技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源汽車控制領(lǐng)域，更具體地說是一種六驅(qū)混合動力系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

當前六驅(qū)汽車一般為傳統(tǒng)的內(nèi)燃機驅(qū)動的全輪驅(qū)動汽車，傳動系統(tǒng)采用實時全驅(qū)設(shè)計。為滿足越野汽車的特殊需求，一般選用功率較大的發(fā)動機。而在正常使用的情況下，汽車的需求功率較小，發(fā)動機常工作在低負荷區(qū)，導(dǎo)致功率浪費、燃油消耗率高、排放高等問題。同時，采用發(fā)動機驅(qū)動的越野車難以實現(xiàn)低噪音行駛，因此不能滿足有低噪音要求的特殊場合使用。另外，六驅(qū)混合動力系統(tǒng)包括前橋動力系統(tǒng)、中橋動力系統(tǒng)、后橋動力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)，一般情況下只要有一處受損，整輛汽車即處于癱瘓狀態(tài)，難以滿足全工況的使用要求。在混合動力汽車的處于過渡模式的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制方法中，一般采用發(fā)動機動態(tài)轉(zhuǎn)矩估計加上電機轉(zhuǎn)矩補償?shù)姆椒?。但動態(tài)轉(zhuǎn)矩估計存在計算復(fù)雜、難以實現(xiàn)實時控制且估計誤差依賴計算精度的選取的問題。另外，采用試驗得到的數(shù)據(jù)反映發(fā)動機的動態(tài)轉(zhuǎn)矩特性以及離合器的接合特性，對試驗的要求很高，且試驗過程勞動強度大，費時費力。

一般的混合動力汽車控制策略內(nèi)置于汽車芯片，用戶無法修改且不能根據(jù)駕駛員的主觀判斷實現(xiàn)手動選擇；目前學(xué)術(shù)領(lǐng)域采用的具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的控制策略往往存在只能用于離線仿真、不能實現(xiàn)實時控制的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的控制方法，以提高汽車的燃油經(jīng)濟性、在需要的時候?qū)崿F(xiàn)低噪音行駛；提高汽車全工況使用性能；提高控制精度高并實現(xiàn)實時控制；以及能夠按照駕駛?cè)藛T的主觀判斷選擇適合的驅(qū)動方式。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的特點是：所述混合動力系統(tǒng)包括前橋動力系統(tǒng)、中橋動力系統(tǒng)、后橋動力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)；

所述前橋動力系統(tǒng)包括發(fā)動機及發(fā)動機控制器、用于起動發(fā)動機的起動機、ISG電機及ISG電機控制器、變速箱及變速箱控制器，以及前橋；所述發(fā)動機與所述ISG電機為同軸連接，所述發(fā)動機和所述ISG電機獨立或者共同驅(qū)動前橋，在所述發(fā)動機的輸出軸與ISG電機的輸入軸之間設(shè)置離合器一，用于接合或者中斷發(fā)動機的輸出動力；在所述ISG電機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力；

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

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

所述電力供給系統(tǒng)包括動力電池、動力電池控制器、低壓電池、充電機、逆變器一、逆變器二以及逆變器三；所述動力電池通過第一逆變器為ISG電機提供電力，通過第二逆變器為中軸電機提供電力，通過第三逆變器為后軸電機提供電力；所述動力電池還可以為外接設(shè)備供電，以及通過DC/DC為所述低壓電池供電，所述充電機通過外接電源為動力電池充電。

本發(fā)明六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的特點也在于：設(shè)置所述系統(tǒng)的工作模式包括：

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

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

六驅(qū)混合動力模式一：由所述發(fā)動機、ISG電機、中軸電機以及后軸電機共同驅(qū)動；離合器一與離合器二均為接合，由發(fā)動機、ISG電機、中軸電機和后軸電機共同提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩；其中，中軸電機和后軸電機均提供當前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，額外的需求轉(zhuǎn)矩由前橋動力系統(tǒng)補充；ISG電機用于調(diào)節(jié)發(fā)動機的負荷率，優(yōu)先保障發(fā)動機工作在最佳燃油消耗區(qū)下限；若ISG電機輸出轉(zhuǎn)矩達到當前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩仍然無法滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，則提高發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，直至發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩達到其當前轉(zhuǎn)速下最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的上限。

