双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭矩；在纯电动模式下，采集电池当前SOC；响应于当前车辆功率需求大于电池当前允许最大放电功率、响应于电池当前SOC小于电池最低SOC阈值或者响应于驾驶员当前请求的扭矩大于等于进入并联模式的扭矩阈值，将车辆模式从纯电动模式进入串联模式。本发明专利技术从功率需求、扭矩请求和电池状态三方面考虑，保证车辆从纯电模式合理切换到串联模式，同时本发明专利技术不是基于查表的方式来实现模式的切换，降低了后期标定的难度和工作量。

Series mode entry method and system of hybrid electric vehicle with dual motor extended range drive

【技术实现步骤摘要】
双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法及系统
本专利技术涉及一种双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法及系统，属于混合动力汽车控制

技术介绍
目前，由于节能减排的提倡和新能源领域技术的不断成熟，新能源汽车的市场份额不断扩大。在新能源汽车类别中，由于混动汽车既能减少环境污染，又能弥补纯电汽车行驶里程不足的问题，混动车型越来越丰富。其中，双电机增程驱动混合动力车兼有混合动力汽车和纯电动汽车的特征，适用场景广阔，但由于多动力源的存在，混动汽车存在多种动力模式，常见模式有纯电动模式(即单电机驱动模式)、串联模式和并联模式。混动模式切换的合理性，决定了系统动力性和经济性。目前，针对模式切换，常用的方法是基于查表的方式来实现模式的切换，但该方法标定难度的大，且控制不够精确。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法及系统，解决了现有方法存在的上述问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭矩；在纯电动模式下，采集电池当前SOC；响应于当前车辆功率需求大于电池当前允许最大放电功率、响应于电池当前SOC小于电池最低SOC阈值或者响应于驾驶员当前请求的扭矩大于等于进入并联模式的扭矩阈值，将车辆模式从纯电动模式进入串联模式。采集电池实际放电电流和电压，根据电池实际放电电流和电压，计算当前车辆功率需求。计算电池当前允许最大放电功率的过程为，采集电池当前允许最大放电功率；采集电池单体当前电压温度和压差，根据电池单体当前电压温度和压差，查出电池当前允许最大放电功率；将采集的与离线查出的电池当前允许最大放电功率进行比较，取较小值为所需的电池当前允许最大放电功率。当前车辆功率需求+功率阈值>电池当前允许最大放电功率，则将车辆模式从纯电动模式进入串联模式，功率阈值大于0。采集油门踏板开度、车速和挡位，根据油门踏板开度、车速和挡位，计算驾驶员当前请求的扭矩。双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入系统，包括，计算模块：在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭矩；SOC采集模块：在纯电动模式下，采集电池当前SOC；判定模块：响应于当前车辆功率需求大于电池当前允许最大放电功率、响应于电池当前SOC小于电池最低SOC阈值或者响应于驾驶员当前请求的扭矩大于等于进入并联模式的扭矩阈值，将车辆模式从纯电动模式进入串联模式。计算模块包括电流电压采集模块和当前车辆功率需求计算模块；电流电压采集模块：采集电池实际放电电流和电压；当前车辆功率需求计算模块：根据电池实际放电电流和电压，计算当前车辆功率需求。计算模块包括最大放电功率采集模块、最大放电功率查找模块和比较模块；最大放电功率采集模块：采集电池当前允许最大放电功率；最大放电功率查找模块：采集电池单体当前电压温度和压差，根据电池单体当前电压温度和压差，查出电池当前允许最大放电功率；比较模块：将采集的与离线查出的电池当前允许最大放电功率进行比较，取较小值为所需的电池当前允许最大放电功率。当前车辆功率需求+功率阈值>电池当前允许最大放电功率，则将车辆模式从纯电动模式进入串联模式，功率阈值大于0。计算模块包括开度/车速/挡位采集模块和扭矩计算模块；开度/车速/挡位采集模块：采集油门踏板开度、车速和挡位；扭矩计算模块：根据油门踏板开度、车速和挡位，计算驾驶员当前请求的扭矩。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术从功率需求、扭矩请求和电池状态三方面考虑，保证车辆从纯电模式合理切换到串联模式，同时本专利技术不是基于查表的方式来实现模式的切换，降低了后期标定的难度和工作量。附图说明图1为双电机增程驱动混合动力系统的结构图；图2为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，双电机增程驱动混合动力系统包括主驱动电机1、主驱动电机控制器2、ISG电机4、ISG电机控制器5、发动机6、发动机控制器7、整车控制器3、减速器10、离合器8和同步器9。主驱动电机1通过齿轮直接与减速器10第一输入轴相连，齿轮的连接方式可以是直齿齿轮传动，也可以是斜齿齿轮传动以及其他类型的齿轮传动，发动机6通过离合器8与ISG电机4相连，在离合器8闭合后，ISG电机4可以实现发动机6的启动，运行和停机，ISG电机4与动力输出轴的连接，需要通过同步器9的闭合，在同步器9，离合器8都闭合后，可以实现发动机6，ISG电机4和主驱动电机1同时驱动。当离合器8和同步器9处于断开，主驱动电机1单独驱动车辆行驶，此时为单电机纯电动模式，在SOC较高时，满足驾驶员低功率行驶需求；当SOC偏低或者电池功率降低时，为了弥补电池放电功率的不足，离合器8闭合，ISG电机4启动发动机6，车辆进入串联模式，在该模式下，发动机6给电池补电，同时满足驾驶员一般功率需求；当驾驶员深踩加速踏板，车速达到中等转速，到达发动机6介入转速点后，同步器9闭合，车辆进入并联模式，发动机6、主驱动电机1和ISG电机4同时输出扭矩，提高车辆驾驶动力性，满足驾驶员高速大功率需求。上述纯电动模式可直接切换到串联模式；当从纯电动模式切换到并联模式，需要先进入串联模式，然后切换到并联模式。因此串联模式是三种模式之间切换的关键点。如图2所示为本专利技术的串联模式进入方法，具体包括：步骤1，在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭矩。计算当前车辆功率需求主要有两种方法；其中一种是通过负载功率之和获得；另一个通过采集电池实际放电电流和电压，根据电池实际放电电流和电压，计算当前车辆功率需求。其中第一种方法如下：当前车辆功率需求为驾驶员的需求功率估算和附件功率之和。首先，轮边需求功率可以从二轴输出扭矩乘以二轴输出转速获得，将轮边需求功率除以系统效率，即可得到驾驶员需求功率。上述的系统效率与电机，传动系统等部件的效率有关；也可以通过CAN网络采集主驱动电机1的实际转速和反馈扭矩，通过离线MAP查表，获取主驱动电机1实际输入电功率，该驱动电机实际输入电功率可以等效为驾驶员需求功率；如果主驱动电机控制器2装配有电流传感器，也可以通过CAN采集主驱动电机1的直流电流和电压，电流和电压的乘积即为驱动电机电功率，该驱动电机电功率可以等效于驾驶员需求功率上述附件功率一般包括空调功率，DCDC功率，以及一些其他高压附件功率。上述方法需要额外补偿附件消耗功率，计算较为麻烦，因此最优采用如下方法，即根据电池实际放电电流和电压，计算当前车辆功率需求。计算电池当前允许最大放电功率的过程如下：1)通过车载网络(CAN网络)采集电池当前允许最大放电功率；2)通过车载网络采集电池单体当前电压温度和压差，根据电池单体当前电压温度和压差，查出电池当前允许最大放电功率；3)将采集的与离线查出的电池当前允许最大放电功率进行比较，取较小值为所需的电池当前允许最大放电功率。计算驾驶员当前请求的扭矩过程如下：采集油门踏板开度、车速和挡位，根据油门踏板开度、车速和挡位，计算驾驶员当前请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，其特征在于：在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭矩；在纯电动模式下，采集电池当前SOC；响应于当前车辆功率需求大于电池当前允许最大放电功率、响应于电池当前SOC小于电池最低SOC阈值或者响应于驾驶员当前请求的扭矩大于等于进入并联模式的扭矩阈值，将车辆模式从纯电动模式进入串联模式。

