一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明申請公開一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置,在保證整車駕駛性能的基礎(chǔ)上，合理控制混合動(dòng)力汽車的工作模式以及不同工作模式下發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)以及后驅(qū)電機(jī)的工作點(diǎn)。使用較為簡潔、實(shí)用的基于邏輯門限值控制策略，實(shí)現(xiàn)插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車基本的能量管理。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置，在保證插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力性的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)控制各個(gè)動(dòng)力部件的輸出轉(zhuǎn)矩，使得發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能工作在低油耗區(qū)域，提高混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置
[0001]本申請是發(fā)明名稱為一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車能量管理控制方法機(jī)及其裝置，申請?zhí)枮?01410220012.5(申請日2014年05月22日)的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于新能源汽車控制領(lǐng)域，尤其涉及的是一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前插電式混合動(dòng)力汽車研究的熱點(diǎn)集中在插電式混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵技術(shù)上，其中一個(gè)很重要的方面就是插電式混合動(dòng)力汽車的控制策略；制定合理的控制策略，使混合動(dòng)力汽車的能量得到優(yōu)化利用，減少燃油消耗和排放，是插電式混合動(dòng)力汽車控制亟待解決的問題，然而目前還沒有一個(gè)公認(rèn)的最好的控制策略。
[0004]當(dāng)前的混合動(dòng)力汽車控制方法中，一般是根據(jù)需求轉(zhuǎn)矩的大小進(jìn)行模式的切換，然而需求轉(zhuǎn)矩的計(jì)算往往只是加速踏板行程的一次函數(shù)，這樣做忽略了駕駛員的駕駛意圖，求得的需求轉(zhuǎn)矩并不準(zhǔn)確。國內(nèi)外有些專家、學(xué)者研究了基于模糊轉(zhuǎn)矩識(shí)別的控制策略，考慮了駕駛員的駕駛意圖，但是這種基于模糊的方法計(jì)算耗時(shí)太長，無法在實(shí)車上的到應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置，其特征在于:包括用于驅(qū)動(dòng)后橋的后驅(qū)電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)控制器、用于驅(qū)動(dòng)前橋的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、與發(fā)動(dòng)機(jī)同軸相連的ISG電機(jī)和ISG電機(jī)控制器、用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的小起動(dòng)機(jī)、置于發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)間的離合器一、與ISG電機(jī)輸出軸相連的離合器二、與離合器二相連的CVT變速箱、動(dòng)力電池、動(dòng)力電池控制器、逆變器一和逆變器二，所述動(dòng)力電池和所述動(dòng)力電池控制器置于車架和地板間，用于為后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)提供電能且回收部門制動(dòng)能量，所述動(dòng)力電池通過所述逆變器一與所述后驅(qū)電機(jī)電氣連接，所述動(dòng)力電池通過所述逆變器二與所述ISG電機(jī)電氣連接；
[0007]所述插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的整車控制器檢測汽車的需求轉(zhuǎn)矩大于零時(shí)，混合動(dòng)力汽車進(jìn)入驅(qū)動(dòng)模式，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)模式的控制流程；
[0008]所述插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的整車控制器檢測汽車的需求轉(zhuǎn)矩小于零時(shí)，混合動(dòng)力汽車進(jìn)入制動(dòng)模式，執(zhí)行制動(dòng)模式的控制流程；
[0009]所述驅(qū)動(dòng)模式的控制流程為:
[00?0] Stepl、判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)Ki取值所在區(qū)間；當(dāng)Ki為小，執(zhí)行step2，當(dāng)Ki為中，執(zhí)行step3，當(dāng)Ki為大，執(zhí)行step4 ；
[0011]所述的驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)仏定義為理想驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照加速踏板開度計(jì)算得到的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比，若 K1G [0.8 ,0.95)，!^ 為小;若 K1G [0.95，1.05] ,K1Sm5SK1Gdos,1.2]，!^ 為大；
[0012]Step2、進(jìn)入后軸驅(qū)動(dòng)模式；
[0013]Step2A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClqw，當(dāng)SOC > SOClow，執(zhí)行步驟step2Al，否則執(zhí)行步驟step2A2 ；
[0014]Step2Al、執(zhí)行后驅(qū)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為混合動(dòng)力汽車的需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl;
[0015]Step2A2、執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最優(yōu)輸出轉(zhuǎn)矩曲線上并帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電；混合動(dòng)力汽車由后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后驅(qū)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩等于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最優(yōu)輸出轉(zhuǎn)矩，I SG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減去汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl ；
[0016]Step3、進(jìn)入前軸驅(qū)動(dòng)模式；
[0017]Step3A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClow，同時(shí)判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq范圍；
[0018]若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于零且小于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩下限，執(zhí)行步驟Step3Al;