六驅(qū)混合動力模式二：由所述發(fā)動機、ISG電機、中軸電機以及后軸電機共同驅(qū)動；離合器一和離合器二均為接合，由發(fā)動機、ISG電機、中軸電機、后軸電機共同提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩；優(yōu)先保證發(fā)動機工作在最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的上限，ISG電機用于調(diào)整發(fā)動機的負荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由中軸電機和后軸電機共同補充，中軸電機、后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸與后軸的軸荷比；當ISG電機輸出轉(zhuǎn)矩達到當前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩但仍然無法滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩時，提高發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，直至發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩達到其當前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩；

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

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

發(fā)動機驅(qū)動模式：由所述發(fā)動機單獨驅(qū)動；離合器一和離合器二均為接合，發(fā)動機輸出當前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，富余轉(zhuǎn)矩用于帶動ISG電機為動力電池充電；

失效模式：若前橋動力系統(tǒng)失效，則執(zhí)行四驅(qū)純電動模式；若中橋動力系統(tǒng)失效，則由前橋動力系統(tǒng)和后橋動力系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動，發(fā)動機工作在最佳燃油消耗區(qū)，ISG電機用于調(diào)整發(fā)動機負荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由后軸電機提供；若后橋動力系統(tǒng)失效，則由前橋動力系統(tǒng)和中橋動力系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動，發(fā)動機工作在最佳燃油消耗區(qū)，ISG電機用于調(diào)整發(fā)動機負荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由中軸電機提供；若電力供給系統(tǒng)失效，則執(zhí)行發(fā)動機驅(qū)動模式；若動力系統(tǒng)中有兩個失效，則由剩下的一個進行驅(qū)動；針對失效模式的其它情況，系統(tǒng)發(fā)出警告并停車。

本發(fā)明六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的控制方法的特點是：首先判段混合動力系統(tǒng)的前橋動力系統(tǒng)、中橋動力系統(tǒng)、后橋動力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)中是否有一個或者多個不能正常工作，若是，執(zhí)行失效模式，若否，按如下規(guī)則自動執(zhí)行所述混合動力系統(tǒng)的其他工作模式：

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

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

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

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

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

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

若動力電池SOC為低，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中或者大，執(zhí)行發(fā)動機單獨驅(qū)動模式；

本發(fā)明六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的控制方法的特點也在于：設(shè)置手動切換模塊，所述手動切換模塊用于直接切換所述混合動力系統(tǒng)為純電動模式或為混合動力模式；

在所述純電動模式中，按如下規(guī)則自動選擇為四驅(qū)純電動模式或六驅(qū)純電動模式：若動力電池SOC為高，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行四驅(qū)純電動模式；若動力電池SOC為高，駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中，執(zhí)行六驅(qū)純電動模式；若駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為大，系統(tǒng)發(fā)出警告并自動執(zhí)行六驅(qū)純電動模式；其他情況下，駕駛員手動切換為混合動力模式無效，系統(tǒng)保持原來的運行狀態(tài)。

在所述混合動力模式中，按如下規(guī)則自動選擇六驅(qū)混合動力模式一或六驅(qū)混合動力模式二：若動力電池SOC為高，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為大，執(zhí)行六驅(qū)混合動力模式一；若動力電池SOC為中，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中或者大，執(zhí)行六驅(qū)混合動力模式二；其他情況下，駕駛員手動切換為混合動力模式無效，系統(tǒng)保持原來的運行狀態(tài)。

本發(fā)明六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的控制方法的特點也在于：當所述混合動力系統(tǒng)在涉及發(fā)動機啟停與不涉及發(fā)動機啟停的工作模式之間切換時，為避免動力系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大波動或者中斷，設(shè)置中軸與后軸的輸出轉(zhuǎn)矩之和為駕駛員請求轉(zhuǎn)矩減去前軸實際輸出轉(zhuǎn)矩的差值，并且中軸電機與后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸和后軸的軸荷比。

本發(fā)明六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的控制方法的特點也在于：

所述動力電池SOC為高是指動力電池SOC大于其目標值SOC_obj；

所述動力電池SOC為中是指動力電池SOC介于其目標值SOC_obj與設(shè)定的低值SOC_low之間；

所述動力電池SOC為低是指動力電池SOC值小于設(shè)定的低值SOC_low時；

所述駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小是指駕駛員請求轉(zhuǎn)矩小于中軸電機與后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和；

所述駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中是指駕駛員請求轉(zhuǎn)矩不小于中軸電機與后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，并且小于或等于ISG電機、中軸電機、后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和；

所述駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為大是指駕駛員請求轉(zhuǎn)矩大于ISG電機、中軸電機以及后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明采用六驅(qū)混合動力系統(tǒng)，省去了傳動軸，采用較小功率的發(fā)動機，在保障汽車的動力性、通過性的基礎(chǔ)上，提高汽車的燃油經(jīng)濟性以及乘員的乘坐舒適性。在前橋動力系統(tǒng)、中橋動力系統(tǒng)、后橋動力系統(tǒng)、電力供給系統(tǒng)有一個或者多個不能正常工作的情況下，汽車可以由剩下的動力系統(tǒng)驅(qū)動。在通過一些特殊地區(qū)時，利用其純電動的驅(qū)動模式可以極大地降低噪音。

2、本發(fā)明中設(shè)置過渡模式，其轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制方法控制精度高，可以很容易的實現(xiàn)實時控制，且能節(jié)省初期的試驗成本。

3、本發(fā)明控制方法可以根據(jù)不同的需要，按照駕駛員的主觀判斷選擇適合的驅(qū)動方式。

4、本發(fā)明的具體實施也體現(xiàn)在必要的時候，其混合動力系統(tǒng)可以作為移動發(fā)電站，根據(jù)實際需要向外接用電設(shè)備提供電能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的自動模式控制框圖；

圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的手動模式控制框圖；

具體實施方式

本實施例中六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式是：混合動力系統(tǒng)包括前橋動力系統(tǒng)、中橋動力系統(tǒng)、后橋動力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)。

前橋動力系統(tǒng)包括發(fā)動機及發(fā)動機控制器、用于起動發(fā)動機的起動機、ISG電機及ISG電機控制器、變速箱及變速箱控制器，以及前橋；發(fā)動機與ISG電機為同軸連接，發(fā)動機和ISG電機獨立或者共同驅(qū)動前橋，在發(fā)動機的輸出軸與ISG電機的輸入軸之間設(shè)置離合器一，用于接合或者中斷發(fā)動機的輸出動力；在ISG電機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力。

中橋動力系統(tǒng)包括中軸電機、中軸電機控制器，以及由中軸電機提供驅(qū)動力的中橋。

后橋動力系統(tǒng)包括后軸電機、后軸電機控制器，以及由后軸電機提供驅(qū)動力的后橋。

電力供給系統(tǒng)包括動力電池、動力電池控制器、低壓電池以及充電機；由動力電池通過第一逆變器為ISG電機提供電力，通過第二逆變器為中軸電機提供電力，通過第三逆變器為后軸電機提供電力；動力電池還可以外接設(shè)備供電，以及通過DC/DC為低壓電池供電，充電機通過外接電源為動力電池充電。

設(shè)置系統(tǒng)的工作模式包括：

四驅(qū)純電動模式：由中軸電機和后軸電機共同驅(qū)動；離合器一斷開，離合器二斷開，中橋動力系統(tǒng)接合、后橋動力系統(tǒng)接合，由中軸電機與后軸電機提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，中軸電機與后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸、后軸的軸荷比。

六驅(qū)純電動模式：由ISG電機、中軸電機以及后軸電機共同驅(qū)動；離合器一斷開，離合器二接合，由ISG電機與中軸電機、后軸電機共同提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，ISG電機、中軸電機和后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于前軸、中軸、后軸的軸荷比。

六驅(qū)混合動力模式一：由發(fā)動機、ISG電機、中軸電機以及后軸電機共同驅(qū)動；離合器一與離合器二均為接合，由發(fā)動機、ISG電機、中軸電機和后軸電機共同提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩；其中，中軸電機和后軸電機均提供當前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，額外的需求轉(zhuǎn)矩由前橋動力系統(tǒng)補充；ISG電機用于調(diào)節(jié)發(fā)動機的負荷率，優(yōu)先保障發(fā)動機工作在最佳燃油消耗區(qū)下限；若ISG電機輸出轉(zhuǎn)矩達到當前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩仍然無法滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，則提高發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，直至發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩達到其當前轉(zhuǎn)速下最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的上限。六驅(qū)混合動力模式一用于駕駛員請求轉(zhuǎn)矩比較低時，保障混合動力系統(tǒng)燃油經(jīng)濟性。

六驅(qū)混合動力模式二：由發(fā)動機、ISG電機、中軸電機以及后軸電機共同驅(qū)動；離合器一和離合器二均為接合，由發(fā)動機、ISG電機、中軸電機、后軸電機共同提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩；優(yōu)先保證發(fā)動機工作在最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的上限，ISG電機用于調(diào)整發(fā)動機的負荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由中軸電機和后軸電機共同補充，中軸電機、后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸與后軸的軸荷比；當ISG電機輸出轉(zhuǎn)矩達到當前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩但仍然無法滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩時，提高發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩以滿足駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，直至發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩達到其當前轉(zhuǎn)速下的最大輸出轉(zhuǎn)矩。六驅(qū)混合動力模式二用于駕駛員請求轉(zhuǎn)矩比較高時，保障混合動力系統(tǒng)的動力性。

本實施例中六驅(qū)混合動力系統(tǒng)不論是處在模式一或模式二下，發(fā)動機都可以在優(yōu)先使用電能的基礎(chǔ)上，按照實際的駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，逐步提高發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩，在保障混合動力系統(tǒng)經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上保障其動力性。

串聯(lián)驅(qū)動模式一：由發(fā)動機帶動ISG電機發(fā)電，由中軸電機和后軸電機共同驅(qū)動；離合器一接合，離合器二斷開，由中軸電機、后軸電機共同提供駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，電機輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸、后軸的軸荷比；發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩為其最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的下限轉(zhuǎn)矩與當前轉(zhuǎn)速下ISG電機所能發(fā)出的最大充電轉(zhuǎn)矩之間的較小值，由發(fā)動機帶動ISG電機發(fā)電，發(fā)出的電能用于給中軸電機和后軸電機提供電能，富余的部分用于給動力電池充電。

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

已有技術(shù)中混合動力系統(tǒng)的串聯(lián)模式通常只用一種，是采用功率跟隨型控制方法或者發(fā)動機在不同需求時工作在幾個不同的離散點上的控制方法，但這種已有的控制方法均不能有效保障發(fā)動機的工作點為最優(yōu)。本實施例中采用功率跟隨和離散點工作相結(jié)合的方式，讓發(fā)動機在不同的需求時工作在兩條不同的較優(yōu)的工作曲線上，即最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的下限以及最佳燃油經(jīng)濟區(qū)的上限，此種工作方法有效兼顧了不同功率需求時的發(fā)動機的工作點，且每種需求時的發(fā)動機的工作點都可以連續(xù)變化，有效保障了發(fā)動機帶動ISG電機發(fā)電時的燃油經(jīng)濟性。

發(fā)動機驅(qū)動模式：由發(fā)動機單獨驅(qū)動；離合器一和離合器二均為接合，發(fā)動機輸出當前轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩，富余轉(zhuǎn)矩用于帶動ISG電機為動力電池充電。

失效模式：若前橋動力系統(tǒng)失效，則執(zhí)行四驅(qū)純電動模式；若中橋動力系統(tǒng)失效，則由前橋動力系統(tǒng)和后橋動力系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動，發(fā)動機工作在最佳燃油消耗區(qū)，ISG電機用于調(diào)整發(fā)動機負荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由后軸電機提供；若后橋動力系統(tǒng)失效，則由前橋動力系統(tǒng)和中橋動力系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動，發(fā)動機工作在最佳燃油消耗區(qū)，ISG電機用于調(diào)整發(fā)動機負荷率，額外的轉(zhuǎn)矩由中軸電機提供；若電力供給系統(tǒng)失效，則執(zhí)行發(fā)動機驅(qū)動模式；若動力系統(tǒng)中有兩個失效，則由剩下的一個進行驅(qū)動；針對失效模式的其它情況，系統(tǒng)發(fā)出警告并停車。

此外，在四驅(qū)純電動模式、六驅(qū)純電動模式、串聯(lián)驅(qū)動模式一以及串聯(lián)驅(qū)動模式二中，設(shè)定中軸電機與后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸和后軸的軸荷比可以有效的保障驅(qū)動時的附著系數(shù)利用率，保障混合動力系統(tǒng)的通過性，避免混合動力系統(tǒng)在低附著路面時打滑和驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的浪費。

本實施例中六驅(qū)混合動力系統(tǒng)在執(zhí)行自動模式時，首先判段混合動力系統(tǒng)的前橋動力系統(tǒng)、中橋動力系統(tǒng)、后橋動力系統(tǒng)以及電力供給系統(tǒng)中是否有一個或者多個不能正常工作，若是，執(zhí)行失效模式，若否，按如下規(guī)則自動執(zhí)行所述混合動力系統(tǒng)的其他工作模式：

若動力電池SOC為高，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行四驅(qū)純電動模式。

若動力電池SOC為高，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中，執(zhí)行六驅(qū)純電動模式。

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

若動力電池SOC為中，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動模式一。

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

若動力電池SOC為低，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行串聯(lián)驅(qū)動模式二。

若動力電池SOC為低，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中或者大，執(zhí)行發(fā)動機單獨驅(qū)動模式；

本實施例中設(shè)置手動切換模塊用于直接切換混合動力系統(tǒng)工作模式為純電動模式或為混合動力模式。

在純電動模式中，按如下規(guī)則自動選擇為四驅(qū)純電動模式或六驅(qū)純電動模式：若動力電池SOC為高，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小，執(zhí)行四驅(qū)純電動模式；若動力電池SOC為高，駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中，執(zhí)行六驅(qū)純電動模式；若駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為大，系統(tǒng)發(fā)出警告并自動執(zhí)行六驅(qū)純電動模式。

其他情況下，駕駛員手動切換為純電動模式無效，系統(tǒng)保持原來的運行狀態(tài)。

在混合動力模式中，按如下規(guī)則自動選擇六驅(qū)混合動力模式一或六驅(qū)混合動力模式二：若動力電池SOC為高，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為大，執(zhí)行六驅(qū)混合動力模式一；若動力電池SOC為中，且駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中或者大，執(zhí)行六驅(qū)混合動力模式二。

其他情況下，駕駛員手動切換為混合動力模式無效，系統(tǒng)保持原來的運行狀態(tài)。

當混合動力系統(tǒng)在涉及發(fā)動機啟停與不涉及發(fā)動機啟停的工作模式之間切換時，為避免動力系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大波動或者中斷，設(shè)置中軸與后軸的輸出轉(zhuǎn)矩之和為駕駛員請求轉(zhuǎn)矩減去前軸實際輸出轉(zhuǎn)矩的差值，并且中軸電機與后軸電機的輸出轉(zhuǎn)矩之比等于中軸和后軸的軸荷比。

本實施例中定義：

動力電池SOC為高是指動力電池SOC大于其目標值SOC_obj；動力電池SOC為中是指動力電池SOC介于其目標值SOC_obj與設(shè)定的低值SOC_low之間；動力電池SOC為低是指動力電池SOC值小于設(shè)定的低值SOC_low時。

駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為小是指駕駛員請求轉(zhuǎn)矩小于中軸電機與后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和；駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為中是指駕駛員請求轉(zhuǎn)矩不小于中軸電機與后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，并且小于或等于ISG電機、中軸電機、后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和；駕駛員請求轉(zhuǎn)矩為大是指駕駛員請求轉(zhuǎn)矩大于ISG電機、中軸電機以及后軸電機所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和。

圖1所示為本實施例中六驅(qū)六驅(qū)混合動力系統(tǒng)示意圖，其保留了傳統(tǒng)發(fā)動機自帶的起動機，起動機裝配于發(fā)動機之上，用于電荷低時啟動發(fā)動機；由于行星齒輪耦合裝置系統(tǒng)過于復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)計難度比較大，并且為使得系統(tǒng)布置更加緊湊，本實施例中選擇發(fā)動機與ISG電機同軸相連的耦合方式。

自動模式下，為保障混合動力系統(tǒng)的動力性和通過性，中橋與后橋同時處于被驅(qū)動狀態(tài)或同時處于無驅(qū)動狀態(tài)。動力電池通過逆變器一、逆變器二和逆變器三分別與ISG電機、中軸電機、后軸電機相連，用于為三個電機提供電力；動力電池通過DC-DC為低壓電池供電；本實施例中動力電池可通過充電機連接外接電源充電或者將存儲在動力電池的電力輸送給外接設(shè)備；本實施例中通過設(shè)置外接取電單元，在停車時，若需要為外接設(shè)備供電，可利用發(fā)動機帶動ISG電機發(fā)電，外接用電設(shè)備通過取電單元獲取電能。設(shè)置發(fā)動機功率調(diào)節(jié)模塊，在發(fā)動機帶動ISG電機發(fā)電時，可以根據(jù)實際需求，手動調(diào)節(jié)所需的發(fā)電功率。為降低傳統(tǒng)的發(fā)動機動態(tài)轉(zhuǎn)矩估計所造成的誤差，避免發(fā)動機動態(tài)轉(zhuǎn)矩估計存在計算復(fù)雜、難以實現(xiàn)實時控制且估計誤差依賴計算精度的選取的問題，在前橋輸出軸設(shè)置轉(zhuǎn)矩傳感器，用于實時測量前軸的輸出轉(zhuǎn)矩，以達到降低模式切換時的動力系統(tǒng)沖擊度的目的。

圖2所示為本實施例中六驅(qū)混合動力系統(tǒng)的自動模式控制框圖，執(zhí)行自動模式時，首先需要判斷系統(tǒng)是否失效，然后再判斷動力電池SOC的范圍以及駕駛員請求轉(zhuǎn)矩的范圍。

駕駛員請求轉(zhuǎn)矩計算為常規(guī)方式，通過駕駛員踩加速踏板的動作來體現(xiàn)，即按照加速踏板的開度乘以當前轉(zhuǎn)速下各個動力系統(tǒng)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩之和，或者在此基礎(chǔ)上引入一個轉(zhuǎn)矩修正系數(shù)，此修正系數(shù)可以通過一個模糊控制器得到，此模糊控制器的輸入為加速踏板的開度及其變化率。駕駛員實際請求轉(zhuǎn)矩為此修正系數(shù)乘以上述通過加速踏板開度計算得到的請求轉(zhuǎn)矩，用于體現(xiàn)駕駛員加速的緊急程度。

圖3所示為本實施列中系統(tǒng)手動模式控制框圖。為方便駕駛員根據(jù)自己的主觀判斷選擇合適的工作模式，設(shè)置手動切換模塊，可以根據(jù)駕駛員的選擇，混合動力系統(tǒng)的工作模式可以直接切換至純電動模式和混合動力模式。另外，駕駛員手動切換時，當前的工作條件不滿足需要切換到的模式對應(yīng)的要求，系統(tǒng)判斷手動切換無效，繼續(xù)維持原來的工作模式運行。