[發(fā)明專利]一種六驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611136582.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106740053B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢立軍;邱利宏;闞萍;馬駿昭;胡偉龍;辛付龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60K6/44
• 分類號(hào): B60K6/44;B60K6/52;B60W20/20
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種六驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，所述混合動(dòng)力系統(tǒng)包括前橋動(dòng)力系統(tǒng)、中橋動(dòng)力系統(tǒng)、后橋動(dòng)力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)；其特征是：

所述前橋動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)及ISG電機(jī)控制器、變速箱及變速箱控制器，以及前橋；所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述ISG電機(jī)為同軸連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述ISG電機(jī)獨(dú)立或者共同驅(qū)動(dòng)前橋，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與ISG電機(jī)的輸入軸之間設(shè)置離合器一，用于接合或者中斷發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力；在所述ISG電機(jī)的輸出軸與變速箱的輸入軸之間設(shè)置離合器二，用于接合或者中斷前橋動(dòng)力；

所述中橋動(dòng)力系統(tǒng)包括中軸電機(jī)、中軸電機(jī)控制器，以及由中軸電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力的中橋；

所述后橋動(dòng)力系統(tǒng)包括后軸電機(jī)、后軸電機(jī)控制器，以及由后軸電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力的后橋；

所述電力供給系統(tǒng)包括動(dòng)力電池、動(dòng)力電池控制器、低壓電池、充電機(jī)、第一逆變器、第二逆變器以及第三逆變器；所述動(dòng)力電池通過(guò)第一逆變器為ISG電機(jī)提供電力，通過(guò)第二逆變器為中軸電機(jī)提供電力，通過(guò)第三逆變器為后軸電機(jī)提供電力；所述動(dòng)力電池還能夠?yàn)橥饨釉O(shè)備供電，以及通過(guò)DC/DC為所述低壓電池供電，所述充電機(jī)通過(guò)外接電源為動(dòng)力電池充電；

設(shè)置所述混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式包括：

四驅(qū)純電動(dòng)模式：由所述中軸電機(jī)和后軸電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；離合器一斷開(kāi)，離合器二斷開(kāi)，中橋動(dòng)力系統(tǒng)接合、后橋動(dòng)力系統(tǒng)接合，由中軸電機(jī)與后軸電機(jī)提供駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，中軸電機(jī)與后軸電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸、后軸的軸荷比；

六驅(qū)純電動(dòng)模式：由所述ISG電機(jī)、中軸電機(jī)以及后軸電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；離合器一斷開(kāi)，離合器二接合，由ISG電機(jī)與中軸電機(jī)、后軸電機(jī)共同提供駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，所述ISG電機(jī)、中軸電機(jī)和后軸電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于前軸、中軸、后軸的軸荷比；

六驅(qū)混合動(dòng)力模式一：由所述發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、中軸電機(jī)以及后軸電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；離合器一與離合器二均為接合，由發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、中軸電機(jī)和后軸電機(jī)共同提供駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩；其中，中軸電機(jī)和后軸電機(jī)均提供當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，額外的需求轉(zhuǎn)矩由前橋動(dòng)力系統(tǒng)補(bǔ)充；ISG電機(jī)用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，優(yōu)先保障發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳燃油消耗區(qū)下限；若ISG電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩仍然無(wú)法滿足駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，則提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，直至發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到其當(dāng)前轉(zhuǎn)速下最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的上限；

六驅(qū)混合動(dòng)力模式二：由所述發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、中軸電機(jī)以及后軸電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；離合器一和離合器二均為接合，由發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、中軸電機(jī)、后軸電機(jī)共同提供駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩；優(yōu)先保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的上限，ISG電機(jī)用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由中軸電機(jī)和后軸電機(jī)共同補(bǔ)充，中軸電機(jī)、后軸電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸與后軸的軸荷比；當(dāng)ISG電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩但仍然無(wú)法滿足駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，直至發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到其當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩；

串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式一：由所述發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述ISG電機(jī)發(fā)電，由所述中軸電機(jī)和后軸電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；離合器一接合，離合器二斷開(kāi)，由中軸電機(jī)、后軸電機(jī)共同提供駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸、后軸的軸荷比；發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的下限轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)所能發(fā)出的最大充電轉(zhuǎn)矩之間的較小值，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能用于給中軸電機(jī)和后軸電機(jī)提供電能，富余的部分用于給動(dòng)力電池充電；

串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式二：離合器一接合，離合器二斷開(kāi)，由中軸電機(jī)、后軸電機(jī)共同提供駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸和后軸的軸荷比；發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為其最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的上限轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下ISG電機(jī)所能發(fā)出的最大充電轉(zhuǎn)矩之間的較小值，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)ISG電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能用于給中軸電機(jī)和后軸電機(jī)提供電能，富余的部分用于給動(dòng)力電池充電；

發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式：由所述發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；離合器一和離合器二均為接合，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，富余轉(zhuǎn)矩用于帶動(dòng)ISG電機(jī)為動(dòng)力電池充電；

失效模式：若前橋動(dòng)力系統(tǒng)失效，則執(zhí)行四驅(qū)純電動(dòng)模式；若中橋動(dòng)力系統(tǒng)失效，則由前橋動(dòng)力系統(tǒng)和后橋動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳燃油消耗區(qū)，ISG電機(jī)用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由后軸電機(jī)提供；若后橋動(dòng)力系統(tǒng)失效，則由前橋動(dòng)力系統(tǒng)和中橋動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳燃油消耗區(qū)，ISG電機(jī)用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由中軸電機(jī)提供；若電力供給系統(tǒng)失效，則執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；若動(dòng)力系統(tǒng)中有兩個(gè)失效，則由剩下的一個(gè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；針對(duì)失效模式的其它情況，系統(tǒng)發(fā)出警告并停車；

所述六驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法是：首先判斷混合動(dòng)力系統(tǒng)的前橋動(dòng)力系統(tǒng)、中橋動(dòng)力系統(tǒng)、后橋動(dòng)力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)中是否有一個(gè)或者多個(gè)不能正常工作，若是，執(zhí)行失效模式，若否，按如下規(guī)則自動(dòng)執(zhí)行所述混合動(dòng)力系統(tǒng)的其他工作模式：

若動(dòng)力電池SOC為高，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行四驅(qū)純電動(dòng)模式；

若動(dòng)力電池SOC為高，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為中，執(zhí)行六驅(qū)純電動(dòng)模式；

若動(dòng)力電池SOC為高，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為大，執(zhí)行六驅(qū)混合動(dòng)力模式一；

若動(dòng)力電池SOC為中，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式一；

若動(dòng)力電池SOC為中，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為中或者大，執(zhí)行六驅(qū)混合動(dòng)力模式二；

若動(dòng)力電池SOC為低，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式二；

若動(dòng)力電池SOC為低，且駕駛員請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為中或者大，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式。