混动域控制系统、方法及混合动力汽车与流程

本申请涉及混合动力汽车，具体是涉及混动域控制系统、方法及混合动力汽车。

背景技术：

1、近年来，混合动力汽车以其节能、低排放、续航里程长，动力性能好等优点，成为汽车行业研究和开发的重点。插电混合动力汽车是其中重要的发展方向，一般为p1+p3两驱混动架构，以及p1+p3+p4四驱混动架构，通常包含发动机及其控制器ems、发电机及其控制器gcu和驱动电机及其控制器mcu，离合器等部分。随着工业技术的革新，以及企业降本增效的需要，混合动力系统总成结构逐步采用多合一设计，控制器的硬件逐渐集成化，向高性能的混动域控制器转变，不仅减少了车身空间占用，也降低了控制器之间线束复杂程度，降低了开发成本。

2、现有混合动力系统硬件虽逐渐集成化，但仍存在各动力源控制分散、高度依赖于整车控制器协调工作的问题，使得这种控制策略架构有以下突出问题：一方面，由于各动力源控制器均各自与整车控制器通过can总线进行报文信号交互，而can网络信号报文在总线上传递存在不同时间周期，各控制器收到整车控制器发送报文的实时性远低于控制器内部的信号传递，这种通信的延时，会引起各动力源控制的延时，降低了混动域系统控制的实时性和平顺性；另一方面，由于各动力源控制软件分散，不仅增加了开发成本和维护成本，也难以实现多个动力源之间实时地、精准地协调控制。此外，现有公开的混动域控制策略，更侧重整车的能量管理，并未侧重于混动域控制器功能实现本身，不仅增加了混动域控制的复杂程度，也不适合p1+p3与p1+p3+p4插电混动架构的实现。

3、现有技术公开一种动力域控制器系统及混合动力汽车，包含发动机控制模块和混动整车控制模块，并根据p2架构和p1+p3架构的构型不同，将传统各自链路中与自身混动构型紧密结合的部分进行解耦，独立成外围控制模块，由所述边界限制模块、扭矩干预模块、扭矩分配模块、发动机启停控制模块和离合器控制模块分别组成的扭矩链路上的主模块对外围控制模块进行仲裁作为最终输出，兼容p1+p3、p2两种混动架构。

4、但是该系统不含驱动驱动电机、发电机以及离合器控制模块，各电机驱动信号的传递仍然通过can总线传递，实际上还是软件分散控制的域控制系统，存在通信效率低和控制延时问题，且并未减小开发工作量和维护成本。此外，该域控制系统包含了驾驶员意图解析的扭矩分配功能，增加了软件复杂度，却未考虑p4电机的扭矩分配，不适用p1+p3+p4混动架构系统。

5、现有技术公开一种并联式混合动力汽车动力域控制系统，包括发动机控制模块，电池控制模块、电机控制模块、机械式自动变速器控制模块、能量管理模块以及模式切换协调控制模块。通过集成混动控制器和变速箱控制器，旨在将混动控制器中的能量管理策略与变速器控制器中的换挡策略进行实时结合。

6、但是，该域控制系统只适用于功率分流式混合动力架构，其控制策略无法适用于p1+p3两驱混动架构以及p1+p3+p4四驱混动架构。

技术实现思路

1、本申请的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种混动域控制系统、方法及混合动力汽车。

2、第一方面，提供混动域控制系统，包括：

3、驱动电机控制模块，与驱动电机通信连接；

4、发电机控制模块，与发电机通信连接；

5、离合器控制模块，与离合器通信连接；

6、发动机控制模块，与发动机通信连接；

7、混动域控制器，与所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块通信连接，用于根据获取的车辆行驶工况，控制驱动电机、发电机、发动机和离合器执行不同的运行策略。

8、根据第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述驱动电机为p1+p3混动架构中的单个驱动电机或p1+p3+p4混动架构中的两个驱动电机。

9、根据第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述混动域控制器与所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块通过车内内部通信连接线通信连接，所述混动域控制器通过can总线获取车辆的行驶工况。

10、根据第一方面，在第一方面的第三种实现方式中，所述混动域控制器与所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块通信连接，用于根据接收到的整车控制器发送的总驱动扭矩请求、发电功率请求指令以及can总线获取的动力电池电量、整车车速，依据系统经济性与动力性代价函数，查询标定数表，获取各动力源扭矩分配策略；

11、根据获取的各动力源扭矩分配策略，发送转矩请求指令、转速请求指令、发电功率请求指令以及离合器结合或断开指令至驱动电机控制模块、发电机控制模块、发动机控制模块以及离合器控制模块，控制驱动电机、发电机、发动机和离合器执行不同的运行策略。

12、根据第一方面，在第一方面的第四种实现方式中，所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块之间两两交互通信连接。

13、根据第一方面，在第一方面的第五种实现方式中，还包括故障保护与安全监控模块，与所述混动域控制器通信连接，用于实时监控整个混动域运行状态，获取整个混动域的故障诊断结果和故障处理策略。

14、根据第一方面，在第一方面的第六种实现方式中，所述混动域控制器还用于向整车vcu发送车辆实际总驱动扭矩、实际发电功率、最大允许发电功率和最大允许驱动扭矩。

15、第二方面，本申请还提供一种混动域控制方法，包括以下步骤：

16、获取车辆行驶工况；

17、搭建混动域控制器和多动力源之间的通信连接，所述多动力源包括驱动电机、发电机、发动机和离合器；

18、通过混动域控制器获取车辆行驶工况，并根据获取的车辆行驶工况，控制多动力源执行不同的运行策略。

19、根据第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，还包括以下步骤：

20、实时监控整个混动域运行状态；

21、根据实时监控的整个混动域运行状态，获取整个混动域的故障诊断结果和故障处理策略。

22、第三方面，本申请提供一种混合动力汽车，包括如上所述的混动域控制系统。

23、与现有技术相比，本申请的优点如下：

24、本申请提出一种混动域控制系统，兼容p1+p3和p1+p3+p4混动架构，实现混动域多动力源互补协调控制；

25、本申请提供的混动域控制系统实现各动力源控制软件高度集成，不仅解决了控制软件分散导致的开发成本高、工作量大、维护成本高的问题，而且实现多模混动域控制模块与各动力源之间的内部通信，各动力源通过混动域控制器和对应的控制模块进行集成控制，不依赖于整车控制器协调工作，解决了整车控制器分散控制引起的通信延时和控制延时问题，响应速度更快、控制更平顺。

技术特征：

1.一种混动域控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的混动域控制系统，其特征在于，所述驱动电机为p1+p3混动架构中的单个驱动电机或p1+p3+p4混动架构中的两个驱动电机。

3.如权利要求1所述的混动域控制系统，其特征在于，所述混动域控制器与所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块通过车内内部通信连接线通信连接，所述混动域控制器通过can总线获取车辆的行驶工况。

4.如权利要求1所述的混动域控制系统，其特征在于，所述混动域控制器与所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块通信连接，用于根据接收到的整车控制器发送的总驱动扭矩请求、发电功率请求指令以及can总线获取的动力电池电量、整车车速，依据系统经济性与动力性代价函数，查询标定数表，获取各动力源扭矩分配策略，根据获取的各动力源扭矩分配策略，发送转矩请求指令、转速请求指令、发电功率请求指令以及离合器结合或断开指令至驱动电机控制模块、发电机控制模块、发动机控制模块以及离合器控制模块，控制驱动电机、发电机、发动机和离合器执行不同的运行策略。

5.如权利要求1所述的混动域控制系统，其特征在于，所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块之间两两交互通信连接。

6.如权利要求1所述的混动域控制系统，其特征在于，还包括故障保护与安全监控模块，与所述混动域控制器通信连接，用于实时监控整个混动域运行状态，获取整个混动域的故障诊断结果和故障处理策略。

7.如权利要求1所述的混动域控制系统，其特征在于，所述混动域控制器还用于向整车vcu发送车辆实际总驱动扭矩、实际发电功率、最大允许发电功率和最大允许驱动扭矩。

8.一种混动域控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的混动域控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的混动域控制系统。

技术总结
本申请公开了混动域控制系统、方法及混合动力汽车，所述系统包括驱动电机控制模块、发电机控制模块、发动机控制模块、离合器控制模块和混动域控制器，驱动电机控制模块与驱动电机通信连接；发电机控制模块与发电机通信连接；发动机控制模块，与发动机通信连接；离合器控制模块与离合器通信连接；混动域控制器与所述驱动电机控制模块、所述发电机控制模块、所述发动机控制模块以及所述离合器控制模块通信连接，用于根据获取的车辆行驶工况，控制驱动电机、发电机、发动机和离合器执行不同的运行策略。本申请提供的混动域控制系统，通过搭建多动力源和域控制器之间的通信连接，实现混动架构的低延时、高集成的多动力源协调控制。

技术研发人员：熊峰,尹国慧,张雪秋,王凯,王家欣
受保护的技术使用者：岚图汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14