[0019]若是S0C>S0Clot，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩介于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)的上、下限之間時(shí)，執(zhí)行步驟Step3A2;
[0020]若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)上限并且小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行步驟Step3A3 ；
[0021]若是S0C>S0Clot，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，小于發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟Step3A4;
[0022]若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與ISG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟Step3A5;
[0023]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于零且小于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩下限，執(zhí)行step3Bl;
[0024]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩介于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)的上、下限之間時(shí)，執(zhí)行step3B2;
[0025]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行step3B3;
[0026]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)汽車需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行step3B4;
[0027]Step3Al、執(zhí)行ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，ISG電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl ；
[0028]Step3A2、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl ；
[0029]Step3A3、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳輸出轉(zhuǎn)矩曲線上，額外的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩由ISG電機(jī)提供;同時(shí)返回執(zhí)行stepl ；
[0030]Step3A4、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，ISG電機(jī)補(bǔ)充額外驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)矩；同時(shí)返回執(zhí)行stepl ；
[0031]Step3A5、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，ISG電機(jī)提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，額外轉(zhuǎn)矩由發(fā)動(dòng)機(jī)提供;同時(shí)返回執(zhí)行stepl;
[0032]Step3Bl、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最佳輸出轉(zhuǎn)矩，ISG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最佳輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl;
[0033]Step3B2、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，ISG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl；
[0034]Step3B3、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩;ISG電機(jī)的充電轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl;
[0035]Step3B4、系統(tǒng)進(jìn)入警告模式，并自動(dòng)轉(zhuǎn)入發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl ；
[0036]Step4、進(jìn)入雙軸驅(qū)動(dòng)模式，即四驅(qū)模式；
[0037]step4A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClow，若是，執(zhí)行子步驟step4B，否則執(zhí)行步驟step4Al ；
[0038]step4Al、系統(tǒng)進(jìn)入警告模式，并自動(dòng)轉(zhuǎn)入發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩;同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl ；
[0039]step4B、判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq范圍；
[0040]當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟step4Bl;
[0041]當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟step4B2 ；
[0042]Step4Bl、執(zhí)行后驅(qū)電機(jī)輔助四輪驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)提供的最大轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl ；
[0043]Step4B2、執(zhí)行全混合四輪驅(qū)動(dòng)模式，ISG電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下各自的最大輸出轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與兩個(gè)電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和的差值，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl;
[0044]所述制動(dòng)模式的控制流程為:
[0045]Step5、判定車速V是否大于零，若否，執(zhí)行step6，若是，執(zhí)行step7 ；
[0046]Step6、執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供;若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，執(zhí)行制動(dòng)器制動(dòng)；
[0047]Step7、判定制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)K2的范圍，當(dāng)K2為小，執(zhí)行step8，當(dāng)K2為中，執(zhí)行step9，當(dāng) K2 為大，執(zhí)行 SteplO ；
[0048]所述的制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2定義為理想制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照制動(dòng)踏板開度計(jì)算得到的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比，若 K2 e [0.8，0.95)，K2 為小;若 K2 e [0.95，1.05]，K2 為中；若 K2 e (1.05，1.2]，K2 為大；
[0049]Step8、判斷判定動(dòng)力電池SOC是否小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，若是，執(zhí)行stepll，若否，執(zhí)行steplO;
