WO2025152605A1 - 混合动力汽车及其驱动方法 - Google Patents

混合动力汽车及其驱动方法

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WO2025152605A1
WO2025152605A1 PCT/CN2024/132950 CN2024132950W WO2025152605A1 WO 2025152605 A1 WO2025152605 A1 WO 2025152605A1 CN 2024132950 W CN2024132950 W CN 2024132950W WO 2025152605 A1 WO2025152605 A1 WO 2025152605A1
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driving
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周文太
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郑智伟
张轩
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Guangzhou Automobile Group Co Ltd
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present application belongs to the technical field of new energy vehicles, and specifically relates to a hybrid vehicle and a driving method thereof.
  • determining the target speed of the engine according to the required power of the engine includes:
  • the driving mode of the hybrid vehicle is switched from the extended-range mode driven by the drive motor alone to the parallel-parallel mode driven by the drive motor and the engine together.
  • the method before adjusting the torque of the engine according to the required power of the drive motor, the method further includes:
  • the required power of the drive motor is determined according to the vehicle speed and the required wheel end torque, and the required power of the drive motor is positively correlated with the vehicle speed and the required wheel end torque.
  • obtaining the vehicle speed and wheel end required torque of the hybrid vehicle includes:
  • the wheel end required torque of the hybrid vehicle is obtained according to the accelerator pedal depth of the hybrid vehicle.
  • a hybrid vehicle which includes: a vehicle controller for implementing the driving method of the hybrid vehicle as described in the above technical solution.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a power system of a hybrid vehicle.
  • FIG. 2 shows a diagram of battery output power variation when switching from extended-range mode to parallel-parallel mode in the related art of the present application.
  • FIG. 4 shows a flow chart for determining a target speed of an engine in one embodiment of the present application.
  • FIG5 is a schematic diagram showing an external characteristic curve of an embodiment of the present application in an application scenario.
  • FIG. 6 shows a flow chart of adjusting engine torque in one embodiment of the present application.
  • FIG. 7 shows a flow chart of switching driving modes in one embodiment of the present application.
  • FIG8 is a schematic diagram showing changes in engine speed when a hybrid vehicle accelerates in an application scenario according to an embodiment of the present application.
  • FIG9 shows a structural block diagram of a vehicle controller in one embodiment of the present application.
  • the engine speed in the extended range mode, the engine speed is directly increased to the maximum speed, resulting in poor NVH performance.
  • the engine speed is switched from high speed to low speed. Since the series engine speed is high, the switching parallel time is long, which affects the acceleration performance of the car.
  • Fig. 4 shows a flow chart of determining the target speed of the engine in one embodiment of the present application. As shown in Fig. 4, based on the above embodiment, determining the target speed of the engine according to the battery charge state of the power battery in step S310 may include the following steps S311 to S313.
  • S311 Determine the output power of the power battery according to the battery state of charge of the power battery.
  • the output power of a power battery affects the remaining power of the battery. Generally speaking, the greater the remaining power, the greater the output power; the smaller the remaining power, the smaller the output power.
  • the output power of a power battery is also affected by voltage and current; the higher the battery voltage, the greater the output power; the higher the battery current, the greater the output power.
  • S312 Determine the required power of the engine according to the output power of the power battery, where the required power of the engine is negatively correlated with the output power of the power battery.
  • the required power of the engine may be determined according to the following formula.
  • P ICE (P MOTOR_MAX /n MOTOR -P BAT )/n GE
  • P ICE is the required power of the engine
  • P MOTOR_MAX is the peak power of the drive motor
  • P BAT is the output power of the power battery
  • ⁇ MOTOR is the system efficiency of the drive motor
  • ⁇ GE is the system efficiency of the generator.
  • S313 Determine the target speed of the engine according to the required power of the engine.
  • the embodiment of the present application determines the output power of the power battery according to the battery state of charge of the power battery, and then determines the target speed of the engine according to the power relationship between the engine, the drive motor and the generator. This can accurately control the engine speed below its maximum speed and effectively reduce the difference between the engine speed and the wheel-end speed, thereby improving the switching speed of the drive mode of the hybrid vehicle.
  • determining the target speed of the engine according to the required power of the engine may further include: obtaining an external characteristic curve of the engine; and querying the external characteristic curve according to the required power of the engine to obtain the target speed of the engine.
