[发明专利]一种混合动力车辆的混动工作模式切换控制方法

权利要求书

1.一种混合动力车辆的混动工作模式切换控制方法，根据电机的实际工作情况，将混动工作模式分为纯电动模式、传统发动机模式、助力模式以及发电模式四种工作模式，设纯电动模式为默认模式；在传统发动机模式下，发动机提供驾驶员请求的所有扭矩；纯电动模式下电机提供驾驶员请求的所有扭矩，助力模式下电机提供驾驶员请求的部分扭矩，发电模式下电机被倒拖用来发电；其特征在于：

1）纯电动模式、助力模式和发电模式在满足一定条件的前提下，直接进入传统发动机模式：

纯电动模式进入传统发动机模式：当车速大于临界车速X，或驾驶员请求扭矩大于电机提供的扭矩最大值，或电池包电量SOC<临界值SOC4；

助力模式进入传统发动机模式：驾驶员请求扭矩小于发动机经济工况最大扭矩；

发电模式进入传统发动机模式：驾驶员请求扭矩大于或等于发动机经济工况最小扭矩；

2）当车辆处于传统发动机模式时，时刻判断当前车速、请求扭矩和电池包电量SOC值，一旦车速小于临界车速X，或驾驶员请求扭矩小于电机最大扭矩值，或电池包电量SOC大于临界值SOC4时，由传统发动机模式进入纯电动模式；

车辆处于传统发动机模式，当驾驶员请求的扭矩超过发动机和变速箱在当前车速下所能传递的最高扭矩，且电池包电量SOC大于一定值SOC3时，电机将介入工作，进入助力模式，使发动机工作在比传统模式更优的经济工况区域；

为了保持电池包电量SOC在一定可接受范围内，需要给电池包进行充电时，动力系统的工作模式被设置为发电模式；要从传统发动机模式切换为发电模式，电池包电量SOC值必须低于一定值SOC2，同时驾驶员请求的扭矩低于当前车速下发动机所能提供的最优经济扭矩；此时，发动机将会工作于比传统模式更优的经济区域工况点，多于驾驶员请求的扭矩将用于倒拖电机，使电机发电给电池包进行充电。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的混动工作模式切换控制方法，其特征在于：几个状态量的确定方法如下：

1）纯电动模式与传统发动机模式切换的临界车速X，通过实车测试标定得到；

2）电机提供的扭矩最大值T_Limit_Mot：由电机固有的外特性扭矩限制值和考虑高压部件消耗功率后的电机扭矩限制值共同决定，二者取最小值；

3）纯电动模式与传统发动机模式切换过程中的电池包电量SOC临界值SOC4：该值为EV运行模式下的最小电池包电量SOC值，定义为20%；

4）传统发动机模式切换为发电模式过程中的电池包电量SOC临界值SOC2：该值为车辆正常运行允许的最小电池包电量SOC值，定义为11%，临界状态时只允许HEV启动；

5）传统发动机模式切换为助力模式时需要判断电池包电量SOC大于一定值SOC3：该值是允许电机驱动的临界值，定义为15%；

6）发动机最优经济特性区域扭矩范围，根据发动机转速和发动机最优经济特性曲线查表得到，发动机最优经济特性曲线是发动机固有的特性曲线。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的混动工作模式切换控制方法，其特征在于：采用状态切换算法利用状态机监控车辆实时工况，状态机的4个节点就是四种工作模式，函数的输入条件即当前车速、电池包电量SOC值、驾驶员请求扭矩、电机提供的扭矩最大值参数，四种工作模式根据状态机切换，通过状态机在Simulink/Stateflow中搭建算法模型，然后编译成机器语言，刷写到控制器中以实现算法控制。