[0050]Step9、判斷判定動(dòng)力電池SOC是否小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，若是，執(zhí)行stepl 2，若否，執(zhí)行 steplO;
[0051 ] SteplO、執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供;若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，執(zhí)行制動(dòng)器制動(dòng)，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7 ；
[0052]Stepll、執(zhí)行再生制動(dòng)，再生制動(dòng)力矩主要由后驅(qū)電機(jī)提供，額外的部分由ISG電機(jī)提供，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7;
[0053]Stepl2、執(zhí)行混合制動(dòng)模式，后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)均提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，額外的制動(dòng)力使用制動(dòng)器提供，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外的部分由同時(shí)制動(dòng)器提供，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7
[0054]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)仏定義為理想輸出轉(zhuǎn)矩與按照加速踏板開度計(jì)算得到的輸出轉(zhuǎn)矩之比，K1通過整車控制器中的一個(gè)PID控制模塊一計(jì)算得到。若Kie [0.8,0.95) ,K1 為小;若K1G [0.95，1.05] ,K1 為中；若仏￡ (1.05，1.02] ,K1為大。
[0055]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2定義為理想制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照制動(dòng)踏板開度計(jì)算得到的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比，K2通過整車控制器中的一個(gè)PID控制模塊二計(jì)算得至丨」。若1(2￡(0.8，0.95]，1(2為小;若1(2￡[0.95，1.05]，1(2為中；若1(2￡(1.05，1.2]，1(2為大。
[0056]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所述的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置提出了新的需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法，克服了需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算不精確的弊端，并且對插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的模式切換規(guī)則以及工作模式進(jìn)行了合理的定義，保證插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車盡可能工作在高效區(qū)。
【附圖說明】
[0057]圖1為本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖2為本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)模式控制結(jié)構(gòu)框圖。
[0059]圖3為本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)模式控制結(jié)構(gòu)框圖。
[0060]圖4為本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)模式的控制流程圖
[0061]圖5為本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)模式的控制流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0062]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0063]參見圖1、一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的控制裝置，包括兩套獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)、用于為后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)提供電能且回收制動(dòng)能量的動(dòng)力電池11、動(dòng)力電池控制器12、逆變器一 13、逆變器二 14。
[0064]動(dòng)力系統(tǒng)一包括用于驅(qū)動(dòng)后橋的后驅(qū)電機(jī)I及其后驅(qū)電機(jī)控制器2。
[0065]動(dòng)力系統(tǒng)二包括用于驅(qū)動(dòng)前橋的發(fā)動(dòng)機(jī)3及發(fā)動(dòng)機(jī)控制器4，與發(fā)動(dòng)機(jī)同軸相連的I SG電機(jī)5和I SG電機(jī)控制器6、用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的小起動(dòng)機(jī)7、置于發(fā)動(dòng)機(jī)和I SG電機(jī)間的離合器一 8、與ISG電機(jī)輸出軸相連的離合器二 9和與離合器二 9相連的CVT變速箱10。
[0066]動(dòng)力電池11和動(dòng)力電池控制器12置于車架和地板間，動(dòng)力電池11通過逆變器一 13和逆變器二 14分別與I SG電機(jī)5連接和后驅(qū)電機(jī)I連接。
[0067]本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的工作模式包括:后軸驅(qū)動(dòng)模式、前軸驅(qū)動(dòng)模式、雙軸驅(qū)動(dòng)模式。后軸驅(qū)動(dòng)模式分為后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)模式和串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式。前軸驅(qū)動(dòng)模式包括發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式、ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式和混合動(dòng)力模式。雙軸驅(qū)動(dòng)模式包括后驅(qū)電機(jī)輔助四驅(qū)模式和全混合四驅(qū)模式。
[0068]本發(fā)明的一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車識(shí)別的各種控制信號，如加速踏板開度、制動(dòng)踏板開度、車速、動(dòng)力電池SOC等輸入信號。整車控制器、ISG電機(jī)控制器6、后驅(qū)電機(jī)控制器2、CVT控制器根據(jù)規(guī)則，對混合動(dòng)力汽車的各種工作模式下發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)的工作狀態(tài)、輸出轉(zhuǎn)矩以及各種工作模式切換時(shí)，各個(gè)動(dòng)力部件的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)進(jìn)行控制，各個(gè)動(dòng)力部件根據(jù)控制器指令完成相應(yīng)動(dòng)作。
[0069]插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)仏定義為理想驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照加速踏板開度計(jì)算得到的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比,K1通過整車控制器中的一個(gè)PID控制模塊一計(jì)算得到。
