一種混合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球能源與環(huán)境的嚴(yán)峻形勢(shì)、特別是國(guó)際金融危機(jī)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的巨大沖擊，推動(dòng)世界各國(guó)加快交通能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，以混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車為代表的新能源汽車成為未來汽車發(fā)展的重要方向。根據(jù)軍車輛發(fā)展，混合動(dòng)力電傳動(dòng)系統(tǒng)已成為最典型的特征之一，將混合動(dòng)力技術(shù)視為核心技術(shù)重要組成。
[0003]目前混合動(dòng)力技術(shù)在汽車行業(yè)已得到廣泛認(rèn)可，對(duì)于軍用車輛來說，混合動(dòng)力技術(shù)的某些特性恰好滿足其特殊用途，相對(duì)于傳統(tǒng)軍車具有不可比擬的優(yōu)勢(shì):(I)機(jī)動(dòng)性，(2)續(xù)駛里程，(3)隱蔽性，(4)滿足車載大功率用電設(shè)備。但現(xiàn)有的混合動(dòng)力系統(tǒng)包含離合器、變速箱、分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸，傳動(dòng)橋、差速器等機(jī)械機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致整車的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且增加了整車重量，同時(shí)整車底盤布置復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種混合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括電子油門踏板、制動(dòng)踏板、減速器和輪胎，還包括整車控制器VCU、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、動(dòng)力電池系統(tǒng)、輪轂電機(jī)控制器和輪轂電機(jī);所述整車控制器VCU輸入端與電子油門踏板、制動(dòng)踏板電連接，所述整車控制器VCU輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接;所述整車控制器VCU輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述發(fā)電機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)控制器輸入端電連接，所述發(fā)電機(jī)控制器輸出端與動(dòng)力電池系統(tǒng)輸入端電連接;所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)控制器輸出端與輪轂電機(jī)輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)輸出端與減速器機(jī)械連接，所述減速器與輪胎機(jī)械連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與低壓發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述低壓發(fā)電機(jī)輸出端與低壓蓄電池電連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與電源變頻器DCDC輸入端電連接，所述電源變頻器DCDC輸出端與低壓蓄電池電連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述整車控制器V⑶輸入端還與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器電連接。
[0009]—種混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)電子油門踏板的開度及模擬電信號(hào)，整車控制器VCU判斷駕駛員意圖發(fā)送控制指令，由動(dòng)力電池系統(tǒng)先提供電能給輪轂電機(jī)控制器，輪轂電機(jī)控制器再控制驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)，通過減速器減速增扭，驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，根據(jù)輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS與發(fā)電機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出交流電，通過發(fā)電機(jī)控制器整流后輸出直流電，直流電提供給輪轂電機(jī)系統(tǒng)與動(dòng)力電池系統(tǒng)。
[0010]—種混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)電子油門踏板的開度及模擬電信號(hào)，整車控制器VCU判斷駕駛員意圖發(fā)送控制指令，由動(dòng)力電池先提供電能給輪轂電機(jī)控制器，輪轂電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)，通過減速器減速增扭，從而驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，電源變換器DCDC將動(dòng)力電池的高壓電源轉(zhuǎn)換為低壓電源，連接低壓蓄電池且提供給車輛低壓電源。
[0011]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的混合動(dòng)力車輛(包含有離合器、變速箱、分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸，傳動(dòng)橋、差速器等機(jī)械機(jī)構(gòu))，降低了整車重量，同時(shí)可以使車身底板進(jìn)行平板化設(shè)計(jì)，大大降低了整車底盤布置難度。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括整車控制器VCU、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、動(dòng)力電池系統(tǒng)、輪轂電機(jī)控制器、輪轂電機(jī)和電子油門踏板、制動(dòng)踏板、減速器、輪胎;所述整車控制器VCU輸入端與電子油門踏板、制動(dòng)踏板電連接，所述整車控制器VCU輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接;所述整車控制器VCU輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述發(fā)電機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)控制器輸入端電連接，所述發(fā)電機(jī)控制器輸出端與動(dòng)力電池系統(tǒng)輸入端電連接;所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)控制器輸出端與輪轂電機(jī)輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)輸出端與減速器機(jī)械連接，所述減速器與輪胎機(jī)械連接。所述整車控制器VCU輸入端還與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器電連接。
[0015]優(yōu)選的實(shí)施例:所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與低壓發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述低壓發(fā)電機(jī)輸出端與低壓蓄電池電連接。
[0016]另一種優(yōu)選的實(shí)施例:所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與電源變頻器DCDC輸入端電連接，所述電源變頻器DCDC輸出端與低壓蓄電池電連接。
