混合动力车辆及其控制方法和控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种混合动力车辆及其控制方法和控制系统，其中混合动力车辆的控制方法，包括以下步骤：在混合动力车辆上电之后，检测混合动力车辆的动力电池的SOC值、混合动力车辆的车速和混合动力车辆的负载；以及根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，工作模式包括EV1模式、EV2模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。根据本发明的混合动力车辆及其控制方法和控制系统，可以保证车辆高速行驶时的动力性，又可以保证车辆低速行驶时的燃油经济性，可以节约能源。
【专利说明】混合动力车辆及其控制方法和控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆【技术领域】，特别涉及一种混合动力车辆，以及一种混合动力车辆的控制方法和控制系统。
【背景技术】
[0002]随着社会能源的短缺，新能源车辆受到越来越多人的关注，其中，混合动力车辆得到了快速发展。现有技术中，混合动力车辆主要包括纯串联驱动方案和纯并联驱动方案。其中，纯串联驱动方案主要根据车辆的SOC值控制工作模式的转换，纯并联驱动方案主要通过判断车速控制工作模式的转换。但是，车辆采用纯串联驱动方案，在车辆进行高速行驶时，容易造成动力性不足，另外，车辆采用纯并联驱动方案，在车辆低速行驶时经济性较差。因此，很难在混合动力车辆上同时实现串联驱动方案和并联驱动方案的匹配使用，进而很难实现在各种工况下车辆的燃油经济性都好。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出一种混合动力车辆的控制方法，该控制方法可以保证车辆高速行驶时的动力性，又可以保证车辆低速行驶时的燃油经济性。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种混合动力车辆的控制系统。
[0006]本发明的再一个目的在于提出一种具有上述控制系统的混合动力车辆。
[0007]为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出一种混合动力车辆的控制方法，该控制方法包括以下步骤:在所述混合动力车辆上电之后，检测所述混合动力车辆的动力电池的SOC值、所述混合动力车辆的车速和所述混合动力车辆的负载；根据所述动力电池的SOC值、所述车速和所述负载控制所述混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，所述工作模式包括EVl模式、EV2模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。
[0008]根据本发明实施例的混合动力车辆的控制方法，根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式，可以使得混合动力车辆具有更好的燃油经济性和动力性能，进而可以节约能源。另外，控制混合动力车辆的发动机始终工作于其工作高效区域，可以提高混合动力车辆的燃油经济性。
[0009]在本发明的一些实施例中，在所述混合动力车辆的车速小于等于预设车速，且所述负载小于第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于第一电量阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述EVl模式；在所述负载小于所述第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值时，控制所述混合动力车辆从所述EVl模式驱动切换至所述串联模式；在所述负载大于等于所述第一负载阈值且小于第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于所述第一电量阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述EV2模式，其中，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值。