[0070]參見圖2，一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)模式結(jié)構(gòu)框圖?；旌蟿?dòng)力汽車首次啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)為后軸驅(qū)動(dòng)模式(RWD)，后軸驅(qū)動(dòng)模式下的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)1的范圍為[0.8,0.95)。當(dāng)動(dòng)力電池SOC大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClqw時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，前橋系統(tǒng)斷開，混合動(dòng)力汽車由后橋驅(qū)動(dòng)；當(dāng)動(dòng)力電池SOC小于其最佳工作區(qū)的最低值SOCuw時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳輸出轉(zhuǎn)矩曲線上，帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，ISG電機(jī)與CVT變速箱之間的離合器斷開，ISG電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的離合器結(jié)合，后驅(qū)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車。當(dāng)整車控制器檢測到驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)仏位于區(qū)間[0.95，1.05]時(shí)，混合動(dòng)力汽車工作模式跳轉(zhuǎn)到前軸驅(qū)動(dòng)模式(FWD)，跳轉(zhuǎn)到前輪驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)首先是由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車。當(dāng)整車控制器檢測到驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)位于區(qū)間(1.05，1.2]時(shí)，混合動(dòng)力汽車工作模式跳轉(zhuǎn)到雙軸驅(qū)動(dòng)模式(AWD)，當(dāng)跳轉(zhuǎn)到雙軸驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)首先是由發(fā)動(dòng)機(jī)和后驅(qū)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車。本案中定義:若K1 e [0.8，0.95)，K1為小;若 K1G [0.95，1.05] ,K1 為中;若 K1G (1.05,1.2]，!^ 為大。
[0071]插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2定義為理想制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照制動(dòng)踏板開度計(jì)算得到的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比，K2通過整車控制器中的一個(gè)PID控制模塊二計(jì)算得到。
[0072]參見圖3，一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)模式結(jié)構(gòu)框圖?；旌蟿?dòng)力汽車首次制動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)為再生制動(dòng)模式(Reg_mode)，再生制動(dòng)模式下的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)K2的范圍為[0.8，0.95)，且滿足動(dòng)力電池SOC小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，執(zhí)行再生制動(dòng)時(shí)，后驅(qū)電機(jī)與后橋系統(tǒng)結(jié)合，提供再生制動(dòng)力矩，若后驅(qū)電機(jī)的再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩?zé)o定法滿足制動(dòng)轉(zhuǎn)矩需求，則ISG電機(jī)與前橋系統(tǒng)結(jié)合，提供額外的再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)整車控制器檢測到制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2的范圍位于區(qū)間(1.05，1.2] [0.95，1.05]，或者制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2的范圍為[0.8，I.05]且動(dòng)力電池SOC大于其允許的最大值SOChigh，混合動(dòng)力汽車執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)模式(Fricjndoe)，此時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，則離合器一和離合器二均結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供，如果發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，則前后橋系統(tǒng)均與動(dòng)力部斷開，由制動(dòng)器提供所有的制動(dòng)力矩。當(dāng)整車控制器檢測到制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)K2范圍位于區(qū)間[0.95,1.05]，且動(dòng)力電池SOC小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh時(shí)，混合動(dòng)力汽車執(zhí)行混合制動(dòng)模式(CoB_mode)，此時(shí)，則前后橋系統(tǒng)均結(jié)合，若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，離合二結(jié)合，ISG電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)均提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，額外的轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，離合器一和離合器二均結(jié)合，ISG電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)均提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供。本文中定義;若K2 e [ 0.8，0.95)，1(2為小;若1(2￡[0.95，1.05]，1(2為中;若1(2￡(1.05，1.2]，1(2為大。:
[0073]一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車能量管理控制方法:
[0074]若插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的整車控制器檢測汽車的需求轉(zhuǎn)矩大于零，混合動(dòng)力汽車進(jìn)入驅(qū)動(dòng)模式，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)模式的控制流程；
[0075]若插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的整車控制器檢測汽車的需求轉(zhuǎn)矩小于零，混合動(dòng)力汽車進(jìn)入制動(dòng)模式，執(zhí)行制動(dòng)模式的控制流程。
