电动四驱混合动力车辆的控制方法

摘要

本发明公开了一种电动四驱混合动力车辆的控制方法，在常规模式下，整车控制器中根据当前车速、油门、SOC等信号，确定整个混动系统的功率分配和档位选择，使得考虑整个混动系统的总效率最优，而不是单一动力源的效率最优，从而更有效地提高了E4WD混动车整车的经济性，以达到提高车辆燃油经济性的目的。在具体实现过程中，该功率分配和档位选择是通过查询VP表实现的，考虑到了车辆运行过程中电池、发动机实际能提供的功率，提高HCU运算速度，增强了该控制方法的实用性。

主权项

1.电动四驱混合动力车辆的控制方法，其特征在于：所述车辆包括驱动系统和控制系统，驱动系统包括动力电池、发动机、ISG电机、离合器、后轴驱动电机、变速箱及前轴差减总成、后轴差减总成和制动系统，控制系统包括整车控制器、电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、制动控制系统、发动机控制器和变速箱控制器；其中，发动机曲轴与ISG电机输出轴做成一体，然后通过离合器、变速箱及前轴差减总成与前轴连接，后轴驱动电机通过后轴差减总成与后轴连接；整车控制器通过CAN网络与发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、变速箱控制器、电池管理系统、制动控制系统进行通信，动力电池通过高压直流电线连接第一电机控制器、第二电机控制器，第一电机控制器通过三相交流电线连接ISG电机，第二电机控制器通过三相交流电线连接后轴驱动电机，制动控制系统与制动系统集成在一起，制动系统设置在前轴与后轴上，动力电池与电池管理系统集成在一起，发动机控制器与发动机集成在一起，变速箱及前轴差减总成与变速箱控制器集成在一起；整车控制器包括依次排布的电池修正模块、功率需求模块、系统总效率最大化控制模块和功率转扭矩模块；所述车辆的控制方法为：整车控制器根据驾驶员点火钥匙信号、加速踏板行程、制动踏板行程、动力电池荷电状态、车速信号，首先确定车辆适宜的运行模式，分为：行车准备模式、纯电动模式、发动机起动模式、常规模式、制动模式，然后，针对不同的运行模式，采取不同的控制方法，包含如下内容：行车准备模式：发动机、ISG电机、后轴驱动电机均不工作；纯电动模式：发动机、ISG电机均不工作，离合器断开，车辆运行所需要的驱动功率由后轴驱动电机单独提供，车辆运行所需要的制动功率由后轴驱动电机和制动系统共同提供；发动机起动模式：由ISG电机带动发动机，迅速将发动机转速提高到发动机点火转速以上，然后发动机开始喷油工作；制动模式：由制动系统、后轴驱动电机、ISG电机共同提供制动功率；常规模式：整车控制器根据车速、加速踏板行程、动力电池荷电状态、环境温度信号，决定变速箱的档位以及发动机、ISG电机、后轴驱动电机的最佳功率分配；其中，常规模式的整个控制过程分为五步进行：第一步：电池管理系统根据电池电压U_bat、电流I_bat、温度Tm_bat、循环次数C_bat确定电池此刻能提供的最大电功率P_{elc_max}、最小电功率P_{elc_min}、动力电池荷电状态SOC，发动机控制器根据发动机转速n_eng、温度Tm_eng，确定发动机此刻能提供的最大功率P_{eng_max}、最小功率P_{eng_min}，第一电机控制器根据ISG电机转速n_ISG、温度Tm_ISG，确定ISG电机此刻能提供的最大功率P_{ISG_max}、最小功率P_{ISG_min}，第二电机控制器根据后轴驱动电机转速n_ERAD、温度Tm_ERAD，确定后轴驱动电机此刻能提供的最大功率P_{ERAD_max}、最小功率P_{ERAD_min}；第二步：电池修正模块根据动力电池荷电状态SOC对P_{elc_max}、P_{elc_min}进行修正，得到修正后电池实际可以提供的最大电功率最小电功率第三步：功率需求模块根据P_{eng_max}、P_{eng_min}、P_{ISG_max}、P_{ISG_min}、P_{ERAD_max}、P_{ERAD_min}和加速踏板行程Acc_p，计算车辆功率需求P_req；第四步：系统总效率最大化控制模块根据车速V_e和功率需求P_req，通过查询整车控制器的VP表，得到使整车控制系统总效率最大的档位、发动机功率、ISG电机功率、后轴驱动电机功率：第五步：功率转扭矩模块根据车速V_e，将功率分配方案转换成扭矩分配方案并由整车控制器发送给发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器进行相应的扭矩控制。