【技术特征摘要】
1.双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，其特征在于：在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭矩；在纯电动模式下，采集电池当前SOC；响应于当前车辆功率需求大于电池当前允许最大放电功率、响应于电池当前SOC小于电池最低SOC阈值或者响应于驾驶员当前请求的扭矩大于等于进入并联模式的扭矩阈值，将车辆模式从纯电动模式进入串联模式。2.根据权利要求1所述的双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，其特征在于：采集电池实际放电电流和电压，根据电池实际放电电流和电压，计算当前车辆功率需求。3.根据权利要求1所述的双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，其特征在于：计算电池当前允许最大放电功率的过程为，采集电池当前允许最大放电功率；采集电池单体当前电压温度和压差，根据电池单体当前电压温度和压差，查出电池当前允许最大放电功率；将采集的与离线查出的电池当前允许最大放电功率进行比较，取较小值为所需的电池当前允许最大放电功率。4.根据权利要求1所述的双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，其特征在于：当前车辆功率需求+功率阈值>电池当前允许最大放电功率，则将车辆模式从纯电动模式进入串联模式，功率阈值大于0。5.根据权利要求1所述的双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入方法，其特征在于：采集油门踏板开度、车速和挡位，根据油门踏板开度、车速和挡位，计算驾驶员当前请求的扭矩。6.双电机增程驱动混合动力车辆串联模式进入系统，其特征在于：包括，计算模块：在纯电动模式下，计算当前车辆功率需求、电池当前允许最大放电功率和驾驶员当前请求的扭...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓杰，马网俊，孙永正，
申请(专利权)人：高晓杰，
类型：发明
国别省市：上海,31