[0076]其中，驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩等于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)K1的值乘以當(dāng)前轉(zhuǎn)速下各個(gè)動(dòng)力部件所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和再乘以加速踏板的開度。制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩等于制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)K2的值乘以當(dāng)前轉(zhuǎn)速下兩個(gè)電機(jī)的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與最大機(jī)械制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之和再乘以制動(dòng)踏板的開度。
[0077]參見圖4，插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)模式的控制流程為:
[0078]Stepl、判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)仏取值所在區(qū)間；當(dāng)仏為小，即仏e [0.8，0.95)執(zhí)行step2，當(dāng)Ki為中，即Kie [0.95，1.05]，執(zhí)行step3，當(dāng)Ki為大，即Kie (1.05,1.2]執(zhí)行step4。
[0079]Step2、進(jìn)入后驅(qū)模式，即后軸驅(qū)動(dòng)模式。
[0080]Step2A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClqw，當(dāng)SOC>SOClow，執(zhí)行步驟step2Al，否則執(zhí)行步驟step2A2。
[0081 ] Step2Al、執(zhí)行后驅(qū)純電動(dòng)模式，即后驅(qū)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為混合動(dòng)力汽車的需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl。
[0082]Step2A2、執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最優(yōu)輸出轉(zhuǎn)矩曲線上并帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電；混合動(dòng)力汽車由后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后驅(qū)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩等于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最優(yōu)輸出轉(zhuǎn)矩，I SG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減去汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行步驟 stepl。
[0083]Step3、進(jìn)入前驅(qū)模式，即前軸驅(qū)動(dòng)模式。
[0084]Step3A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClow，同時(shí)判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq范圍。
[0085]若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq大于零且小于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩下限Tei?，S卩Treqe (0，Tei?]，執(zhí)行步驟Step3Al。
[0086]若是SOOSOClqw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq介于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)的上限Tehigh和下限Telm^間時(shí)，即Treq e ( Telow，Tehigh)，執(zhí)行步驟St印3A2 O
[0087]若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)上限Tehigh并且小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax，即Treq e [Tehigh，Temax)，執(zhí)行步驟St印3A3。
[0088]若是SOOSOCl.，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩T_x，小于發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限Tehigh與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下I SG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩TiSGmax之和，即Treq e [ T emax , Te high+Tiscmax)，執(zhí)行步驟Step3A4。
[0089]若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限Te3high與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG所能提供的最大轉(zhuǎn)矩Tiscmax之和，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tiscmax之和，即Treqe [Tehigh+TiSGmax，Temax+TiSGmax)，執(zhí)行步驟Step3A5。
[0090]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq大于零且小于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩下限Tei?，即Treqe(0，Tei?]#Sstep3Bl。
[0091]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq介于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)的上限Tehigh和下限Te1w之間時(shí)，即Treqe (Te1w,Tehigh)，執(zhí)行step3B2。
[0092]若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限Tehigh，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩!^]^，Treq G [Tehigh，T_x)執(zhí)行step3B3；
[0093]若是S0C<S0Cuw，且當(dāng)汽車需求轉(zhuǎn)矩Treq大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩T emax， 即TreqE [T emax , +°°)，執(zhí)行step3B4 ο
[0094]Step3Al、執(zhí)行ISG電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，S卩ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，ISG電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl。
[0095]Step3A2、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，S卩發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl。
[0096]Step3A3、執(zhí)行前軸混動(dòng)一模式，即發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳輸出轉(zhuǎn)矩曲線上，額外的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩由ISG電機(jī)提供;同時(shí)返回執(zhí)行st印I。
[0097]Step3A4、執(zhí)行前軸混動(dòng)二模式，即發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，ISG電機(jī)補(bǔ)充額驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)矩;同時(shí)返回執(zhí)行stepl。