[0010]另外，在本发明的一些实施例中，当满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述并联充电模式:所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于第三负载阈值小于第四负载阈值；或者所述负载大于等于所述第一负载阈值小于所述第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值；其中，所述第四负载阈值大于所述第二负载阈值，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值，所述第一负载阈值大于所述第三负载阈值。在本发明的一些实施例中，在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第四负载阈值小于第五负载阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述纯发动机模式，其中，所述第五负载阈值大于所述第四负载阈值；在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第五负载阈值小于第六负载阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述电机助力模式，其中，所述第六负载阈值大于所述第五负载阈值；在所述负载大于所述第六负载阈值时，控制所述混合动力车辆进入全驱动模式。
[0011]在本发明的一个实施例中，在所述负载等于零，且所述混合动力车辆的车速大于零时，控制所述混合动力车辆进入所述制动回馈模式。
[0012]为达到上述目的，本发明另一方面的实施例提出一种混合动力车辆的控制系统，该控制系统包括:动力电池；电池管理器，所述电池管理器检测所述动力电池的SOC值；发动机；发电机；驱动电机；检测装置，所述检测装置检测所述混合动力车辆的车速和所述混合动力车辆的负载的大小；控制器，所述控制器根据所述动力电池的SOC值、所述混合动力车辆的车速和所述混合动力车辆的负载的大小对所述发动机、所述发电机和所述驱动电机进行控制以使所述混合动力车辆进入相应的工作模式；其中，所述工作模式包括EVl模式、EV2模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。
[0013]根据本发明实施例的混合动力车辆的控制系统，控制器根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式，可以使得混合动力车辆具有更好的燃油经济性和动力性能，进而可以节约能源。另外，控制器控制混合动力车辆的发动机始终工作于其工作高效区域，可以提高混合动力车辆的燃油经济性。
[0014]上述混合动力车辆的控制系统的工作过程包括以下，在本发明的一些实施例中，所述控制器在所述混合动力车辆的车速小于等于预设车速，且所述负载小于第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于第一电量阈值时，控制所述动力电池放电且控制所述驱动电机工作以使所述混合动力车辆以所述EVl模式进行工作；所述控制器在所述负载小于所述第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值时,控制所述发动机启动以带动所述发电机工作为所述动力电池充电，且控制所述驱动电机工作以使所述混合动力车辆从所述EVl模式驱动切换至所述串联模式进行工作；所述控制器在所述负载大于等于所述第一负载阈值且小于第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于所述第一电量阈值时，控制所述发电机和所述驱动电机同时工作以使所述混合动力车辆进入所述EV2模式进行工作；其中，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值。
[0015]另外，在本发明的一些实施例中，在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于第三负载阈值小于第四负载阈值时；或者在所述负载大于等于所述第一负载阈值小于所述第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值时；所述控制器控制所述发动机启动并带动所述发电机工作以使所述车辆进入并联充电模式，同时所述控制器控制所述发电机为所述动力电池充电:其中，所述第四负载阈值大于第二负载阈值，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值，所述第一负载阈值大于所述第三负载阈值。
[0016]在本发明的一些实施例中，在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第四负载阈值小于第五负载阈值时，所述控制器控制所述发动机启动以使所述混合动力车辆进入所述纯发动机模式，其中，所述第五负载阈值大于所述第四负载阈值；在所述车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第五负载阈值小于第六负载阈值时，所述控制器控制所述发动机启动，同时控制所述动力电池放电且控制所述驱动电机工作以使所述混合动力车辆进入所述电机助力模式，其中，所述第六负载阈值大于所述第五负载阈值；在所述负载大于所述第六负载阈值时，所述控制器控制所述动力电池进行放电，且控制发动机启动、控制所述发电机和所述驱动电机均工作以使所述混合动力车辆进入所述全驱动模式。
[0017]在本发明的一个实施例中，在所述负载等于零，且所述混合动力车辆的车速大于零时，所述控制器控制所述驱动电机将所述车辆的制动能量反馈给所述动力电池以使所述混合动力车辆进入所述制动回馈模式。
[0018]为达到上述目的，本发明的再一方面实施例提出一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括上述实施例的混合动力车辆的控制系统。
[0019]根据本发明实施例的混合动力车辆，通过采用上述的混合动力车辆的控制系统，可以同时满足混合动力车辆对燃油经济性和动力性的需求，可以节约能源。
[0020]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0022]图1为根据本发明实施例的混合动力车辆的控制方法的流程图；
[0023]图2为根据本发明的一个具体实施例的混合动力车辆的控制方法的各个工作模式的切换示意图。
[0024]图3为根据本发明的一个实施例的混合动力车辆的控制方法的EVl模式控制示意图；
[0025]图4为根据本发明的另一个实施例的混合动力车辆的控制方法的串联模式控制示意图；
[0026]图5为根据本发明的再一个实施例的混合动力车辆的控制方法的EV2模式控制示意图；
[0027]图6为根据本发明的一个实施例的混合动力车辆的控制方法的并联充电模式控制示意图；
[0028]图7为根据本发明的另一个实施例的混合动力车辆的控制方法的纯发动机模式控制示意图；
[0029]图8为根据本发明的再一个实施例的混合动力车辆的控制方法的电机助力模式控制示意图；
[0030]图9为根据本发明的一个实施例的混合动力车辆的控制方法的全驱动模式控制示意图；
[0031]图10为根据本发明的另一个实施例的混合动力车辆的控制方法的制动回馈模式控制示意图；
[0032]图11为根据本发明实施例的混合动力车辆的控制系统示意图；以及
[0033]图12为根据本发明实施例的混合动力车辆的示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0035]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0036]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0037]下面参照附图描述根据本发明实施例的混合动力车辆及其控制方法和控制系统。
[0038]如图1所示，本发明实施例的混合动力车辆的控制方法包括以下步骤:
[0039]SlOl，在混合动力车辆上电之后，检测混合动力车辆的动力电池的SOC值、混合动力车辆的车速和混合动力车辆的负载。
[0040]S102，根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式。
[0041]在混合动力车辆上电后，由步骤SlOl检测获得混合动力车辆的动力电池的SOC值、混合动力车辆的车速和混合动力车辆的负载之后，根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式。其中，工作模式包括EVl (Electric Vehiclel,电动车辆模式I)模式、EV2 (Electric Vehicle2,电动车辆模式2)模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。下面详细说明本发明实施例的混合动力车辆的控制方法中控制各个工作模式的转换过程。
[0042]在本发明的一个实施例中，在混合动力车辆的车速小于等于预设车速，且负载小于第一负载阈值，且动力电池的SOC值大于第一电量阈值时，控制混合动力车辆进入EVl模式。具体地，如图2所示，为本发明的一个具体实施例的各个工作模式的转换控制简图。其中，图中曲线C为混合动力车辆的动力电池的电量的变化曲线。m为动力电池的平衡SOC值，η为第一电量阈值可以理解为动力电池的SOC值的下限值，u为预设车速可以理解为混合动力车辆的转换车速，预设车速值可以根据需要进行预设。即言，当混合动力车辆的车速V小于预设车速U，例如混合动力车辆启动时，并且混合动力车辆的负载load小于第一负载阈值s时，第一负载阈值s可以为由驱动电机提供的驱动力即可驱动的负载大小，同时在混合动力车辆的动力电池的电量大于η时,控制混合动力车辆进入EVI模式,在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，即由动力电池通过逆变器将直流转换成交流电为驱动电机供电，驱动电机通过变速箱和主减速器调速以驱动车轮转动，从而由驱动电机驱动混合动力车辆进行工作，即由驱动电机单独驱动混合动力车辆工作。在驱动过程中，动力电池的电量SOC值下降。
[0043]在本发明的另一个实施例中，在负载小于第一负载阈值,且动力电池的SOC值小于等于第一电量阈值时，控制混合动力车辆从EVl模式切换至串联模式。具体地，混合动力电池以EVl模式工作，即动力电池为驱动电机供电，驱动电机驱动混合动力车辆进行工作，动力电池的电量SOC值下降。如图2所不,在负载load小于第一负载阈值s,且动力电池的SOC值下降至第一电量阈值即SOC下限值η时，则控制混合动力车辆从EVl模式切换至串联模式，例如t7?t8时间段，混合动力车辆处于EVl工作模式，在t8时刻动力电池的SOC值等于第一电量阈值n，则控制混合动力车辆从EVl工作模式切换至串联工作模式。在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，即控制发动机启动,发动机带动发电机进行转动，并通过逆变器为动力电池进行充电，动力电池的电量SOC值增大，同时，动力电池为驱动电机供电，通过变速箱及主减速器调速以驱动车轮，从而驱动电机驱动混合动力车辆进行工作。此时混合动力车辆的车速开始越来越快。
[0044]在本发明的再一个实施例中，在负载大于等于第一负载阈值且小于第二负载阈值，且动力电池的SOC值大于第一电量阈值时，控制混合动力车辆以EV2模式工作，其中，第二负载阈值大于第一负载阈值。具体地，如图2所示，混合动力车辆的负载load可以通过各个时间段的各个工作模式段的斜率看出，如tl?t2时间段的EV2工作模式时的斜率是比t7?t8时间段的EVl工作模式时的混合动力车辆的斜率要大，则可以认为EV2模式时的负载比EVl模式时的负载大。当混合动力车辆的负载增大,例如在负载load大于第一负载阈值s且小于第二负载阈值w,且动力电池的电量SOC值大于动力电池的SOC下限值时，控制混合动力车辆进入EV2模式进行工作。如图5所示，即控制发电机和驱动电机同时驱动混合动力车辆进行工作，动力电池通过逆变器为驱动电机与发电机供电，动力电池的SOC值下降。
[0045]在本发明的一个实施例中，当满足以下任一条件时，控制车辆进入并联充电模式:混合动力车辆的车速大于预设车速，且负载大于等于第三负载阈值小于第四负载阈值；或者，负载大于等于第一负载阈值小于第二负载阈值，且动力电池的SOC值小于第一电量阈值。其中，第四负载阈值大于第二负载阈值，第二负载阈值大于第一负载阈值，第一负载阈值大于第三负载阈值。具体地，在混合动力车辆的负载load大于等于第一负载阈值s小于第二负载阈值w时，如果动力电池的SOC值大于下限值η则控制混合动力车辆以EV2进行工作，如果动力电池的SOC值下降小于下限值η则控制混合动力车辆进入并联充电模式，如图6所示，即控制发动机驱动混合动力车辆进行工作，但是纯发动机驱动的利用效率比较低，所以提高发动机的工作点，使发动机工作于高效区域，发动机发出的功率超出了混合动力车辆的驱动需求，所以控制发动机带动发电机工作为动力电池供电，此时驱动电机不工作。或者，如图2所示，混合动力车辆的车速提高，在混合动力车辆的车速大于预设车速U，且负载大于等于第三负载阈值a小于第四负载阈值b时，例如图2中t2?t3时间段，控制混合动力车辆进入并联充电模式工作。
[0046]在本发明的一个实施例中，在混合动力车辆的车速大于预设车速,且负载大于等于第四负载阈值小于第五负载阈值时，控制混合动力车辆进入纯发动机模式，其中，第五负载阈值大于第四负载阈值。具体地，如图2所示的t9?tlO时间段，随着混合动力车辆的车速增加，在车速大于预设车速U，且混合动力车辆的负载也增加，如负载load大于等于第四负载阈值b小于第五负载阈值c时，则控制混合动力车辆以纯发动机模式功能工作。如图7所示，即在混合动力车辆的负载load较高例如大于等于b小于c时，车速大于U，此时混合动力车辆的驱动需求扭矩和转速正好处于发动机的工作高效区域，则控制发动机单独驱动混合动力车辆进行工作，此时发电机和驱动电机均不工作。
[0047]另外，在本发明的另一个实施例中，在混合动力车辆的车速大于预设车速，且负载大于等于第五负载阈值小于第六负载阈值时，控制混合动力车辆进入电机助力模式，其中，第六负载阈值大于第五负载阈值。具体地，如图2所示的tlO?til时间段，当混合动力车辆的速度继续增加，混合动力车辆的负载继续增加，例如负载load大于等于第五负载阈值c小于第六负载阈值d时，混合动力车辆的驱动需求扭矩和车速已经超出了发动机的工作高效区域，此时则控制混合动力车辆以电机助力模式工作，如图8所示，即控制发动机继续工作于其工作高效区域，同时动力电池为驱动电机供电，驱动电机工作，动力电池的SOC值下降，即由发动机和驱动电机同时驱动混合动力车辆进行工作。
[0048]在本发明的再一个实施例中，在负载大于等于第六负载阈值时，控制混合动力车辆进入全驱动模式。具体地，如图2所示的t4?t5时间段，当混合动力车辆的负载load很大例如大于第六负载阈值d时，例如在急加速或者爬坡时，混合动力车辆的需求扭矩非常大，则控制混合动力车辆以全驱动模式进行工作，如图9所示，即控制发动机、发电机和驱动电机都工作以达到更好的动力性能，以驱动混合动力车辆进行工作，动力电池的SOC值下降。
[0049]在本发明的一个实施例中，在负载等于零，且混合动力车辆的车速大于零时，控制混合动力车辆进入制动回馈模式。具体地，如图2所示的t3?t4或者t5?t6时间段或者til?tl2时间段，混合动力车辆的负载load为零，并且混合动力车辆的车速大于零，例如在混合动力车辆减速或制动时，控制混合动力车辆进入制动回馈模式工作，如图10所示，即驱动电机以充电的方式将混合动力车辆的制动能量回收给动力电池，即言为动力电池进行充电，动力电池的SOC值升高。
[0050]需要说明的是，在本发明的实施例中，可以将并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式统称为并联模式。在混合动力车辆同时满足并联模式和串联模式工作的条件时，控制混合动力车辆进入串联模式工作，因为在串联模式时发动机的工作点比较容易控制，并且发动机工作于高效率点上，能够很快将动力电池的SOC值充电值平衡值m。另外，通过调整预设车速U、负载load的各个参数，以及SOC下限值n，可以得到更好的燃油经济性能和动力性能。
[0051]综上所述，根据本发明实施例的混合动力车辆的控制方法，根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式，采用串联模式和并联模式配合控制，可以使得混合动力车辆具有更好的燃油经济性和动力性能，进而可以节约能源。另外，控制混合动力车辆的发动机始终工作于其工作高效区域，可以提高混合动力车辆的燃油经济性。
[0052]下面参照附图描述根据本发明实施例的混合动力车辆的控制系统。
[0053]如图11所示，本发明实施例的混合动力车辆的控制系统包括:动力电池1101、电池管理器(图中未标示)、发动机1102、发电机1103、驱动电机1104、检测装置(图中未标示)和控制器(图中未标示)。其中，电池管理器检测所述动力电池的SOC值；检测装置检测混合动力车辆的车速和混合动力车辆的负载的大小。控制器根据动力电池的SOC值、混合动力车辆的车速和混合动力车辆的负载的大小对发动机1102、发电机1103和驱动电机1104进行控制以使混合动力车辆进入相应的工作模式。其中，工作模式包括EVl模式、EV2模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。如图11所示，还包括混合动力车辆的变速箱、主减速器、车轮和逆变器。
[0054]在本发明的实施例中，可以将并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式和全驱动模式统称为并联模式。下面将详细说明本发明实施例的混合动力车辆的控制系统的工作过程。
[0055]在本发明的一个实施例中，控制器在混合动力车辆的车速小于等于预设车速，且负载小于第一负载阈值，且动力电池1101的SOC值大于第一电量阈值时,控制动力电池1101放电且控制驱动电机1104工作以使混合动力车辆以EVl模式进行工作。具体地，当检测装置监测的混合动力车辆的车速V小于预设车速U，例如混合动力车辆启动时，并且检测混合动力车辆的负载load小于第一负载阈值s时，第一负载阈值s可以为由驱动电机提供的驱动力即可驱动的负载大小，同时在混合动力车辆的动力电池的电量大于η时，控制器控制混合动力车辆进入EVl模式，在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl处于自由状态,第二离合器C2打开,控制器控制动力电池1101为驱动电机1104供电，控制驱动电机1104驱动混合动力车辆进行工作，并通过变速箱及主减速器进行调速后以驱动车轮转动，即言控制器控制驱动电机单独驱动混合动力车辆工作。在驱动过程中,动力电池1101的电量SOC值下降。
[0056]在本发明的另一个实施例中，控制器在负载小于第一负载阈值，且动力电池1101的SOC值小于第一电量阈值时，控制发动机1102启动以带动发电机1103工作为动力电池1101充电，且控制驱动电机1104工作以使混合动力车辆从EVl模式驱动切换至串联模式进行工作。具体地，在检测装置检测的混合动力车辆的负载load小于第一负载阈值S，且电池管理器检测的动力电池1101的SOC值下降至第一电量阈值即SOC下限值η时，则控制器控制混合动力车辆从EVl模式切换至串联模式，如图4所示，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl闭合，第二离合器C2打开，即控制器控制发动机1102启动，发动机1102带动发电机1103进行转动为动力电池1101进行充电，动力电池1101的电量SOC值增大，同时，控制器控制动力电池1101为驱动电机1104供电，驱动电机1104驱动混合动力车辆进行工作。此时混合动力车辆的车速开始越来越快。
[0057]在本发明的再一个实施例中，控制器在负载大于第一负载阈值且小于第二负载阈值，且动力电池1101的SOC值大于第一电量阈值时,控制发电机1103和驱动电机1104同时工作以使混合动力车辆EV2模式进行工作。其中，第二负载阈值大于第一负载阈值。具体地,当检测装置检测混合动力车辆的负载load增大，例如在负载load大于第一负载阈值s且小于第二负载阈值w,且电池管理器检测的动力电池1101的电量SOC值大于动力电池1101的SOC下限值η时，控制器控制混合动力车辆进入EV2模式进行工作。如图5所示，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl打开,第二离合器C2闭合,即控制器控制发电机1103和驱动电机1104同时驱动混合动力车辆进行工作动力电池1101为驱动电机1104与发电机1103供电，动力电池1101的SOC值下降。
[0058]在本发明的一个实施例中，在混合动力车辆的车速大于预设车速,且负载大于等于第三负载阈值小于第四负载阈值时；或者，在负载大于等于第一负载阈值小于第二负载阈值，且动力电池1101的SOC值小于第一电量阈值时；控制器控制发动机1102启动并带动发电机1102工作以使车辆进入并联充电模式，同时控制器控制发电机1103为动力电池1101充电。其中，第四负载阈值大于第二负载阈值，第二负载阈值大于第一负载阈值，第一负载阈值大于第三负载阈值。具体地，在检测装置检测的混合动力车辆的负载load大于等于第一负载阈值s小于第二负载阈值w时，如果电池管理器检测的动力电池1101的SOC值大于下限值η则控制器控制混合动力车辆以EV2进行工作，如果动力电池1101的SOC值下降小于下限值η则控制器控制混合动力车辆进入并联充电模式，如图6所示，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl闭合，第二离合器C2闭合，控制器控制发动机1102驱动混合动力车辆进行工作，但是纯发动机1102驱动的利用效率比较低，所以提高发动机1102的工作点，使发动机1102工作于高效区域，发动机1102发出的功率超出了混合动力车辆的驱动需求，所以控制器控制发动机1102带动发电机1103工作为动力电池1101供电，此时驱动电机1104不工作。或者，如图2所示，混合动力车辆的车速提高，在混合动力车辆的车速大于预设车速u,且负载load大于等于第三负载阈值a小于第四负载阈值b时,例如图2中t2?t3时间段，控制器控制混合动力车辆进入并联充电模式工作。
[0059]在本发明的一个实施例中，在混合动力车辆的车速大于预设车速,且负载大于等于第四负载阈值小于第五负载阈值时，控制器控制发动机启动以使混合动力车辆进入纯发动机模式，其中，第五负载阈值大于第四负载阈值。具体地，在检测装置检测的车速大于预设车速U，且混合动力车辆的负载load也增加，如负载load大于等于第四负载阈值b小于第五负载阈值c时，则控制器控制混合动力车辆以纯发动机模式功能工作。如图7所示，在混合动力车辆的负载load较高例如大于等于b小于c时，车速大于U，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl闭合，控制第二离合器C2闭合，此时混合动力车辆的驱动需求扭矩和转速正好处于发动机1102的工作高效区域，则控制器控制发动机1102单独驱动混合动力车辆进行工作，此时发电机1103和驱动电机1104均不工作。
[0060]在本发明的另一个实施例中，在车辆的车速大于预设车速，且负载大于等于第五负载阈值小于第六负载阈值时，控制器控制发动机1102启动，同时控制动力电池1101放电且控制驱动电机1104工作以使混合动力车辆进入电机助力模式，其中，第六负载阈值大于第五负载阈值。具体地，当混合动力车辆的速度继续增加，混合动力车辆的负载load继续增加，例如负载load大于等于第五负载阈值c小于第六负载阈值d时，混合动力车辆的驱动需求扭矩和车速已经超出了发动机1102的工作高效区域，此时，控制器控制混合动力车辆以电机助力模式工作，如图8所示，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl和第二离合器C2闭合，即控制器控制发动机1102继续工作于其工作高效区域，同时控制器控制动力电池1101为驱动电机1104供电，驱动电机1104工作，动力电池1101的SOC值下降，即控制器控制由发动机1102和驱动电机1104同时驱动混合动力车辆进行工作。
[0061]在本发明的再一个实施例中，在负载大于第六负载阈值时，控制器控制动力电池进行放电，且控制发动机启动、控制发电机和驱动电机均工作以使混合动力车辆进入全驱动模式。具体地，当混合动力车辆的负载load很大例如大于第六负载阈值d时，例如在急加速或者爬坡时，混合动力车辆的需求扭矩非常大，则控制器控制混合动力车辆以全驱动模式进行工作，如图9所示，控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl和第二离合器C2闭合，即控制器控制发动机1102、发电机1103和驱动电机1104都工作以达到更好的动力性能，以驱动混合动力车辆进行工作，动力电池1101的SOC值下降。