  • the engine external characteristic curve refers to the curve of power or torque measured at full load as the engine speed changes.
  • the embodiment of the present application utilizes a pre-mapped engine external characteristic curve, and can quickly query the engine external characteristic curve to obtain an engine target speed corresponding to the engine required power when the hybrid vehicle accelerates, thereby reducing the engine control delay and improving the switching efficiency of the drive mode.
  • FIG5 shows a schematic diagram of an external characteristic curve of an embodiment of the present application in an application scenario.
  • the embodiment of the present application can obtain the engine speed at the SOC, that is, the corresponding speed under the engine power external characteristic curve. In this way, this method can be used to control the engine speed in a real vehicle to improve NVH performance.
  • the time for switching from series to parallel can be minimized, thereby completing the switching process as quickly as possible and improving the power performance of the entire vehicle.
  • Fig. 6 shows a flow chart of adjusting the engine torque in one embodiment of the present application. As shown in Fig. 6, based on the above embodiment, adjusting the engine torque according to the required power of the driving motor in step S320 may include the following steps S321 to S323.
  • S322 Determine the required power of the engine according to the required power of the drive motor, the system efficiency of the drive motor, and the system efficiency of the generator.
  • the preset condition can be the same, or the speed difference does not exceed a set threshold.
  • the embodiment of the present application also accurately controls the switching time point of the driving mode according to the relationship between the engine speed and the wheel end speed. By reducing the engine torque and obtaining the engine speed, the driving mode of the hybrid vehicle can be switched from the extended range mode driven by the drive motor alone to the hybrid mode driven by the drive motor and the engine when the engine speed is close to the vehicle's wheel end speed. This can improve the success rate of mode switching and avoid the problem of mode switching failure caused by excessive speed difference.

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Abstract

本申请属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种混合动力汽车及其驱动方法。该混合动力汽车的驱动方法包括：当混合动力汽车加速时，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，所述目标转速低于所述发动机的最大转速；当所述发动机的转速达到所述目标转速时，维持所述发动机的转速不变，并根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩；当满足驱动模式切换条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。本申请可以提高混合动力汽车的驱动模式的切换速度。

Description

混合动力汽车及其驱动方法
本申请要求于2024年01月18日提交中国专利局，申请号为202410073380.5，发明名称为“混合动力汽车及其驱动方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种混合动力汽车及其驱动方法。
背景技术
混合动力汽车是指能够使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式的汽车。混合动力汽车在运行过程中，可以根据实际需要切换不同的驱动模式。在混动动力汽车进行驱动模式切换的过程中，由于发动机转速与汽车的轮端转速存在较大差异，导致驱动模式切换速度较慢的问题。
发明内容
本申请提供一种混合动力汽车及其驱动方法，目的在于提高混合动力汽车的驱动模式的切换速度。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种混合动力汽车的驱动方法，该方法包括：
当混合动力汽车加速时，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，所述目标转速低于所述发动机的最大转速；
当所述发动机的转速达到所述目标转速时，维持所述发动机的转速不变，并根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩；
当满足驱动模式切换条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，包括：
根据动力电池的电池荷电状态确定所述动力电池的输出功率；
根据所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，所述发动机的需求功率与所述动力电池的输出功率呈负相关关系；
根据所述发动机的需求功率确定所述发动机的目标转速。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，根据所述发动机的需求功率确定所述发动机的目标转速，包括：
获取所述发动机的外特性曲线；
根据所述发动机的需求功率查询所述外特性曲线，得到所述发动机的目标转速。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，根据所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，包括：
获取所述驱动电机的峰值功率、所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；
根据所述驱动电机的峰值功率、所述驱动电机的系统效率、所述发电机的系统效率以及所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，所述发动机的需求功率与所述驱动电机的峰值功率呈正相关关系，所述发动机的需求功率与所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率呈负相关关系。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩，包括：
获取驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；
根据所述驱动电机的需求功率、所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率，确定所述发动机的需求功率；
根据所述发动机的需求功率调整所述发动机的扭矩。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述驱动模式切换条件包括由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的扭矩大于由所述驱动电机单独驱动的扭矩。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式，包括：
降低所述发动机的扭矩，并获取所述发动机的转速；
当所述发动机的转速与所述混合动力汽车的轮端转速满足预设条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，在根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩之前，所述方法还包括：
获取所述混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩；
根据所述车速和轮端需求扭矩确定所述驱动电机的需求功率，所述驱动电机的需求功率与所述车速和轮端需求扭矩呈正相关关系。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，获取所述混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩，包括：
根据所述混合动力汽车的车速传感器获取所述混合动力汽车的车速；
根据所述混合动力汽车的油门踏板深度获取所述混合动力汽车的轮端需求扭矩。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种混合动力汽车，该混合动力汽车包括：整车控制器，用于实现如以上技术方案中所述的混合动力汽车的驱动方法。
在本申请实施例提供的技术方案中，当混合动力汽车加速时，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，目标转速低于发动机的最大转速；当发动机的转速达到目标转速时，维持发动机的转速不变，并根据驱动电机的需求功率调整发动机的扭矩；当满足驱动模式切换条件时，将混合动力汽车的驱动模式由驱动电机单独驱动的增程模式切换至由驱动电机和发动机共同驱动的混联模式。本申请实施例通过控制混合动力汽车的目标转速，可以降低发动机转速与轮端转速之间的差异，提高混合动力汽车的驱动模式的切换速度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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示出了混合动力汽车的动力系统示意图。
图2示出了本申请相关技术中由增程模式向混联模式切换的电池输出功率变化图。
图3示出了本申请一个实施例中的混合动力汽车的驱动方法的流程图。
图4示出了本申请一个实施例中确定发动机的目标转速的流程图。
图5示出了本申请实施例在一个应用场景中的外特性曲线示意图。
图6示出了本申请一个实施例中调整发动机扭矩的流程图。
图7示出了本申请一个实施例中切换驱动模式的流程图。
图8示出了本申请实施例在一个应用场景中混合动力汽车加速时发动机转速的变化示意图。
图9示出了本申请一个实施例中的整车控制器的结构框图。
图10示出了本申请一个实施例中的混合动力汽车的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
本申请实施例中，术语“模块”或“单元”是指有预定功能的计算机程序或计算机程序的一部分，并与其他相关部分一起工作以实现预定目标，并且可以通过使用软件、硬件(如处理电路或存储器)或其组合来全部或部分实现。同样的，一个处理器(或多个处理器或存储器)可以用来实现一个或多个模块或单元。此外，每个模块或单元都可以是包含该模块或单元功能的整体模块或单元的一部分。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
在混合动力汽车百公里测试过程中，整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)会选取整车轮端扭矩最大的模式进行运行，在加速前段由于没达到发动机直接驱动车轮的转速条件(此时直驱发动机转速太低，效率非常低)，只能选择增程模式，在满足进直驱的条件后，如果发动机直接驱动车辆的轮端扭矩大于增程模式(即串联模式)的轮端扭矩，此时，VCU会控制汽车进入混联模式(即并联模式)。在混联模式下，发动机可以直接驱动轮端，同时可以由电池给驱动电机提供功率，然后驱动轮端。
在增程模式下，发动机转速与轮端解耦；串联切换并联模式过程中发动机需调整转速至与轮端耦合，才能进入并联模式。进并联的车速与电池功率相关。因此在增程模式选择不同的发动机转速对于车辆NVH特性(噪声、振动与声振粗糙度，即Noise、Vibration、Harshness)以及串并联切换的速度均有影响，如何兼顾切换速度及NVH特性是一项关键技术问题。
图1示出了混合动力汽车的动力系统示意图。如图1所示，混合动力汽车的动力系统包括发动机101、发电机102、动力电池103以及驱动电机104。混合动力汽车的动力耦合方式包括电电耦合与机电耦合两种。
在电电耦合模式下，即串联模式下，发动机101通过发电机102发电，产生第一驱动电流。动力电池103输出第二驱动电流。两者同时工作，第一驱动电流和第二驱动电流通过耦合装置的调整后，共同向驱动电机104提供电能，然后由驱动电机104向车轮105提供驱动力。
在机电耦合模式下，例如常用的并联模式下，发动机101通过变速箱直接驱动车轮105。与此同时，动力电池103的电量到达驱动电机104，驱动电机104也在驱动车轮105，两者均能物理连接车辆的驱动装置，同时施加汽车移动的动力。
在本申请的相关技术中，增程模式优先在全油门时将发动机转速升高至最大转速，发动机输出最大功率。
图2示出了本申请相关技术中由增程模式向混联模式切换的电池输出功率变化图。
如图2所示，在增程模式下，电池根据电机的需求输出功率PBAT＝PMOTOR-PICE。其中，PBAT为电池的输出功率，PMOTOR为驱动电机的需求功率，PICE为发动机的需求功率。
在初始阶段由于车速低，发动机有多余的功率给电池充电，此时电池输出功率PBAT为负值。在车速升高到一定程度后，电池输出功率PBAT为正值。
在本申请的相关技术中，在增程模式下，发动机转速直接升高至最大转速，导致NVH性能较差。在由增程模式切换至混联模式时，发动机转速由高转速切换至低转速，由于串联发动机转速高，切换并联时间较长，影响汽车的加速性能。
图3示出了本申请一个实施例中的混合动力汽车的驱动方法的流程图。如图3所示，该混合动力汽车的驱动方法包括如下的步骤S310至步骤S330。
S310：当混合动力汽车加速时，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，目标转速低于发动机的最大转速。
S320：当发动机的转速达到目标转速时，维持发动机的转速不变，并根据驱动电机的需求功率调整发动机的扭矩。
S330：当满足驱动模式切换条件时，将混合动力汽车的驱动模式由驱动电机单独驱动的增程模式切换至由驱动电机和发动机共同驱动的混联模式。
本申请实施例通过控制混合动力汽车的目标转速，可以降低发动机转速与轮端转速之间的差异，提高混合动力汽车的驱动模式的切换速度。
图4示出了本申请一个实施例中确定发动机的目标转速的流程图。如图4所示，在以上实施例的基础上，步骤S310中的根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，可以包括如下的步骤S311至步骤S313。
S311：根据动力电池的电池荷电状态确定动力电池的输出功率。
电池荷电状态(State of Charge，SOC)，也可以称为动力电池的剩余电量，代表动力电池的剩余电量与完全充满电量的比值，通常是一个百分比。SOC＝0时，表示动力电池完全放电；当SOC＝1时，表示动力电池完全充满。SOC是一个通过采集的大量数据与实际电池数据比较建立的一套算法模型而估算出来的值。SOC的估算精度越高，相同容量的电池，放电时长就会更长，可以使电动汽车有更常的续航里程。高精度的SOC估算可以使动力电池发挥最大的效能。
动力电池的输出功率与电池的剩余电量是相互影响的。一般而言，剩余电量越大时，输出功率越大；剩余电量越小时，输出功率越小。动力电池的输出功率还受到电压和电流的影响；电池电压越高时，输出功率越大；电池电流越高时，输出功率也越大。
S312：根据动力电池的输出功率确定发动机的需求功率，发动机的需求功率与动力电池的输出功率呈负相关关系。
在本申请的一个实施例中，根据动力电池的输出功率确定发动机的需求功率，可以进一步包括：获取驱动电机的峰值功率、驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；根据驱动电机的峰值功率、驱动电机的系统效率、发电机的系统效率以及动力电池的输出功率确定发动机的需求功率，发动机的需求功率与驱动电机的峰值功率呈正相关关系，发动机的需求功率与驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率呈负相关关系。本申请实施例根据驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率对发动机的需求功率进行校正，可以提高发动机功率控制的准确性。
在本申请的一个实施例中，可以按照如下公式确定发动机的需求功率。
PICE＝(PMOTOR_MAX/ηMOTOR-PBAT)/ηGE
其中，PICE为发动机的需求功率，PMOTOR_MAX为驱动电机的峰值功率，PBAT为动力电池的输出功率，ηMOTOR为驱动电机的系统效率，ηGE为发电机的系统效率。
S313：根据发动机的需求功率确定发动机的目标转速。
本申请实施例通过根据动力电池的电池荷电状态确定动力电池的输出功率，然后根据发动机、驱动电机以及发电机之间的功率关系确定发动机的目标转速，可以准确地将发动机转速控制在其最大转速之下，能够有效地降低发动机转速与轮端转速之间的差异，从而提高混合动力汽车的驱动模式的切换速度。
在本申请的一个实施例中，根据发动机的需求功率确定发动机的目标转速，可以进一步包括：获取发动机的外特性曲线；根据发动机的需求功率查询外特性曲线，得到发动机的目标转速。
发动机外特性曲线是指在发动机全负荷时所测出来的功率或者扭矩随着转速变化的曲线。通过查询发动机外特性曲线，可以获得与发动机的需求功率相对应的发动机目标转速。
本申请实施例利用预先测绘的发动机外特性曲线，可以在混合动力汽车加速时，快速地查询发动机外特征曲线获得与发动机需求功率相对应的发动机目标速度，因而能够减少发动机控制时延，提高驱动模式的切换效率。
图5示出了本申请实施例在一个应用场景中的外特性曲线示意图。如图5所示，本申请实施例根据不同SOC下的动力电池的功率，可以获得该SOC下的发动机的转速，即为发动机功率外特性曲线下对应的转速。以此在实车中可利用此方法进行控制发动机转速，提升NVH性能。
通过将不同SOC下的动力电池的功率匹配不同的发动机转速，可以实现串联切换并联的时间最小化，从而实现尽快完成切换过程，提升整车动力性能。
图6示出了本申请一个实施例中调整发动机扭矩的流程图。如图6所示，在以上实施例的基础上，步骤S320中根据驱动电机的需求功率调整发动机的扭矩，可以包括如下的步骤S321至步骤S323。
S321：获取驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率。
S322：根据驱动电机的需求功率、驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率，确定发动机的需求功率。
S323：根据发动机的需求功率调整发动机的扭矩。
本申请实施例根据驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率对发动机的需求功率进行校正，并进一步根据发动机的需求功率调整发动机的扭矩，可以提高发动机扭矩调整的准确性，进而提高发动机转速控制的可靠性。
在本申请的一个实施例中，可以按照如下公式调整发动机的扭矩。
PICE＝(PMOTOR_REAL/ηMOTOR-PBAT)/ηGE
TICE＝PICE×9549
其中，PICE为发动机的需求功率，PMOTOR_REAL为驱动电机的需求功率，PBAT为动力电池的输出功率，ηMOTOR为驱动电机的系统效率，ηGE为发电机的系统效率，TICE为发动机的扭矩。
在本申请的一个实施例中，驱动模式切换条件包括由驱动电机和发动机共同驱动的扭矩大于由驱动电机单独驱动的扭矩。本申请实施例通过控制驱动模式切换条件，可以在由驱动电机和发动机共同驱动的扭矩大于由驱动电机单独驱动的扭矩时对混动动力汽车的驱动模式进行切换，一方面可以提高切换时机的准确性，另一方面可以减少扭矩输出的损失，节约车辆控制的能源消耗。
图7示出了本申请一个实施例中切换驱动模式的流程图。如图7所示，在以上实施例的基础上，步骤S330中的将混合动力汽车的驱动模式由驱动电机单独驱动的增程模式切换至由驱动电机和发动机共同驱动的混联模式，包括如下的步骤S331至步骤S332。
S331：降低发动机的扭矩，并获取发动机的转速。
S332：当发动机的转速与混合动力汽车的轮端转速满足预设条件时，将混合动力汽车的驱动模式由驱动电机单独驱动的增程模式切换至由驱动电机和发动机共同驱动的混联模式。
其中，预设条件可以是相同，或者转速相差不超过设定的阈值。在满足驱动模式切换条件的同时，本申请实施例还根据发动机转速与轮端转速的关系精确控制驱动模式的切换时间点，通过降低发动机扭矩并获取发动机转速，可以在发动机转速接近车辆的轮端转速时将混合动力汽车的驱动模式由驱动电机单独驱动的增程模式切换至由驱动电机和发动机共同驱动的混联模式，由此可以提高模式切换的成功率，避免转速差过大而导致模式切换失败的问题。
在本申请的一个实施例中，在根据驱动电机的需求功率调整发动机的扭矩之前，可以获取混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩；根据车速和轮端需求扭矩确定驱动电机的需求功率，驱动电机的需求功率与车速和轮端需求扭矩呈正相关关系。本申请实施例通过获取车辆的车速和轮端需求扭矩，可以根据车速和轮端需求扭矩来确定驱动电机的需求功率，结合车辆的真实行驶状态来确定驱动电机的需求功率，可以提高功率计算的准确性，进而能够提高模式切换的可靠性。
在本申请的一个实施例中，获取混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩，可以进一步包括：根据混合动力汽车的车速传感器获取混合动力汽车的车速；根据混合动力汽车的油门踏板深度获取混合动力汽车的轮端需求扭矩。本申请实施例利用车辆自身的车速传感器和油门踏板深度来确定车辆的车速和轮端需求扭矩，能够快速便捷地获取到车辆的真实行驶状态，提高模式切换效率。
图8示出了本申请实施例在一个应用场景中混合动力汽车加速时发动机转速的变化示意图。如图8所示，混合动力汽车的加速过程可以包括如下的四个阶段。
第一阶段：全油门加速初始阶段，轮端发送扭矩需求，整车控制器(VCU)响应，发送信号至电机控制器(IPU)，驱动电机响应最大扭矩，此时根据驱动电机峰值功率及当前SOC下电池包的功率，计算发动机所需功率及发动机转速目标需求，发动机将转速从0提升至目标转速nICE。以上值均为离线标定值，如图5所示，为不同的SOC对应的转速值，实车中可根据离线查表查得。
第二阶段：发动机转速提升至目标转速后，维持目标转速不变，根据当前电机需求功率计算发动机需求功率PICE＝(PMOTOR_REAL/ηMOTOR-PBAT)/ηGE，并计算发动机所需输出扭矩TICE＝PICE×9549。此时第一阶段与第二阶段均为增程模式。
第三阶段：此时VCU判断出混联模式的扭矩大于增程模式，发动机自身降低扭矩，由于发电机的反拖力矩及转动惯量，发动机转速下降。当与轮端转速接近耦合时离合器接合，由于本申请在增程模式下发动机转速控制在较低点，串并联切换的速差较现有方案小，因此切换过程较现有方案切换较快。
第四阶段：离合器结合，进入混联模式，发动机与驱动电机共同驱动车轮。
基于以上应用场景的介绍可知，在本申请实施例提供的方案中，通过控制在不同车速下，控制发动机串联的转速，并根据不同SOC去选择不同的转速，可使整车获得良好的NVH性能的同时，也能保证加速性能，提升舒适性，改善了混动汽车的用户体验，同时本申请实施例提供的方案具有便利性高、稳定可靠的优点。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本申请实施例还提供一种混合动力汽车，该混合动力汽车包括整车控制器，整车控制器用于实现如以上实施例中的混合动力汽车的驱动方法。
图9示出了本申请一个实施例中的整车控制器的结构框图。如图9所示，整车控制器900可以包括：
转速确定模块910，被配置为当混合动力汽车加速时，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，所述目标转速低于所述发动机的最大转速；
扭矩调整模块920，被配置为当所述发动机的转速达到所述目标转速时，维持所述发动机的转速不变，并根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩；
模式切换模块930，被配置为当满足驱动模式切换条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，转速确定模块910可以进一步被配置为：根据动力电池的电池荷电状态确定所述动力电池的输出功率；根据所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，所述发动机的需求功率与所述动力电池的输出功率呈负相关关系；根据所述发动机的需求功率确定所述发动机的目标转速。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，转速确定模块910可以进一步被配置为：获取所述发动机的外特性曲线；根据所述发动机的需求功率查询所述外特性曲线，得到所述发动机的目标转速。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，转速确定模块910可以进一步被配置为：获取所述驱动电机的峰值功率、所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；根据所述驱动电机的峰值功率、所述驱动电机的系统效率、所述发电机的系统效率以及所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，所述发动机的需求功率与所述驱动电机的峰值功率呈正相关关系，所述发动机的需求功率与所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率呈负相关关系。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，扭矩调整模块920可以进一步被配置为：获取驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；根据所述驱动电机的需求功率、所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率，确定所述发动机的需求功率；根据所述发动机的需求功率调整所述发动机的扭矩。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述驱动模式切换条件包括由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的扭矩大于由所述驱动电机单独驱动的扭矩。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，模式切换模块930可以进一步被配置为：降低所述发动机的扭矩，并获取所述发动机的转速；当所述发动机的转速与所述混合动力汽车的轮端转速满足预设条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述整车控制器还包括：
需求功率确定模块，被配置为获取所述混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩；根据所述车速和轮端需求扭矩确定所述驱动电机的需求功率，所述驱动电机的需求功率与所述车速和轮端需求扭矩呈正相关关系。
在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，需求功率确定模块可以进一步被配置为：根据所述混合动力汽车的车速传感器获取所述混合动力汽车的车速；根据所述混合动力汽车的油门踏板深度获取所述混合动力汽车的轮端需求扭矩。
图10示出了本申请一个实施例中的混合动力汽车的结构示意图。如图10所示，本申请实施例中的混合动力汽车包括整车控制器1000，该整车控制器1000可以包括一个或多个如下部件：处理器1001、存储器1002以及一个或多个应用程序。其中，一个或多个应用程序可以被存储在存储器1002中，并被配置为由一个或多个处理器1001执行，一个或多个应用程序被配置为用于执行如前述方法实施例所描述的混合动力汽车的驱动方法。
