串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、第一離合器、第二離合器、第一逆變器、第二逆變器和動(dòng)力電池，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一傳動(dòng)軸與所述第一離合器連接，所述第一離合器通過(guò)第二傳動(dòng)軸與所述第一電動(dòng)機(jī)連接，所述第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)第三傳動(dòng)軸與所述第二離合器連接，所述第二離合器通過(guò)車輛前軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛前輪，所述的第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)車輛后軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛后輪；所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第一逆變器與所述第一電動(dòng)機(jī)連接，所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第二逆變器與所述第二電動(dòng)機(jī)連接。
【專利說(shuō)明】
串聯(lián)増程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，涉及一種串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車，特別涉及一種串聯(lián)增 程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]串聯(lián)增程式電動(dòng)車是一種配有車載動(dòng)力電池和輔助動(dòng)力單元(Auxiliary Energy Uni t，APU)的純電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，當(dāng)電能充足時(shí)，電池提供車輛行駛所需的所有能量，當(dāng) 電能不足時(shí)，輔助動(dòng)力單元工作。
[0003] 目前的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)一般包括兩個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī) 和輔電機(jī)的功率一般較小，發(fā)動(dòng)機(jī)和輔電機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車輛，只是在動(dòng)力電池電量下降到 一定程度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)起動(dòng)，帶動(dòng)輔電機(jī)發(fā)電，為主驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供能量，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 車輛行駛。而且目前的串聯(lián)增程式電動(dòng)車一般為兩驅(qū)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)四驅(qū)。
[0004] 目前的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法一般如下:根據(jù)電池電量狀態(tài)，將 車輛工作模式分為兩個(gè)階段，第一階段為CD(Charge Depleting，電量消耗)階段，該階段下 保持純電動(dòng)行駛，在有限的行駛里程內(nèi)由電池提供能量，發(fā)動(dòng)機(jī)和輔電機(jī)停止工作;第二階 段為CS(Charge Sustaining，電量保持)階段，該階段下發(fā)動(dòng)機(jī)與輔電機(jī)參與工作，實(shí)現(xiàn)整 車?yán)m(xù)駛里程的延長(zhǎng)。
[0005] 專利文獻(xiàn)1(CN103158524A)中公開了一種用于混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)總成，包括前 橋總成和后橋總成，所述前橋總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)離合器、ISG電機(jī)和自動(dòng)變速器，所述后 橋總成包括主電機(jī)，此外還提到了一個(gè)控制單元，能夠控制車輛實(shí)現(xiàn)混合四驅(qū)、混合前驅(qū)、 電動(dòng)四驅(qū)和電動(dòng)后驅(qū)。
[0006] 專利文獻(xiàn)2(CN102092272A)中公開了一種插電式混合動(dòng)力四驅(qū)汽車的動(dòng)力總成系 統(tǒng)，包括前軸驅(qū)動(dòng)總成和后軸驅(qū)動(dòng)總成，所述前軸驅(qū)動(dòng)總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和前軸電 機(jī)，所述后軸驅(qū)動(dòng)總成包括后軸減速器和連接在后軸減速器上的后軸電機(jī)，系統(tǒng)還包括高 壓動(dòng)力電池，分別通過(guò)兩個(gè)逆變器和所述前軸電機(jī)和所述后軸電機(jī)相連。
[0007] 上述專利文獻(xiàn)所描述的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車，由于輔電機(jī)不能直接參與驅(qū)動(dòng)車 輛，車輛無(wú)法實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，在車輛急加速時(shí)無(wú)法根據(jù)地面附著力合理分配前后軸驅(qū)動(dòng)力，車輛 容易出現(xiàn)打滑，從而影響整車在CD階段的動(dòng)力性。
[0008]此外，上述專利文獻(xiàn)所描述的串聯(lián)增程式電動(dòng)車控制方法單一，駕駛模式單一，沒 有動(dòng)力模式和經(jīng)濟(jì)模式，車輛缺少駕駛樂(lè)趣，而且由于串聯(lián)增程式電動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)和輔電機(jī) 功率較小，長(zhǎng)途行駛時(shí)，電池電量下降到一定程度，即進(jìn)入CS階段，車輛動(dòng)力性較差，只能滿 足用戶坡行回家的需求。
[0009]對(duì)于專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2公開的系統(tǒng)，其前軸總成均包含一個(gè)變速器，成本較 高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸較大，機(jī)艙布置難度大;此外，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)均能直接驅(qū)動(dòng)車輛，說(shuō) 明發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大，發(fā)動(dòng)機(jī)損耗較大，油耗較高，排放較差;最后，系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)串聯(lián)功能， 這樣在電池電量較低且車速較低時(shí)，只能是發(fā)動(dòng)機(jī)參與驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較低，工作 點(diǎn)較差，油耗較高。
