、装置 |
CN109878319A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 吉林大学 | 一种插电式串并联四驱混合动力系统及控制方法 |
CN109849894A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-07 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种用于四驱混合动力汽车的能量管理方法、系统及设备 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023082854A1 (zh) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 四驱纯电动汽车的动力系统控制方法及动力系统 |
WO2023082843A1 (zh) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 四驱纯电动汽车的动力系统控制方法及动力系统 |
CN114212091A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-22 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车动力传动装置控制方法、车辆及计算机可读存储介质 |
CN114212091B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-05-23 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车动力传动装置控制方法、车辆及计算机可读存储介质 |
CN114030457A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-11 | 北京航空航天大学 | 一种串并联混合动力系统双阈值工作模式切换控制方法 |
CN114954040A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-30 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 一种新能源汽车动力系统及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113320519B (zh) | 2022-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113320519B (zh) | 一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法 | |
CN105946600B (zh) | 串联增程式电动汽车动力系统及其控制方法 | |
CN110304044B (zh) | 基于ecms的phev四驱转矩分配方法 | |
CN101898557B (zh) | 电动四驱混合动力车辆的控制方法 | |
CN100453359C (zh) | 动力输出装置及其控制方法及安装有动力输出装置的汽车 | |
CN108544916B (zh) | 多模式混合动力电动四驱系统及其控制方法 | |
CN101445047B (zh) | 一种全轮驱动混合动力汽车驱动系统 | |
CN105848961B (zh) | 车辆 | |
CN107310375A (zh) | 一种双行星轮系多模式混合动力系统及控制方法 | |
CN106800020A (zh) | 一种四驱混合动力系统及其控制方法 | |
CN105829184A (zh) | 车辆 | |
CN107160995A (zh) | 一种串并联构型增程分布式混合动力系统 | |
CN102897029B (zh) | 一种增程式四轮纯电驱动汽车动力系统 | |
CN102897016A (zh) | 双离合器变速四轮驱动混合动力车辆的驱传动及控制系统 | |
CN102259647A (zh) | 一种混合动力整车控制以及amt集成式控制系统 | |
CN110304042A (zh) | 基于规则的四驱phev转矩分配控制方法 | |
CN101774346A (zh) | 具有四轮驱动特征的混合动力总成和装配该总成的车辆 | |
CN201002503Y (zh) | 一种全轮驱动混合动力汽车的驱动系统 | |
CN104590262A (zh) | 用于汽车的混合动力系统、混合动力车及其控制方法 | |
CN112319204A (zh) | 一种车辆混动系统及车辆控制方法 | |
Kim et al. | Motor control of input-split hybrid electric vehicles | |
CN101966810B (zh) | 一种用于汽车的基于轮毂电机混联驱动系统 | |
CN213619314U (zh) | 一种车辆混动系统 | |
CN106004413B (zh) | 四驱电动汽车动力系统及控制方法 | |
CN103754215B (zh) | 一种混合动力整车控制系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |