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      一種混合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)的方法與流程

      文檔序號(hào):11168586閱讀:935來源:國(guó)知局
      一種混合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)的方法與制造工藝

      本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車(hybridelectricvehicle,hev)領(lǐng)域,具體涉及一種基于復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的混合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)的方法。



      背景技術(shù):

      石油是不可再生能源,隨著內(nèi)燃機(jī)汽車的逐漸增多,全球化的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題越發(fā)突出,混合動(dòng)力汽車能有效減少能源的消耗和降低污染物的排放,近來得到快速的發(fā)展。

      中國(guó)專利文獻(xiàn)cn1572052a于2005年1月25日公開了一種電力機(jī)械轉(zhuǎn)換器,又稱為復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī),它包含兩個(gè)機(jī)械端口和兩個(gè)電氣端口,由繞線式內(nèi)轉(zhuǎn)子、雙層鼠籠結(jié)構(gòu)的中間轉(zhuǎn)子和繞線式定子組成。其中內(nèi)轉(zhuǎn)子繞組接到其轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)集電環(huán)上,再通過電刷引出。內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)籠構(gòu)成內(nèi)感應(yīng)電機(jī),命名為“內(nèi)電機(jī)”。定子和外轉(zhuǎn)子的外籠構(gòu)成外感應(yīng)電機(jī),命名為“外電機(jī)”。由于復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)中間轉(zhuǎn)子中的雙層鼠籠磁場(chǎng)耦合嚴(yán)重,控制策略的確定上比較困難。該專利的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)在中間轉(zhuǎn)子雙層鼠籠條之間添加了一層隔磁環(huán),減弱了內(nèi)外電機(jī)間的磁場(chǎng)耦合,降低了電機(jī)的控制難度。

      但是現(xiàn)有技術(shù)還沒有使用該復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)實(shí)施調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài),以提高混合動(dòng)力車的燃油經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)記載。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種混合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)的方法,它能將混合動(dòng)力車調(diào)整為發(fā)動(dòng)機(jī)曲線優(yōu)化工作、純電動(dòng)工作和駐車充電三種工作狀態(tài),提高混合動(dòng)力車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,它包括以下步驟:

      步驟1、在復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的動(dòng)力輸入軸上安裝第一同步器t1,輸出軸上安裝第二同步器t2;

      步驟2、同時(shí)接合第一同步器t1和第二同步器t2,發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī),電機(jī)與車輪之間均有動(dòng)力傳遞,hev運(yùn)行在發(fā)動(dòng)機(jī)曲線優(yōu)化工作狀態(tài);

      步驟3、在第一同步器t1斷開、第二同步器t2接合時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間動(dòng)力中斷,電機(jī)與車輪之間有動(dòng)力傳遞,hev運(yùn)行在純電動(dòng)工作狀態(tài);

      步驟4、在第一同步器t1接合、第二同步器t2斷開時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間有動(dòng)力傳遞,電機(jī)與車輪之間動(dòng)力中斷,hev運(yùn)行在駐車充電狀態(tài)。

      本發(fā)明的技術(shù)效果是:

      實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)曲線優(yōu)化工作、純電動(dòng)工作和駐車充電工作三種狀態(tài)的調(diào)節(jié),提高了混合動(dòng)力車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

      附圖說明

      本發(fā)明的附圖說明如下:

      圖1為本發(fā)明的hev動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為同步器的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3為當(dāng)hev需求轉(zhuǎn)矩較小時(shí),hev的功率流示意圖;

      圖4為當(dāng)hev需求轉(zhuǎn)矩較大時(shí),hev的功率流示意圖;

      圖5為純電動(dòng)工作狀態(tài)下的hev的功率流示意圖;

      圖6為駐車充電狀態(tài)的hev的功率流示意圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:

      如圖1所示的hev動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與內(nèi)電機(jī)em1的內(nèi)轉(zhuǎn)子相連,em1的外轉(zhuǎn)子與外電機(jī)em2的轉(zhuǎn)子之間夾裝隔磁環(huán),再與主減速器相連,隔磁環(huán)內(nèi)部的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成內(nèi)電機(jī)em1,隔磁環(huán)外部的轉(zhuǎn)子與定子構(gòu)成外電機(jī)em2,內(nèi)電機(jī)em1的內(nèi)轉(zhuǎn)子繞組通過滑環(huán)和電力電子變換器vsi1與電池相連,電池另一端通過電力電子變換器vsi2連接至外電機(jī)em2的定子繞組。

      本發(fā)明包括以下步驟:

      步驟1、在復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的動(dòng)力輸入軸上安裝第一同步器t1,輸出軸上安裝第二同步器t2;

      如圖2所示,同步器采用汽車變速器換擋同步器的結(jié)構(gòu),在hev的動(dòng)力輸入軸和輸出軸上安裝一組相同的齒輪g1和g2,同步器可以在變速器操縱機(jī)構(gòu)控制下按箭頭方向移動(dòng),使齒輪g1,g2接合或斷開,從而實(shí)現(xiàn)輸入軸和輸出軸之間動(dòng)力傳遞與中斷。采用同步器可以減少輸入軸與輸出軸在不同的轉(zhuǎn)速下接合時(shí)產(chǎn)生的齒輪沖擊,動(dòng)力傳遞更加平順。

      步驟2、同時(shí)接合第一同步器t1和第二同步器t2,發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī),電機(jī)與車輪之間均有動(dòng)力傳遞,hev運(yùn)行在發(fā)動(dòng)機(jī)曲線優(yōu)化工作狀態(tài);

      根據(jù)汽車的速度特性曲線和萬有特性曲線,在最佳燃油消耗率曲線附近,hev的動(dòng)力性不能完全保證,由于復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的混合動(dòng)力汽車在任何路況下行駛時(shí),能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳燃油消耗率曲線附近。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速僅由em1的工作來決定,始終工作在最佳燃油消耗率曲線附近,而不受路面負(fù)載的影響,當(dāng)hev需求轉(zhuǎn)矩較小時(shí),hev的功率流如圖3所示:em1處于發(fā)電狀態(tài),將發(fā)動(dòng)機(jī)多余的能量?jī)?chǔ)存起來,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作于最佳燃油消耗率曲線附近;當(dāng)hev需求轉(zhuǎn)矩較大時(shí),hev的功率流如圖4所示:蓄電池通過電力電子變換器vsi2控制外電機(jī)em2補(bǔ)充汽車所需要的轉(zhuǎn)矩。這樣實(shí)現(xiàn)了在不同路面負(fù)載的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作于最佳燃油消耗率曲線附近。

      步驟3、在第一同步器t1斷開、第二同步器t2接合時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間動(dòng)力中斷,電機(jī)與車輪之間有動(dòng)力傳遞,hev運(yùn)行在純電動(dòng)工作狀態(tài);

      當(dāng)蓄電池的荷電狀態(tài)處于高效工作區(qū),路面負(fù)載較小的情況下,將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的第一同步器t1斷開,中斷與電機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng);如圖5所示:蓄電池通過電力電子變換器vsi2控制em2工作,從而驅(qū)動(dòng)hev行駛。

      步驟4、在第一同步器t1接合、第二同步器t2斷開時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間有動(dòng)力傳遞,電機(jī)與車輪之間動(dòng)力中斷,hev運(yùn)行在駐車充電狀態(tài);

      在城市道路中,hev處于頻繁啟停的工作狀態(tài)下,在hev停車等待過程中,將主減速器的輸入軸的第二同步器t2斷開,使動(dòng)力無法傳遞到車輪;如圖6所示,怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)使em1處于發(fā)電狀態(tài),對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。這樣減少了怠速狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于能源的浪費(fèi)。

      本發(fā)明具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn):

      1、hev在各種道路負(fù)載的情況下行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)可以始終工作于最佳燃油消耗率曲線附近;

      2、hev在路面負(fù)載較小的情況下可以使發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作,切換到純電動(dòng)工作的模式;

      3、在城市道路hev需要頻繁啟停的情況下,可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,實(shí)現(xiàn)能量的回收,減少能源浪費(fèi)。



      技術(shù)特征:

      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)的方法,它包括以下步驟:1、在復(fù)合結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的動(dòng)力輸入軸上安裝第一同步器T1、輸出軸上安裝第二同步器T2;2、同時(shí)接合第一同步器T1和第二同步器T2,發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī),電機(jī)與車輪之間均有動(dòng)力傳遞,HEV運(yùn)行在發(fā)動(dòng)機(jī)曲線優(yōu)化工作狀態(tài);3、在第一同步器T1斷開、第二同步器T2接合時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間動(dòng)力中斷,HEV運(yùn)行在純電動(dòng)工作狀態(tài);4、在第一同步器T1接合、第二同步器T2斷開時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間有動(dòng)力傳遞,HEV運(yùn)行在駐車充電狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)效果是:將混合動(dòng)力車調(diào)整為發(fā)動(dòng)機(jī)曲線優(yōu)化工作、純電動(dòng)工作、和駐車充電三種工作狀態(tài),提高了混合動(dòng)力車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

      技術(shù)研發(fā)人員:徐奇?zhèn)?蔣小彪;趙蒙;羅驍梟;王孚康;葉宵云;陳金羅;楊云;辛欣欣
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:重慶大學(xué)
      技術(shù)研發(fā)日:2017.06.13
      技術(shù)公布日:2017.10.03
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