[0098]Step3A5、執(zhí)行前軸混動(dòng)三模式，即發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，且ISG電機(jī)提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，額外轉(zhuǎn)矩由發(fā)動(dòng)機(jī)提供;同時(shí)返回執(zhí)行stepl。
[0099]Step3Bl、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電一模式，S卩:發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最佳輸出轉(zhuǎn)矩，ISG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最佳輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl。
[0100]Step3B2、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電二模式，S卩:發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，I SG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟st印I。
[0101]Step3B3、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電三模式，S卩:發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩；當(dāng)ISG電機(jī)的充電轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl。
[0102]Step3B4、執(zhí)行系統(tǒng)警告發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一模式，S卩:系統(tǒng)進(jìn)入警告模式，并自動(dòng)轉(zhuǎn)入發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行steplο
[0103]Step4、進(jìn)入四驅(qū)模式，即:雙軸驅(qū)動(dòng)模式。
[0104]step4A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOCuw，若是，執(zhí)行子步驟step4B，否則執(zhí)行步驟step4Al。
[0105]step4Al、執(zhí)行系統(tǒng)警告發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)二模式，S卩:進(jìn)入警告模式，并自動(dòng)轉(zhuǎn)入發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩；同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl ο
[0106]step4B、判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Tre3q范圍。發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩!^!^當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩TlSCmax
[0107]當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Ireq大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tiscmax與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩τ_χ之和，小于發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩T_x與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩T?ax之和，即:Treq e [Temax+TiSGmax，Temax+T?ax)，執(zhí)行步驟step4Bl。
[0108]當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Tre3q大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩Tmffiax與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩Temax之和，即:Treq G [Temax+Tmmax, + 00)，執(zhí)行步驟Step4B2。
[0109]Step4Bl、執(zhí)行后驅(qū)電機(jī)輔助四輪驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)提供的最大轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl。
[0110]Step4B2、執(zhí)行全混合四輪驅(qū)動(dòng)模式，ISG電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下各自的最大輸出轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與兩個(gè)電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和的差值，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl。
[0111]參見圖5、插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)模式的控制流程為:
[ΟΙ12] Step5、判定車速V是否大于零，若否，執(zhí)行step6，若是，執(zhí)行step7。
[0?13] Step6、執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供;若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，執(zhí)行制動(dòng)器制動(dòng)。
[0114]5^?7、判定制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2的范圍，當(dāng)1(2為小，8卩:1(2￡[0.8，0.95)，執(zhí)行step8，當(dāng)K2為中，即fee [0.95，1.05]，執(zhí)行step9，當(dāng)K2為大，K2e (1.05,1.2]執(zhí)行steplO。
[0115]Step8、判斷判定動(dòng)力電池SOC是否小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，若是，執(zhí)行stepll，若否，執(zhí)行steplO。
[0116]Step9、判斷判定動(dòng)力電池SOC是否小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，若是，執(zhí)行stepl 2，若否，執(zhí)行 steplO。
[0117]S t e P1、執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供;若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，執(zhí)行制動(dòng)器制動(dòng)，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7。
[0118]Stepll、執(zhí)行再生制動(dòng)，再生制動(dòng)力矩主要由后驅(qū)電機(jī)提供，額外的部分由ISG電機(jī)提供，同時(shí)返回執(zhí)行步驟St印7。
[0119]Stepl2、執(zhí)行混合制動(dòng)模式，后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)均提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，額外的制動(dòng)力使用制動(dòng)器提供，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外的部分由制動(dòng)器提供，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7。
[0120]插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的工作模式切換的過程中，汽車處于過渡模式，在過渡模式中，汽車各個(gè)動(dòng)力部件在各自控制器以及整車控制器的協(xié)調(diào)下，執(zhí)行轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制，保證模式切換時(shí)，汽車的輸出轉(zhuǎn)矩不發(fā)生突變，提高混合動(dòng)力汽車駕駛的平順性。
[0121]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)模式能量管理控制裝置，其特征在于:包括用于驅(qū)動(dòng)后橋的后驅(qū)電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)控制器、用于驅(qū)動(dòng)前橋的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、與發(fā)動(dòng)機(jī)同軸相連的ISG電機(jī)和ISG電機(jī)控制器、用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的小起動(dòng)機(jī)、置于發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)間的離合器一、與I SG電機(jī)輸出軸相連的離合器二、與離合器二相連的CVT變速箱、動(dòng)力電池、動(dòng)力電池控制器、逆變器一和逆變器二，所述動(dòng)力電池和所述動(dòng)力電池控制器置于車架和地板間，用于為后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)提供電能且回收部門制動(dòng)能量，所述動(dòng)力電池通過所述逆變器一與所述后驅(qū)電機(jī)電氣連接，所述動(dòng)力電池通過所述逆變器二與所述ISG電機(jī)電氣連接； 所述插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的整車控制器檢測汽車的需求轉(zhuǎn)矩大于零時(shí)，混合動(dòng)力汽車進(jìn)入驅(qū)動(dòng)模式，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)模式的控制流程； 所述插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車的整車控制器檢測汽車的需求轉(zhuǎn)矩小于零時(shí)，混合動(dòng)力汽車進(jìn)入制動(dòng)模式，執(zhí)行制動(dòng)模式的控制流程； 所述驅(qū)動(dòng)模式的控制流程為: Stepl、判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)Ki取值所在區(qū)間；當(dāng)Ki為小，執(zhí)行step2，當(dāng)Ki為中，執(zhí)行step3，當(dāng)Ki為大，執(zhí)行step4 ； 所述的驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)K1S義為理想驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照加速踏板開度計(jì)算得到的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比，若K1G [0.8,0.95) ,K1 為小;若K1G [0.95，1.05] ,K1 為中；若K1G (1.05，I JLK1S大； Step2、進(jìn)入后軸驅(qū)動(dòng)模式； Step2A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClow，當(dāng)SOC>SOCLQW，執(zhí)行步驟step2Al，否則執(zhí)行步驟step2A2; Step2Al、執(zhí)行后驅(qū)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為混合動(dòng)力汽車的需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl ； Step2A2、執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最優(yōu)輸出轉(zhuǎn)矩曲線上并帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電；混合動(dòng)力汽車由后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后驅(qū)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩等于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最優(yōu)輸出轉(zhuǎn)矩，ISG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減去汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl； Step3、進(jìn)入前軸驅(qū)動(dòng)模式； Step3A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClow，同時(shí)判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq范圍； 若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于零且小于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩下限，執(zhí)行步驟Step3Al; 若是S0C>S0CL?，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩介于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)的上、下限之間時(shí)，執(zhí)行步驟Step3A2; 若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)上限并且小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行步驟Step3A3 ； 若是S0C>S0CL?，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，小于發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟Step3A4; 若是SOOSOCuw，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與ISG電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟Step3A5; 若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于零且小于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩下限，執(zhí)行step3Bl; 若是S0C<S0CL?