[發(fā)明專利]一種插電式混合動力汽車系統(tǒng)的能量控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710320692.1
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107161140B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙萬忠;孔祥創(chuàng);樊密麗;王云琦;李艷;高琪;鄒松春;章雨祺
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B60W20/14
• 分類號: B60W20/14;B60W20/20;B60W30/18;B60W50/00;B60W10/06;B60W10/08;B60K6/44
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開了一種插電式混合動力汽車系統(tǒng)及其能量控制方法，混合動力汽車系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)、第一至第二輪轂電機(jī)、動力電池、ISG起動發(fā)電一體機(jī)、離合器、變速器、逆變器、前橋半軸、前軸主減速器、差速器和控制模塊，動力源為發(fā)動機(jī)和兩個(gè)輪轂電機(jī)，發(fā)動機(jī)為前置前驅(qū)；輪轂電機(jī)置于兩后輪，并取消了兩輪之間的機(jī)械連接，為布置動力電池提供了合適的空間。能量控制方法使用一種優(yōu)化的模糊控制方法，考慮到模糊控制是采用專家經(jīng)驗(yàn)制定的模糊規(guī)則，無法達(dá)到最優(yōu)，本發(fā)明利用粒子群算法對模糊規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化，通過設(shè)計(jì)的能量控制方法合理分配發(fā)動機(jī)和電動機(jī)之間的能量流動方向和大小，以獲取整車最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種插電式混合動力汽車系統(tǒng)及其能量控制方法。

背景技術(shù)

插電式混合動力汽車(PHEV)是一種介于混合動力和純電動之間的車型，其同時(shí)具有傳統(tǒng)混合動力汽車(HEV)和純電動汽車(BEV)的優(yōu)點(diǎn)。與HEV相比，PHEV搭載更大容量的動力電池，而且可以實(shí)現(xiàn)外接電源充電，在城市道路工況或者時(shí)速較低等情況下完全可以以純電動行駛，此階段車輛行駛擁有零排放、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)；在動力電池荷電狀態(tài)較低或者電機(jī)峰值功率無法達(dá)到整車需求功率的行駛狀態(tài)下，車輛依靠整車控制器自動起動發(fā)動機(jī)并輔助電機(jī)輸出動力，具備整車性能較好和續(xù)駛里程長的特點(diǎn)。

PHEV能量管理方法的目標(biāo)是充分利用車載動力電池電量，行程結(jié)束時(shí)消耗到預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)閾值，從而取代燃油消耗。但是現(xiàn)實(shí)中PHEV能量管理方法的制定存在兩方面問題：一方面，過分的電量消耗可能會導(dǎo)致汽車系統(tǒng)的高電氣損耗，影響整車的能量使用效率，即需要消耗更多的能量。另一方面，車輛電量消耗不充分可能無法獲得預(yù)先設(shè)計(jì)的燃油取代功能，車載儲能系統(tǒng)的能力遠(yuǎn)沒有達(dá)到可利用的極限。因此，如何在PHEV的應(yīng)用中獲得優(yōu)化的電量消耗模式是控制的根本問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種插電式混合動力汽車系統(tǒng)及其能量控制方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種插電式混合動力汽車系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、第一至第二輪轂電機(jī)、動力電池、ISG起動發(fā)電一體機(jī)、離合器、變速器、逆變器、前橋半軸、前軸主減速器、差速器和控制模塊；

所述第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)的輸出端分別和汽車的兩個(gè)后輪機(jī)械連接；

所述動力電池通過逆變器與所述ISG起動發(fā)電一體機(jī)、第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)電氣相連；

所述ISG起動發(fā)電一體機(jī)用于起動所述發(fā)動機(jī)、或給所述動力電池充電；

所述動力電池用于給所述第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)供電，并在發(fā)動機(jī)起動時(shí)給所述 ISG起動發(fā)電一體機(jī)供電；

所述前軸主減速器-差速器的輸出端通過前橋半軸和汽車的兩個(gè)前輪相連，前軸主減速器 -差速器的輸入端依次通過所述變速器、離合器、ISG起動發(fā)電一體機(jī)和所述發(fā)動機(jī)的輸出端機(jī)械連接；

所述控制模塊分別和第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)、動力電池、發(fā)動機(jī)、ISG起動發(fā)電一體機(jī)電氣相連。

作為本發(fā)明一種插電式混合動力汽車系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊包含主控制單元、輪轂電機(jī)控制單元、動力電池控制單元和發(fā)動機(jī)控制單元；

所述主控制單元分別和所述輪轂電機(jī)控制單元、動力電池控制單元、發(fā)動機(jī)控制單元、 ISG起動發(fā)電一體機(jī)電氣相連；

所述輪轂電機(jī)控制單元還分別和所述第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)電氣相連，用于根據(jù)主控制單元的指令控制所述第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)工作；

所述動力電池控制單元還和所述動力電池電氣相連，用于根據(jù)主控制單元的指令控制所述動力電池工作；