[0062]在本发明的一个实施例中，在负载等于零，且混合动力车辆的车速大于零时，控制器控制驱动电机1104将车辆的制动能量反馈给动力电池1101以使混合动力车辆进入制动回馈模式。具体地，检测装置检测的混合动力车辆的负载load为零，并且混合动力车辆的车速大于零，例如在混合动力车辆减速或制动时，控制器控制混合动力车辆进入制动回馈模式工作，如图10所不,控制器控制混合动力车辆的第一离合器Cl处于自由状态,控制第二离合器C2打开，即控制器控制驱动电机1104以充电的方式将混合动力车辆的制动能量回收给动力电池1101，即言为动力电池1101进行充电，动力电池1101的SOC值升高。
[0063]综上所述，根据本发明实施例的混合动力电池的控制系统，控制器根据动力电池的SOC值、车速和负载控制混合动力车辆进入相应的工作模式，控制器将串联模式和并联模式配合控制，可以使得混合动力车辆具有更好的燃油经济性和动力性能，进而可以节约能源。另外，控制器控制混合动力车辆的发动机始终工作于其工作高效区域，可以提高混合动力车辆的燃油经济性。
[0064]下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的混合动力车辆。
[0065]如图12所示，本发明实施例的混合动力车辆1201包括上述实施例的混合动力车辆的控制系统1202。
[0066]根据本发明实施例的混合动力车辆，通过采用上述的混合动力车辆的控制系统，可以同时满足混合动力车辆对燃油经济性和动力性的需求，可以节约能源。
[0067]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0068]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0069]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0070]本【技术领域】的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0071]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0072]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 在所述混合动力车辆上电之后，检测所述混合动力车辆的动力电池的SOC值、所述混合动力车辆的车速和所述混合动力车辆的负载；以及 根据所述动力电池的SOC值、所述车速和所述负载控制所述混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，所述工作模式包括EVl模式、EV2模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于， 在所述混合动力车辆的车速小于等于预设车速，且所述负载小于第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于第一电量阈值时,控制所述混合动力车辆进入所述EVl模式； 在所述负载小于所述第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于等于所述第一电量阈值时，控制所述混合动力车辆从所述EVl模式切换至所述串联模式； 在所述负载大于等于所述第一负载阈值且小于第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于所述第一电量阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述EV2模式，其中，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值。
3.如权利要求2所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于，当满足以下任一条件时，控制所述混合动力车辆进入所述并联充电模式: 所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于第三负载阈值小于第四负载阈值；或者 所述负载大于等于所述第一负载阈值小于所述第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值； 其中，所述第四负载阈值大于所述第二负载阈值，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值，所述第一负载阈值大于所述第三负载阈值。
