一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法，包括驾驶模式选取模块，供驾驶员选取车辆的驾驶模式；运行参数获取模块，确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V；工作模式选取模块，比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中最优的工作模式；输出执行模块，接收输出执行模块的一个工作模式信号后，依据该最优的工作模式执行输出动力。本发明专利技术能够根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式，在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法
本专利技术公开了一种混合动力系统和多驾驶模式控制方法，属于混合动力系统
，具体公开了一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法。
技术介绍
混合动力驱动技术经过数十年的发展，逐渐成熟并分化出几种技术路线，如串联、并联、混联等。尤其是混联混合动力汽车(发动机和两台电机通过动力耦合装置联结)，其工作模式多样，综合性能较优，逐渐成为各主机厂主推的混合动力技术方案。混合动力汽车兼具传统燃油汽车和电动汽车的优点，在汽车起停和低速阶段利用驱动电机效率高、扭矩大的优势，提高车辆经济性；发动机和驱动电机还可同时驱动，提高车辆动力性，成为了混合动力系统的主流发展方向。目前，混合动力驱动系统大多采用发动机+电机+ISG电机驱动前轴的形式。这种混合动力驱动系统，其个模式(纯电动、串联、并联等)的功能都是通过前轴实现的，燃油经济性较好，动力性较优，但无法通过后轴驱动，不能适应复杂工况对车辆操控性的要求。通过在汽车后轴增加一个驱动电机，工况适应性更好，驱动能力更强，但目前基于该结构形式的驱动系统研究较少。现有技术中对四驱混合动力车辆的多种工作模式的划分比较模糊，控制方法较单一，发动机及电机的工作区间分配不够合理，车辆能耗高；且各工作模式的特点体现不明显，用户在实际驾驶中不能根据对经济性、动力性或操控稳定性的需求及驾驶路况对车辆动力系统进行主观控制，驾驶体验感不强。因此，有必要设计一种新的四驱混合动力驱动系统及其多驾驶模式控制方法，能够根据用户选择的驾驶模式切换至预设工作模式集合，检测车辆信号，并判断车辆行驶状态，自动运行最佳工作模式，在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性的要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种四驱混合动力系统和多驾驶模式控制方法，其能够根据用户选择的驾驶模式自动运行对应的切换策略和性能最优的工作模式，在降低能量消耗的同时满足车辆动力性和操控稳定性要求。本专利技术公开了一种四驱混合动力系统，其包括驾驶模式选取模块，供驾驶员依据其主观驾驶需求选取车辆的驾驶模式，并将被选取的驾驶模式信号发送至运行参数获取模块；运行参数获取模块，接收到驾驶模式选取模块的选取的驾驶模式信号后，确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V，并将上述三个控制参数信号发送至工作模式选取模块；工作模式选取模块，接收到运行参数获取模块的三个控制参数信号后，比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中的一个工作模式，并将该工作模式信号发送至输出执行模块；输出执行模块，接收输出执行模块的最优的工作模式信号后，依据该最优的工作模式执行输出动力。本专利技术还公开了一种多驾驶模式控制方法，车辆包括多个驾驶模式，四驱混合动力系统包括M个工作模式，第X个驾驶模式下设置有NX个工作模式，N1、N2…NX＜M，车辆的第X个驾驶模式被驾驶员主观选择后，车辆基于第X个驾驶模式对应的主观驾驶需求在NX个工作模式中确定一个工作模式，车辆依据确定的一个工作模式输出动力，其中，X、N1、N2、…、NX、M均为自然数，N1、N2、…、NX之间可以相等或者不等。在本专利技术的一种优选实施方案中，车辆确定第X个驾驶模式下一个工作模式方法包括，获取车速V；获取车辆需求功率P；获取动力电池荷电状态SOC；比对车速V与设定车速，比对车辆需求功率P与设定功率，比对动力电池荷电状态SOC与设定电池荷电状态，并判断是否满足进入退出四驱的条件，确定工作模式。其中，车速V、车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC均为车辆当前状态下的实际值，车速V可通过车速传感器获取、车辆需求功率P能够根据加速度踏板信号参数获取、动力电池荷电状态SOC能够根据电池控制单元获取。在本专利技术的一种优选实施方案中，第1个驾驶模式为ECO驾驶模式，在ECO驾驶模式下加速踏板被踩下时，当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1，确定工作模式为前驱纯电动模式，当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1，确定工作模式为前驱串联模式，当车速V大于第一设定车速V1或者车辆需求功率P大于第一设定功率P1，确定工作模式为前驱纯发动机模式，当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件，确定工作模式为四驱纯电动模式，当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件，确定工作模式为四驱串联模式，当确定的工作模式为前驱纯发动机模式且满足充电条件，同时执行行车充电子模式，当满足退出四驱条件，重新执行判断，其中第一设定车速V1＜第二设定车速V2，第一设定电池荷电状态S1＜第二设定电池荷电状态S2。在本专利技术的一种优选实施方案中，第2个驾驶模式为Sport驾驶模式，在Sport驾驶模式下加速踏板被踩下时，当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2，确定工作模式为四驱纯电动模式；当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2，确定工作模式为四驱串联模式；当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC大于第三设定电池荷电状态S3，确定工作模式为四驱并联模式；当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC小于第三设定电池荷电状态S3，确定工作模式为前驱纯发动机模式；当车速V大于第三设定车速V3且满足四驱条件，确定工作模式为前驱纯发动机模式；当车辆需求功率P大于第三设定功率P3且动力电池荷电状态SOC大于第四设定电池荷电状态S4，确定工作模式为三电机辅助加速子模式；当满足退出四驱条件时，重新执行判断；其中第三设定车速V3<第四设定车速V4，第二设定功率P2<第三设定功率P3，第二设定电池荷电状态S2<第三设定电池荷电状态S3<第四设定电池荷电状态S4。在本专利技术的一种优选实施方案中，第3个驾驶模式为Normal模式，在Normal模式下加速踏板被踩下时，当车速V小于第五设定车速V5且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1且车辆需求功率P小于第四设定功率P4，确定工作模式为前驱纯电动模式；当车速V大于第五设定车速V5或动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1，确定工作模式为前驱纯发动机模式；当车速V小于第五设定车速V5且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1且第四设定功率P4小于车辆需求功率P小于第五设定功率P5，确定工作模式为前驱纯发动机模式；当车速V小于第五设定车速V5且车辆需求功率P大于第五设定功率P5且动力电池荷电状态SOC大于第五设定电池荷电状态S5，确定工作模式为前驱并联模式；当满足进入四驱条件且车辆需求功率P小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四驱混合动力系统，其特征在于：包括/n驾驶模式选取模块，供驾驶员依据其主观驾驶需求选取车辆的驾驶模式，并将被选取的驾驶模式信号发送至运行参数获取模块；/n运行参数获取模块，接收到驾驶模式选取模块的选取的驾驶模式信号后，确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V，并将上述三个控制参数信号发送至工作模式选取模块；/n工作模式选取模块，接收到运行参数获取模块的三个控制参数信号后，比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中的一个工作模式，并将该工作模式信号发送至输出执行模块；/n输出执行模块，接收输出执行模块的最优的工作模式信号后，依据该最优的工作模式执行输出动力。/n