[0010] 因此，亟待出現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)力性強(qiáng)且能夠增加駕駛樂(lè)趣的串聯(lián)增程式電動(dòng) 汽車動(dòng)力系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)力性強(qiáng)且能夠增加駕駛樂(lè)趣的 串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及其控制方法。
[0012] 本發(fā)明的實(shí)施例采用的技術(shù)方案包括：
[0013] 本發(fā)明提供一種串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二 電動(dòng)機(jī)、第一離合器、第二離合器、第一逆變器、第二逆變器和動(dòng)力電池，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第 一傳動(dòng)軸與所述第一離合器連接，所述第一離合器通過(guò)第二傳動(dòng)軸與所述第一電動(dòng)機(jī)連 接，所述第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)第三傳動(dòng)軸與所述第二離合器連接，所述第二離合器通過(guò)車輛前 軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛前輪，所述的第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)車輛后軸的主減速器 及差速器輸出動(dòng)力至車輛后輪;所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第一逆變器與所述第一電動(dòng)機(jī)連 接，所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第二逆變器與所述第二電動(dòng)機(jī)連接。
[0014] 優(yōu)選地，所述第二離合器、所述第一電動(dòng)機(jī)、所述第一離合器、所述發(fā)動(dòng)機(jī)布置在 同一軸線上;所述第一離合器和所述第一電動(dòng)機(jī)集成設(shè)計(jì)，布置在機(jī)械殼體內(nèi)，所述第二電 動(dòng)機(jī)與所述車輛后軸的主減速器集成設(shè)計(jì)。
[0015] 優(yōu)選地，所述第一電動(dòng)機(jī)既可為所述動(dòng)力電池充電，也可驅(qū)動(dòng)所述車輛;當(dāng)所述第 一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)均處于電動(dòng)狀 態(tài)，所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第一逆變器向所述第一電動(dòng)機(jī)供電，通過(guò)所述第二逆變器向所 述第二電動(dòng)機(jī)供電；當(dāng)所述第一電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)，所述第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述第一逆變器向所 述動(dòng)力電池充電，當(dāng)所述第二電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)，所述第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述第二逆變器向動(dòng)力 電池充電。
[0016] 本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，包括相互 切換的運(yùn)動(dòng)模式控制和經(jīng)濟(jì)模式控制，其中，所述運(yùn)動(dòng)模式控制包括:在所述動(dòng)力電池不報(bào) 故障且電池電量小于第一閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)一直工作在串聯(lián)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第 一電動(dòng)機(jī)發(fā)電，所述第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)所述動(dòng)力電池不報(bào)故障且電池電量高于 第二閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)一直工作在純電動(dòng)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，根據(jù)駕駛員油門踏板開 度、車速和地面附著力，控制所述第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛或者所述第二電動(dòng)機(jī)與所述第 一電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛;所述經(jīng)濟(jì)模式控制包括:根據(jù)動(dòng)力電池電量狀態(tài)，將車輛工作模式 分為電量消耗階段和電量維持階段，包括電量消耗階段驅(qū)動(dòng)控制和電量維持階段驅(qū)動(dòng)控 制，其中，當(dāng)動(dòng)力電池不報(bào)故障且電量大于第三閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)處在電量消耗階段，當(dāng)動(dòng) 力電池不報(bào)故障且電量小于等于第四閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)工作在電量維持階段。
[0017] 優(yōu)選地，所述電量消耗階段驅(qū)動(dòng)控制為：車輛工作在純電動(dòng)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)停 機(jī)，根據(jù)駕駛員油門踏板開度、車速和地面附著力，控制所述第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛或者 所述第二電動(dòng)機(jī)與所述第一電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛;所述電量維持階段驅(qū)動(dòng)控制為:車輛工 作在串聯(lián)模式，所述第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)所述車輛，所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一電動(dòng)機(jī)根據(jù)所 述動(dòng)力電池的電量和運(yùn)行工況適時(shí)啟動(dòng)。
[0018] 優(yōu)選地，所述第一閾值、所述第二閾值、所述第三閾值和所述第四閾值根據(jù)環(huán)境溫 度進(jìn)行標(biāo)定。