4.如权利要求3所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于， 在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第四负载阈值小于第五负载阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述纯发动机模式，其中，所述第五负载阈值大于所述第四负载阈值； 在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第五负载阈值小于第六负载阈值时，控制所述混合动力车辆进入所述电机助力模式，其中，所述第六负载阈值大于所述第五负载阈值； 在所述负载大于所述第六负载阈值时，控制所述混合动力车辆进入全驱动模式。
5.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于， 在所述负载等于零，且所述混合动力车辆的车速大于零时，控制所述混合动力车辆进入所述制动回馈模式。
6.一种混合动力车辆的控制系统，其特征在于，包括: 动力电池； 电池管理器，所述电池管理器检测所述动力电池的SOC值； 发动机； 发电机； 驱动电机； 检测装置，所述检测装置检测所述混合动力车辆的车速和所述混合动力车辆的负载的大小； 控制器，所述控制器根据所述动力电池的SOC值、所述混合动力车辆的车速和所述混合动力车辆的负载的大小对所述发动机、所述发电机和所述驱动电机进行控制以使所述混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，所述工作模式包括EVl模式、EV2模式、串联模式、并联充电模式、纯发动机模式、电机助力模式、全驱动模式和制动回馈模式。
7.如权利要求6所述的混合动力车辆的控制系统，其特征在于， 所述控制器在所述混合动力车辆的车速小于等于预设车速，且所述负载小于第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于第一电量阈值时,控制所述动力电池放电且控制所述驱动电机工作以使所述混合动力车辆以所述EVl模式进行工作； 所述控制器在所述负载小于所述第一负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值时，控制所述发动机启动以带动所述发电机工作为所述动力电池充电，且控制所述驱动电机工作以使所述混合动力车辆从所述EVl模式驱动切换至所述串联模式进行工作；以及 所述控制器在所述负载大于等于所述第一负载阈值且小于第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值大于所述第一电量阈值时，控制所述发电机和所述驱动电机同时工作以使所述混合动力车辆进入EV2模式； 其中，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值。
8.如权利要求7所述的混合动力车辆的控制系统，其特征在于， 在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于第三负载阈值小于第四负载阈值时；或者 在所述负载大于等于所述第一负载阈值小于所述第二负载阈值，且所述动力电池的SOC值小于所述第一电量阈值时； 所述控制器控制所述发动机启动并带动所述发电机工作以使所述车辆进入并联充电模式，同时所述控制器控制所述发电机为所述动力电池充电； 其中，所述第四负载阈值大于第二负载阈值，所述第二负载阈值大于所述第一负载阈值，所述第一负载阈值大于所述第三负载阈值。
9.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制系统，其特征在于， 在所述混合动力车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第四负载阈值小于第五负载阈值时，所述控制器控制所述发动机启动以使所述混合动力车辆进入所述纯发动机模式，其中，所述第五负载阈值大于所述第四负载阈值； 在所述车辆的车速大于所述预设车速，且所述负载大于等于所述第五负载阈值小于第六负载阈值时，所述控制器控制所述发动机启动，同时控制所述动力电池放电且控制所述驱动电机工作以使所述混合动力车辆进入所述电机助力模式，其中，所述第六负载阈值大于所述第五负载阈值； 在所述负载大于所述第六负载阈值时，所述控制器控制所述动力电池进行放电，且控制发动机启动、控制所述发电机和所述驱动电机均工作以使所述混合动力车辆进入所述全驱动模式。
10.如权利要求6所述的混合动力车辆的控制系统，其特征在于， 在所述负载等于零，且所述混合动力车辆的车速大于零时，所述控制器控制所述驱动电机将所述车辆的制动能量反馈给所述动力电池以使所述混合动力车辆进入所述制动回馈模式。
11.一种混合动力车辆，其特征在于，包括权利要求6?10任一项所述的混合动力车辆的控制系统。
【文档编号】B60W20/00GK104228823SQ201310242007
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】张君鸿, 严二冬, 鲁连军, 赵晓峰 申请人:北汽福田汽车股份有限公司