【技术特征摘要】
1.一种四驱混合动力系统，其特征在于：包括
驾驶模式选取模块，供驾驶员依据其主观驾驶需求选取车辆的驾驶模式，并将被选取的驾驶模式信号发送至运行参数获取模块；
运行参数获取模块，接收到驾驶模式选取模块的选取的驾驶模式信号后，确定车辆需求功率P、动力电池荷电状态SOC和车速V，并将上述三个控制参数信号发送至工作模式选取模块；
工作模式选取模块，接收到运行参数获取模块的三个控制参数信号后，比较三个控制参数信号和进入退出四驱的条件判断该驾驶模式下对应的所有工作模式中的一个工作模式，并将该工作模式信号发送至输出执行模块；
输出执行模块，接收输出执行模块的最优的工作模式信号后，依据该最优的工作模式执行输出动力。


2.一种多驾驶模式控制方法，其特征在于：车辆包括多个驾驶模式，四驱混合动力系统包括M个工作模式，第X个驾驶模式下设置有NX个工作模式，N1、N2…NX＜M，车辆的第X个驾驶模式被驾驶员主观选择后，车辆基于第X个驾驶模式对应的主观驾驶需求在NX个工作模式中确定一个工作模式，车辆依据确定的一个工作模式输出动力。


3.根据权利要求2所述的多驾驶模式控制方法，其特征在于：车辆确定第X个驾驶模式下一个工作模式方法包括，
获取车速V；获取车辆需求功率P；获取动力电池荷电状态SOC；比对车速V与设定车速，比对车辆需求功率P与设定功率，比对动力电池荷电状态SOC与设定电池荷电状态，并判断是否满足进入退出四驱的条件，确定工作模式。


4.根据权利要求3所述的多驾驶模式控制方法，其特征在于：第1个驾驶模式为ECO驾驶模式，在ECO驾驶模式下加速踏板被踩下时，
当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC大于第一设定电池荷电状态S1，确定工作模式为前驱纯电动模式，
当车速V小于第一设定车速V1且车辆需求功率P小于第一设定功率P1且动力电池荷电状态SOC小于第一设定电池荷电状态S1，确定工作模式为前驱串联模式，
当车速V大于第一设定车速V1或者车辆需求功率P大于第一设定功率P1，确定工作模式为前驱纯发动机模式，
当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件，确定工作模式为四驱纯电动模式，
当车速V小于第二设定车速V2且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2且满足进入四驱条件，确定工作模式为四驱串联模式，
当确定的工作模式为前驱纯发动机模式且满足充电条件，同时执行行车充电子模式，
当满足退出四驱条件，重新执行判断，
其中第一设定车速V1＜第二设定车速V2，第一设定电池荷电状态S1＜第二设定电池荷电状态S2。


5.根据权利要求3所述的多驾驶模式控制方法，其特征在于：第2个驾驶模式为Sport驾驶模式，在Sport驾驶模式下加速踏板被踩下时，
当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC大于第二设定电池荷电状态S2，确定工作模式为四驱纯电动模式；
当车速V小于第三设定车速V3或满足进入四驱条件且动力电池荷电状态SOC小于第二设定电池荷电状态S2，确定工作模式为四驱串联模式；
当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC大于第三设定电池荷电状态S3，确定工作模式为四驱并联模式；
当车速V大于第四设定车速V4或车辆需求功率P大于第二设定功率P2且动力电池荷电状态SOC小于第三设定电池荷电状态S3，确定工作模式为前驱纯发动机模式；
当车速V大于第三设定车速V3且满足四驱条件，确定工作模式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，吴肇苏，白志浩，赵征澜，徐飞，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42