[發(fā)明專利]串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710129897.8
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN101357633A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周波;祖波;龔劍;張飛;候貽真;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;徐曾美

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合動力車輛的控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前在世界范圍內(nèi)對于環(huán)保的重視程度日益加深，而且石油資源短缺的問題也日益突出，對此有效的解決方式就是限制由內(nèi)燃機提供動力的車輛的使用，轉(zhuǎn)而以由可充電電池提供動力的車輛來取代，這就使得采用電力驅(qū)動車輛的技術(shù)成為工業(yè)界研究開發(fā)的方向。目前來說，由于電池技術(shù)的限制，純電動車輛具有行駛里程的局限性，而混合動力車輛則可以避免這樣的問題，而且成本相對便宜，因而成為了目前電力驅(qū)動車輛技術(shù)領(lǐng)域的主導(dǎo)。

目前混合動力車輛有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種布置方法。串聯(lián)式混合動力車輛的動力系統(tǒng)由發(fā)動機、發(fā)電機和電動機三部分組成，它們之間用串聯(lián)方式組成，發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，電能被輸送到電池或電動機，由電動機通過變速機構(gòu)驅(qū)動車輛。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運行工況，可以將發(fā)動機調(diào)整在最佳工況點附近穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動機的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動機避免了怠速和低速運轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動機的效率，減少了廢氣排放。

然而，就這樣一個看似合理的能量分配方法，不得不指出的是在從發(fā)動機提供扭矩，經(jīng)過發(fā)電機和電池的能量轉(zhuǎn)換，再由電動機提供扭矩給車輪，這一過程中將消耗約25％的功率。那么，從總體上看，對現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)式混合動力車輛的動力系統(tǒng)的能量分配方法來說，其燃油經(jīng)濟性仍然比較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動方法的燃油經(jīng)濟性差的缺點，提供了一種燃油經(jīng)濟性好的串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動方法包括驅(qū)動處于行駛狀態(tài)的車輛，其中，當(dāng)電池荷電量大于下限閾值并且加速度不大于上限加速度的情況下，由電池為電動機供電而驅(qū)動車輛行駛，并且保持發(fā)動機不工作；當(dāng)電池荷電量小于下限閾值或者加速度大于上限加速度的情況下，啟動發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。

本發(fā)明提供的串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)包括加速度傳感器、電量測量裝置、整車控制器、發(fā)動機、發(fā)電機、逆變器、電動機和電池，其中發(fā)動機、發(fā)電機、逆變器和電池順序連接，電動機通過逆變器與電池相連并通過變速機構(gòu)與車輪相連從而驅(qū)動車輛行駛，其中，加速度傳感器，與整車控制器連接，用于測量車輛的加速度，并且將該加速度發(fā)送給整車控制器；電量測量裝置，與電池和整車控制器連接，用于測量電池荷電量，并將該電量發(fā)送給整車控制器；整車控制器用于接收加速度傳感器測得的加速度和電量測量裝置測的電池荷電量，并且將該加速度和電池荷電量分別與各自閾值執(zhí)行比較，當(dāng)電池荷電量大于下限閾值并且加速度不大于上限加速度的情況下，控制電池為電動機供電而驅(qū)動車輛行駛，并且保持發(fā)動機不工作；當(dāng)電池荷電量小于下限閾值或者加速度大于上限加速度的情況下，啟動發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。

本發(fā)明提供的串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動裝置和方法是以使用電池為主，并且以電源為電池充電，僅當(dāng)車輛的加速度大于上限加速度時或電池荷電量不足時啟動發(fā)動機，減少了由化學(xué)能到機械能到電能再到機械能的轉(zhuǎn)化過程發(fā)生的次數(shù)和時間，也就減少了這一系列轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中的能量損失，從而在最大限度上使用電力而減少使用燃油，實現(xiàn)了最好的燃油經(jīng)濟性。

附圖說明

圖1是串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)組成的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；

圖3A是根據(jù)本發(fā)明的方法的純電動模式的能量流動的示意圖；

圖3B是根據(jù)本發(fā)明的方法的串聯(lián)模式的能量流動的示意圖；

圖3C是根據(jù)本發(fā)明的方法的滿負(fù)荷模式的能量流動的示意圖；

圖3D是根據(jù)本發(fā)明的方法的剎車回饋模式的能量流動的示意圖；

圖3E是根據(jù)本發(fā)明的方法的便攜充電模式的能量流動的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，串聯(lián)式混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)包括順序連接的發(fā)動機、第一電機(用作發(fā)電機)、逆變器和電池，以及通過逆變器與電池相連的第二電機(用作電動機)，第二電機通過變速機構(gòu)(未示出)與車輪相連從而為車輛提供動力驅(qū)動其行駛。整車控制器則可以同時對發(fā)動機、第一電機、第二電機執(zhí)行控制，控制其啟動和停止。另外，電池還可以通過電源來進(jìn)行充電。