，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩介于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)的上、下限之間時(shí)，執(zhí)行st印3B2; 若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行step3B3; 若是S0C<S0CLQW，且當(dāng)汽車需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行step3B4; Step3Al、執(zhí)行ISG電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，ISG電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl ； Step3A2、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行stepl ； Step3A3、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳輸出轉(zhuǎn)矩曲線上，額外的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩由ISG電機(jī)提供；同時(shí)返回執(zhí)行stepl ； S t e P 3 A 4、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)和IS G電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，ISG電機(jī)補(bǔ)充額外驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)矩；同時(shí)返回執(zhí)行stepl ； Step3A5、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)與I SG電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車，I SG電機(jī)提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，額外轉(zhuǎn)矩由發(fā)動(dòng)機(jī)提供;同時(shí)返回執(zhí)行stepl; Step3Bl、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最佳輸出轉(zhuǎn)矩，ISG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最佳輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl; Step3B2、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為經(jīng)濟(jì)燃油消耗區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩上限，ISG電機(jī)充電轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl; Step3B3、執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并發(fā)電模式，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩；ISG電機(jī)的充電轉(zhuǎn)矩為汽車需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl; Step3B4、系統(tǒng)進(jìn)入警告模式，并自動(dòng)轉(zhuǎn)入發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，同時(shí)返回執(zhí)行step I; Step4、進(jìn)入雙軸驅(qū)動(dòng)模式，即四驅(qū)模式； step4A、判定動(dòng)力電池SOC是否大于其最佳工作區(qū)的最低值SOClow，若是，執(zhí)行子步驟step4B，否則執(zhí)行步驟step4Al ； step4Al、系統(tǒng)進(jìn)入警告模式，并自動(dòng)轉(zhuǎn)入發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩;同時(shí)返回執(zhí)行步驟step I ； step4B、判斷驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩Treq范圍； 當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，小于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟step4Bl; 當(dāng)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩大于等于當(dāng)前轉(zhuǎn)速下后驅(qū)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，執(zhí)行步驟step4B2; Step4Bl、執(zhí)行后驅(qū)電機(jī)輔助四輪驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能提供的最大轉(zhuǎn)矩，后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)提供的最大轉(zhuǎn)矩之差，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl ； Step4B2、執(zhí)行全混合四輪驅(qū)動(dòng)模式，ISG電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為當(dāng)前轉(zhuǎn)速下各自的最大輸出轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為需求轉(zhuǎn)矩與兩個(gè)電機(jī)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和的差值，同時(shí)返回執(zhí)行步驟stepl; 所述制動(dòng)模式的控制流程為: Step5、判定車速V是否大于零，若否，執(zhí)行step6，若是，執(zhí)行step7 ； Step6、執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供;若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，執(zhí)行制動(dòng)器制動(dòng)； Step7、判定制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)K2的范圍，當(dāng)K2為小，執(zhí)行step8，當(dāng)K2為中，執(zhí)行step9，當(dāng)K2為大，執(zhí)行steplO; 所述的制動(dòng)需求轉(zhuǎn)矩系數(shù)1(2定義為理想制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與按照制動(dòng)踏板開度計(jì)算得到的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比，若1(2￡[0.8，0.95)，1(2為小;若1(2￡[0.95，1.05]，1(2為中；若1(2￡(1.05，1.2]，1(2為大； Step8、判斷判定動(dòng)力電池SOC是否小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，若是，執(zhí)行stepll，若否，執(zhí)行steplO; Step9、判斷判定動(dòng)力電池SOC是否小于其最佳工作區(qū)的最大值SOChigh，若是，執(zhí)行stepl 2，若否，執(zhí)行 steplO; S t e P1、執(zhí)行機(jī)械制動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器提供;若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，執(zhí)行制動(dòng)器制動(dòng)，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7 ； Step 11、執(zhí)行再生制動(dòng)，再生制動(dòng)力矩主要由后驅(qū)電機(jī)提供，額外的部分由I SG電機(jī)提供，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7 ； Stepl2、執(zhí)行混合制動(dòng)模式，后驅(qū)電機(jī)和ISG電機(jī)均提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，若發(fā)動(dòng)機(jī)未開啟，額外的制動(dòng)力使用制動(dòng)器提供，若發(fā)動(dòng)機(jī)開啟，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)反拖制動(dòng)，額外的部分由同時(shí)制動(dòng)器提供，同時(shí)返回執(zhí)行步驟step7。
【文檔編號】B60W10/08GK105922989SQ201610328053
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年5月22日
【發(fā)明人】錢立軍, 邱利宏, 胡偉龍, 程偉, 李博溪
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)