一种六驱混合动力系统的控制方法与流程

文档序号:12379095阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种六驱混合动力系统的控制方法,其特征是:

所述混合动力系统包括前桥动力系统、中桥动力系统、后桥动力系统以及电力供给系统;

所述前桥动力系统包括发动机及发动机控制器、用于起动发动机的起动机、ISG电机及ISG电机控制器、变速箱及变速箱控制器,以及前桥;所述发动机与所述ISG电机为同轴连接,所述发动机和所述ISG电机独立或者共同驱动前桥,在所述发动机的输出轴与ISG电机的输入轴之间设置离合器一,用于接合或者中断发动机的输出动力;在所述ISG电机的输出轴与变速箱的输入轴之间设置离合器二,用于接合或者中断前桥动力;

所述中桥动力系统包括中轴电机、中轴电机控制器,以及由中轴电机提供驱动力的中桥;

所述后桥动力系统包括后轴电机、后轴电机控制器,以及由后轴电机提供驱动力的后桥;

所述电力供给系统包括动力电池、动力电池控制器、低压电池、充电机、第一逆变器、第二逆变器以及第三逆变器;所述动力电池通过第一逆变器为ISG电机提供电力,通过第二逆变器为中轴电机提供电力,通过第三逆变器为后轴电机提供电力;所述动力电池还能够为外接设备供电,以及通过DC/DC为所述低压电池供电,所述充电机通过外接电源为动力电池充电;

设置所述混合动力系统的工作模式包括:

四驱纯电动模式:由所述中轴电机和后轴电机共同驱动;离合器一断开,离合器二断开,中桥动力系统接合、后桥动力系统接合,由中轴电机与后轴电机提供驾驶员请求转矩,中轴电机与后轴电机的输出转矩之比等于中轴、后轴的轴荷比;

六驱纯电动模式:由所述ISG电机、中轴电机以及后轴电机共同驱动;离合器一断开,离合器二接合,由ISG电机与中轴电机、后轴电机共同提供驾驶员请求转矩,所述ISG电机、中轴电机和后轴电机的输出转矩之比等于前轴、中轴、后轴的轴荷比;

六驱混合动力模式一:由所述发动机、ISG电机、中轴电机以及后轴电机共同驱动;离合器一与离合器二均为接合,由发动机、ISG电机、中轴电机和后轴电机共同提供驾驶员请求转矩;其中,中轴电机和后轴电机均提供当前转速下的最大转矩,额外的需求转矩由前桥动力系统补充;ISG电机用于调节发动机的负荷率,优先保障发动机工作在最佳燃油消耗区下限;若ISG电机输出转矩达到当前转速下的最大输出转矩仍然无法满足驾驶员请求转矩,则提高发动机的输出转矩以满足驾驶员请求转矩,直至发动机输出转矩达到其当前转速下最佳燃油经济区的上限;

六驱混合动力模式二:由所述发动机、ISG电机、中轴电机以及后轴电机共同驱动;离合器一和离合器二均为接合,由发动机、ISG电机、中轴电机、后轴电机共同提供驾驶员请求转矩;优先保证发动机工作在最佳燃油经济区的上限,ISG电机用于调整发动机的负荷率,额外的转矩由中轴电机和后轴电机共同补充,中轴电机、后轴电机的输出转矩之比等于中轴与后轴的轴荷比;当ISG电机输出转矩达到当前转速下的最大输出转矩但仍然无法满足驾驶员请求转矩时,提高发动机的输出转矩以满足驾驶员请求转矩,直至发动机输出转矩达到其当前转速下的最大输出转矩;

串联驱动模式一:由所述发动机带动所述ISG电机发电,由所述中轴电机和后轴电机共同驱动;离合器一接合,离合器二断开,由中轴电机、后轴电机共同提供驾驶员请求转矩,电机输出转矩之比等于中轴、后轴的轴荷比;发动机输出转矩为其最佳燃油经济区的下限转矩与当前转速下ISG电机所能发出的最大充电转矩之间的较小值,由发动机带动ISG电机发电,发出的电能用于给中轴电机和后轴电机提供电能,富余的部分用于给动力电池充电;

串联驱动模式二:离合器一接合,离合器二断开,由中轴电机、后轴电机共同提供驾驶员请求转矩,电机输出转矩之比等于中轴和后轴的轴荷比;发动机输出转矩为其最佳燃油经济区的上限转矩与当前转速下ISG电机所能发出的最大充电转矩之间的较小值,由发动机带动ISG电机发电,发出的电能用于给中轴电机和后轴电机提供电能,富余的部分用于给动力电池充电;