处理器1001可以包括一个或者多个处理核。处理器1001利用各种接口和线路连接整个混合动力汽车的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1002内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1002内的数据，执行混合动力汽车的各种功能和处理数据。可选地，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器1002可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器1002可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1002可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令、用于实现上述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储混合动力汽车在使用中所创建的数据。
特别地，根据本申请的实施例，各个方法流程图中所描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被处理器执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

  1. 一种混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，包括：
    当混合动力汽车加速时，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，所述目标转速低于所述发动机的最大转速；
    当所述发动机的转速达到所述目标转速时，维持所述发动机的转速不变，并根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩；
    当满足驱动模式切换条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。
  2. 根据权利要求1所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，根据动力电池的电池荷电状态确定发动机的目标转速，包括：
    根据动力电池的电池荷电状态确定所述动力电池的输出功率；
    根据所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，所述发动机的需求功率与所述动力电池的输出功率呈负相关关系；
    根据所述发动机的需求功率确定所述发动机的目标转速。
  3. 根据权利要求2所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，根据所述发动机的需求功率确定所述发动机的目标转速，包括：
    获取所述发动机的外特性曲线；
    根据所述发动机的需求功率查询所述外特性曲线，得到所述发动机的目标转速。
  4. 根据权利要求2所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，根据所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，包括：
    获取所述驱动电机的峰值功率、所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；
    根据所述驱动电机的峰值功率、所述驱动电机的系统效率、所述发电机的系统效率以及所述动力电池的输出功率确定所述发动机的需求功率，所述发动机的需求功率与所述驱动电机的峰值功率呈正相关关系，所述发动机的需求功率与所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率呈负相关关系。
  5. 根据权利要求1所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩，包括：
    获取驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率；
    根据所述驱动电机的需求功率、所述驱动电机的系统效率以及发电机的系统效率，确定所述发动机的需求功率；
    根据所述发动机的需求功率调整所述发动机的扭矩。
  6. 根据权利要求1所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，所述驱动模式切换条件包括由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的扭矩大于由所述驱动电机单独驱动的扭矩。
  7. 根据权利要求6所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式，包括：
    降低所述发动机的扭矩，并获取所述发动机的转速；
    当所述发动机的转速与所述混合动力汽车的轮端转速满足预设条件时，将所述混合动力汽车的驱动模式由所述驱动电机单独驱动的增程模式切换至由所述驱动电机和所述发动机共同驱动的混联模式。
  8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，在根据驱动电机的需求功率调整所述发动机的扭矩之前，所述方法还包括：
    获取所述混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩；
    根据所述车速和轮端需求扭矩确定所述驱动电机的需求功率，所述驱动电机的需求功率与所述车速和轮端需求扭矩呈正相关关系。
  9. 根据权利要求8所述的混合动力汽车的驱动方法，其特征在于，获取所述混合动力汽车的车速和轮端需求扭矩，包括：
    根据所述混合动力汽车的车速传感器获取所述混合动力汽车的车速；
    根据所述混合动力汽车的油门踏板深度获取所述混合动力汽车的轮端需求扭矩。
  10. 一种混合动力汽车，其特征在于，包括：
    整车控制器，用于实现如权利要求1至9中任意一项所述的混合动力汽车的驱动方法。
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