[發(fā)明專利]一種混合動力系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102862472A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高小二;趙建虎
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市松正電動汽車技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: B60K6/44
• 分類號: B60K6/44;B60W20/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合動力系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

目前，全球石油原油儲量下降，不可再生能源逐漸枯竭，油價持續(xù)攀升，給人們的經(jīng)濟(jì)生活帶來極大的壓力。人們在享受便捷的生活方式的同時，不得不開始尋找燃油的替代能源，緩解能源壓力。另一方面，以內(nèi)燃機為動力的汽車由于行駛經(jīng)濟(jì)性差、排放高，已成為構(gòu)成能源壓力、城市環(huán)境問題的一個重要方面。我國城市公交車保守計算超過40萬輛，城市交通擁堵的現(xiàn)實情況使城市公交車經(jīng)常處于時走時停，行車緩慢的狀態(tài)，而發(fā)動機固有特性決定其在城市公交工況下始終處于低效率高排放，出現(xiàn)能源消耗大、排放水平高的、黑煙、高溫的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響城市環(huán)境狀況。

純電動公交車是目前解決上述一系列問題的最有效途徑，但是由于純電動公交車造價高，電池續(xù)航能力差，其推廣使用還存在一系列的問題。混合動力公交車是傳統(tǒng)汽車向純電動公交車過渡的新能源車輛，其沿用傳統(tǒng)公交車的燃油發(fā)動機，經(jīng)過系統(tǒng)改造，使其長時間工作在燃油高效區(qū)，提高能源使用效率，由于系統(tǒng)成本低于純電動公交車，也使其更容易推廣應(yīng)用，目前已經(jīng)在多個城市成功運行。

現(xiàn)有技術(shù)中混合動力系統(tǒng)一般使用離合器將發(fā)動機部與電動機部相連接，以實現(xiàn)發(fā)動機與電動機的匹配。如圖1所示，現(xiàn)有混合動力系統(tǒng)通常包括發(fā)動機10、離合器20、電機40和儲能裝置50，所述電機40與儲能裝置50相連，所述發(fā)動機10通過離合器20與所述變速箱30的輸入軸相連，所述變速箱30的輸入軸與所述電機40的輸出軸相連，從而所述發(fā)動機10和電機40的動力均經(jīng)由所述變速箱的輸出軸而被輸出。上述混合動力系統(tǒng)由于離合器的使用，使系統(tǒng)體積增大，可靠性下降，并給控制系統(tǒng)的設(shè)計帶來一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種適用于公交車等大型混合動力車輛上的驅(qū)動系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的控制方法。

本發(fā)明提供的解決上述問題的技術(shù)方案為：一種混合動力系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)電機、發(fā)動機、變速箱、電動機、儲能裝置，所述發(fā)電機與所述發(fā)動機相連接，所述發(fā)動機、變速箱、電動機依次同軸相連接，所述儲能裝置與所述電動機相連接，所述電動機輸出軸與車輛驅(qū)動橋相連接。上述變速箱可以為兩檔變速箱；另外，本混合動力系統(tǒng)還包括一個電控制裝置，與所述變速箱相連接，這里所說的電控制裝置是指不同于手動控制的裝置，如變速裝置控制器或者整車控制器。

另外，本發(fā)明還設(shè)計了針對本混合動力系統(tǒng)的控制方法，包括：根據(jù)當(dāng)前車速和儲能裝置電量判斷使用純電動模式或者純發(fā)動機模式；純電動模式下，所述變速箱掛空檔，由電動機單獨驅(qū)動車輛行駛；純發(fā)動機模式下，所述變速箱掛非空檔，由發(fā)動機驅(qū)動車輛行駛。

本發(fā)明的有益效果在于：該動力系統(tǒng)中不使用離合裝置，而用發(fā)電機帶動發(fā)動機進(jìn)行速度同步，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時間方便了控制系統(tǒng)的設(shè)計和制造。

附圖

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

本發(fā)明混合動力系統(tǒng)中，1是發(fā)動機，2是變速箱，3是電動機，?4是發(fā)電機，5是儲能裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明提供的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本發(fā)明混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機1、變速箱2、電動機3、發(fā)電機4、儲能裝置5，其中發(fā)電機4與發(fā)動機1相連接，儲能裝置5分別與發(fā)電機4和電動機3相連接，發(fā)動機1、變速箱2、電動機3依次同軸相連，并與車輪相連接。這種混合動力系統(tǒng)省略了傳統(tǒng)的混合動力系統(tǒng)中用于控制發(fā)動機和電動機動力耦合的離合裝置，減少了系統(tǒng)中的不穩(wěn)定因素，可以增強系統(tǒng)的安全性和可靠性。

本發(fā)明中所述的變速箱具有一檔位桿，與一個氣缸相連接，換檔過程由氣缸推動檔桿完成，該氣缸與車內(nèi)的儲氣裝置相連接，并由所述變速箱控制器控制，

以兩檔變速箱為例，本發(fā)明混合動力系統(tǒng)可以有以下工作模式：

純電動模式：當(dāng)車輛處于啟動或低速工況下，使用電動機單獨驅(qū)動，發(fā)動機不參與工作，車輛處于純電動模式。該模式可以使變速裝置處于空檔位來實現(xiàn)。

發(fā)動機模式一：主要由發(fā)動機驅(qū)動車輛，當(dāng)車輛處于較低速度行駛，變速器置于低速檔。

發(fā)動機模式二：主要由發(fā)動機驅(qū)動車輛，當(dāng)車輛處于較高速度行駛，變速器置于高速檔。