发动机驱动模式:由所述发动机单独驱动;离合器一和离合器二均为接合,发动机输出当前转速下的最大转矩,富余转矩用于带动ISG电机为动力电池充电;

失效模式:若前桥动力系统失效,则执行四驱纯电动模式;若中桥动力系统失效,则由前桥动力系统和后桥动力系统联合驱动,发动机工作在最佳燃油消耗区,ISG电机用于调整发动机负荷率,额外的转矩由后轴电机提供;若后桥动力系统失效,则由前桥动力系统和中桥动力系统联合驱动,发动机工作在最佳燃油消耗区,ISG电机用于调整发动机负荷率,额外的转矩由中轴电机提供;若电力供给系统失效,则执行发动机驱动模式;若动力系统中有两个失效,则由剩下的一个进行驱动;针对失效模式的其它情况,系统发出警告并停车;

所述六驱混合动力系统的控制方法是:首先判断混合动力系统的前桥动力系统、中桥动力系统、后桥动力系统以及电力供给系统中是否有一个或者多个不能正常工作,若是,执行失效模式,若否,按如下规则自动执行所述混合动力系统的其他工作模式:

若动力电池SOC为高,且驾驶员请求转矩为小,执行四驱纯电动模式;

若动力电池SOC为高,且驾驶员请求转矩为中,执行六驱纯电动模式;

若动力电池SOC为高,且驾驶员请求转矩为大,执行六驱混合动力模式一;

若动力电池SOC为中,且驾驶员请求转矩为小,执行串联驱动模式一;

若动力电池SOC为中,且驾驶员请求转矩为中或者大,执行六驱混合动力模式二;

若动力电池SOC为低,且驾驶员请求转矩为小,执行串联驱动模式二;

若动力电池SOC为低,且驾驶员请求转矩为中或者大,执行发动机单独驱动模式。

2.根据权利要求1所述的六驱混合动力系统的控制方法,其特征是设置手动切换模块,所述手动切换模块用于直接切换所述混合动力系统为纯电动模式或为混合动力模式;

在所述纯电动模式中,按如下规则自动选择为四驱纯电动模式或六驱纯电动模式:若动力电池SOC为高,且驾驶员请求转矩为小,执行四驱纯电动模式;若动力电池SOC为高,驾驶员请求转矩为中,执行六驱纯电动模式;若驾驶员请求转矩为大,系统发出警告并自动执行六驱纯电动模式;其他情况下,驾驶员手动切换为混合动力模式无效,系统保持原来的运行状态;

在所述混合动力模式中,按如下规则自动选择六驱混合动力模式一或六驱混合动力模式二:若动力电池SOC为高,且驾驶员请求转矩为大,执行六驱混合动力模式一;若动力电池SOC为中,且驾驶员请求转矩为中或者大,执行六驱混合动力模式二;其他情况下,驾驶员手动切换为混合动力模式无效,系统保持原来的运行状态。

3.根据权利要求1或2所述的六驱混合动力系统的控制方法,其特征是:当所述混合动力系统在涉及发动机启停与不涉及发动机启停的工作模式之间切换时,为避免动力系统输出转矩产生较大波动或者中断,设置中轴与后轴的输出转矩之和为驾驶员请求转矩减去前轴实际输出转矩的差值,并且中轴电机与后轴电机的输出转矩之比等于中轴和后轴的轴荷比。

4.根据权利要求1所述的六驱混合动力系统的控制方法,其特征是:

所述动力电池SOC为高是指动力电池SOC大于其目标值SOCobj

所述动力电池SOC为中是指动力电池SOC介于其目标值SOCobj与设定的低值SOClow之间;

所述动力电池SOC为低是指动力电池SOC值小于设定的低值SOClow时;

所述驾驶员请求转矩为小是指驾驶员请求转矩小于中轴电机与后轴电机所能提供的最大转矩之和;

所述驾驶员请求转矩为中是指驾驶员请求转矩不小于中轴电机与后轴电机所能提供的最大转矩之和,并且小于或等于ISG电机、中轴电机、后轴电机所能提供的最大转矩之和;

所述驾驶员请求转矩为大是指驾驶员请求转矩大于ISG电机、中轴电机以及后轴电机所能提供的最大转矩之和。

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