[0017]根據(jù)使用工況，本發(fā)明有混合動(dòng)力模式與純電動(dòng)模式。
[0018]混合動(dòng)力模式:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)電子油門踏板的開度及模擬電信號(hào)，整車控制器VCU判斷駕駛員意圖發(fā)送控制指令，由動(dòng)力電池系統(tǒng)先提供電能給輪轂電機(jī)控制器，輪轂電機(jī)控制器再控制驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)，再通過減速器減速增扭，從而驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，同時(shí)根據(jù)輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS與發(fā)電機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出交流電，并通過發(fā)電機(jī)控制器整流后輸出直流電，直流電提供給輪轂電機(jī)系統(tǒng)與動(dòng)力電池系統(tǒng)。此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)低壓發(fā)電機(jī)發(fā)電，連接低壓蓄電池且提供給車輛低壓電源，此時(shí)電源變換器D⑶C不工作。
[0019]純電動(dòng)模式:此工況下發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)電子油門踏板的開度及模擬電信號(hào)，整車控制器VCU判斷駕駛員意圖發(fā)送控制指令，由動(dòng)力電池先提供電能給輪轂電機(jī)控制器，輪轂電機(jī)控制器再控制驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)，再通過減速器減速增扭，從而驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，不能拖動(dòng)低壓發(fā)電機(jī)發(fā)電，電源變換器DCDC將動(dòng)力電池的高壓電源轉(zhuǎn)換為低壓電源，連接低壓蓄電池且提供給車輛低壓電源。
[0020]車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，因取消傳統(tǒng)的機(jī)械差速器，整車控制器VCU需根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的角度信號(hào)，控制各車輪按照控制算法下的轉(zhuǎn)速行駛，防止車輪產(chǎn)生滑移及滑轉(zhuǎn)從而導(dǎo)致車輛無法正常轉(zhuǎn)彎或磨胎。
[0021]本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括電子油門踏板、制動(dòng)踏板、減速器和輪胎，其特征在于，還包括整車控制器VCU、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、動(dòng)力電池系統(tǒng)、輪轂電機(jī)控制器和輪轂電機(jī);所述整車控制器VCU輸入端與電子油門踏板、制動(dòng)踏板電連接，所述整車控制器VCU輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接;所述整車控制器VCU輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述發(fā)電機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)控制器輸入端電連接，所述發(fā)電機(jī)控制器輸出端與動(dòng)力電池系統(tǒng)輸入端電連接;所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)控制器輸出端與輪轂電機(jī)輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)輸出端與減速器機(jī)械連接，所述減速器與輪胎機(jī)械連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與低壓發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述低壓發(fā)電機(jī)輸出端與低壓蓄電池電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與電源變頻器DCDC輸入端電連接，所述電源變頻器DCDC輸出端與低壓蓄電池電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述整車控制器VCU輸入端還與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)電子油門踏板的開度及模擬電信號(hào)，整車控制器VCU判斷駕駛員意圖發(fā)送控制指令，由動(dòng)力電池系統(tǒng)先提供電能給輪轂電機(jī)控制器，輪轂電機(jī)控制器再控制驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)，通過減速器減速增扭，驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，根據(jù)輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS與發(fā)電機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出交流電，通過發(fā)電機(jī)控制器整流后輸出直流電，直流電提供給輪轂電機(jī)系統(tǒng)與動(dòng)力電池系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)電子油門踏板的開度及模擬電信號(hào)，整車控制器VCU判斷駕駛員意圖發(fā)送控制指令，由動(dòng)力電池先提供電能給輪轂電機(jī)控制器，輪轂電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)，通過減速器減速增扭，從而驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，電源變換器DCDC將動(dòng)力電池的高壓電源轉(zhuǎn)換為低壓電源，連接低壓蓄電池且提供給車輛低壓電源。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法，屬于汽車動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域。包括整車控制器VCU，所述整車控制器VCU輸入端與電子油門踏板、制動(dòng)踏板電連接，所述整車控制器VCU輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接；所述整車控制器VCU輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)輸入端電連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)輸入端機(jī)械連接，所述發(fā)電機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)控制器輸入端電連接，所述發(fā)電機(jī)控制器輸出端與動(dòng)力電池系統(tǒng)輸入端電連接；所述動(dòng)力電池系統(tǒng)輸出端與輪轂電機(jī)控制器輸入端電連接，所述輪轂電機(jī)控制器輸出端與輪轂電機(jī)、減速器、輪胎連接。本發(fā)明使車身底板進(jìn)行平板化設(shè)計(jì)，降低了整車底盤布置難度。
【IPC分類】B60K6/44
【公開號(hào)】CN105564217
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511029014
【發(fā)明人】黃松, 楊國(guó)超, 茍斌, 蔡未末, 周振華, 余祖念
【申請(qǐng)人】東風(fēng)汽車公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日