[0019] 本發(fā)明的有益效果包括:在動(dòng)力電池電量充足時(shí)，第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)均可 以直接驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，根據(jù)地面附著力和車輛需求扭矩，可以合理分配車輛前后軸驅(qū) 動(dòng)扭矩，從而避免急加速時(shí)車輛打滑，保證整車動(dòng)力性;將動(dòng)力系統(tǒng)主模式分為運(yùn)動(dòng)模式和 經(jīng)濟(jì)模式，用戶可以根據(jù)需要自由選擇，在長(zhǎng)途行駛時(shí)可以選擇運(yùn)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)一直工 作，保證電池電量不下降，第二電動(dòng)機(jī)一直驅(qū)動(dòng)車輛，急加速時(shí)第一電動(dòng)機(jī)也參與驅(qū)動(dòng)，保 證整車動(dòng)力性;在短途行駛時(shí)，可以選擇經(jīng)濟(jì)模式，盡量多用電，少啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而降低油 耗及排放。
[0020] 通過(guò)合理控制本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，不僅可以滿足用戶不同的 使用需求，而且增加了駕駛樂(lè)趣;相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng) 少了一個(gè)變速器，前軸軸向尺寸更加緊湊，而且成本更低，此外采用一個(gè)小功率級(jí)別的發(fā)動(dòng) 機(jī)，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)損耗，而且在低車速低電池電量時(shí)，能夠采用串 聯(lián)功能，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳工作點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)發(fā)電，第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車 輛，這樣能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，降低整車油耗。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0023] 圖1是本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)1，第一離合器2， 第一電動(dòng)機(jī)3,第二離合器4,第二電動(dòng)機(jī)5,第一逆變器6,第二逆變器7,動(dòng)力電池8,第一傳 動(dòng)軸9，第二傳動(dòng)軸10，第三傳動(dòng)軸11。
[0025] 發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)第一傳動(dòng)軸9與第一離合器2連接，第一離合器2通過(guò)第二傳動(dòng)軸10與 第一電動(dòng)機(jī)3連接，第一電動(dòng)機(jī)3通過(guò)第三傳動(dòng)軸11與第二離合器4連接，第二離合器4通過(guò) 車輛前軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛前輪，第一電動(dòng)機(jī)既可以發(fā)電又可以驅(qū)動(dòng)， 第二電動(dòng)機(jī)5通過(guò)車輛后軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛后輪。如圖1所示，第二離 合器2、第一電動(dòng)機(jī)3、第一離合器2、發(fā)動(dòng)機(jī)1布置在同一軸線(第一軸線)上。
[0026] 在本發(fā)明中，發(fā)動(dòng)機(jī)1的最大功率根據(jù)車輛最高穩(wěn)定車速而匹配(具體匹配原理為 現(xiàn)有技術(shù)，在此略去對(duì)其具體介紹），不需要滿足車輛加速性，發(fā)動(dòng)機(jī)1與車輪機(jī)械解耦，不 直接驅(qū)動(dòng)車輛。第一電動(dòng)機(jī)3和第二電動(dòng)機(jī)5的峰值功率根據(jù)車輛加速性匹配，第一電動(dòng)機(jī)3 和第二電動(dòng)機(jī)5峰值轉(zhuǎn)矩根據(jù)車輛最大爬坡度匹配，第一離合器2與第一電動(dòng)機(jī)3集成設(shè)計(jì)， 布置在一個(gè)機(jī)械殼體內(nèi)，第二電動(dòng)機(jī)5與后軸減速器集成設(shè)計(jì)。
[0027] 當(dāng)?shù)谝浑妱?dòng)機(jī)3和第二電動(dòng)機(jī)5驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，第一電動(dòng)機(jī)3和第二電動(dòng)機(jī)5均處于電 動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)力電池8通過(guò)第一逆變器6向第一電動(dòng)機(jī)3供電，通過(guò)第二逆變器7向第二電動(dòng)機(jī)5 供電；當(dāng)?shù)谝浑妱?dòng)機(jī)3發(fā)電時(shí)，第一電動(dòng)機(jī)3通過(guò)第一逆變器6向動(dòng)力電池8充電，當(dāng)?shù)诙妱?dòng) 機(jī)5發(fā)電時(shí)，第二電動(dòng)機(jī)5通過(guò)第二逆變器7向動(dòng)力電池8充電。
[0028] 在車輛停止運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)外接電網(wǎng)對(duì)動(dòng)力電池8進(jìn)行充電，動(dòng)力電池8可為能 量兼功率型的鋰離子電池。
[0029] 接下來(lái)對(duì)本發(fā)明的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行介紹。
[0030] 在本發(fā)明中，串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的主模式可分為運(yùn)動(dòng)模式和經(jīng)濟(jì)模 式，這兩種模式可由駕駛員自由選擇，以下對(duì)這兩種模式進(jìn)行具體介紹。
[0031] 在運(yùn)動(dòng)模式下，動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法主要為驅(qū)動(dòng)控制方法，動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制方 法如下:通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)3、第二電動(dòng)機(jī)5、第一離合器2和第二離合器4的工作 狀態(tài)，使得動(dòng)力電池8的電池電量一直保持在很高的狀態(tài)，例如不低于60 %，一旦電池電量 低于此電池電量閾值，則通過(guò)采用限制第二電動(dòng)機(jī)5的輸出功率、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1并增大發(fā)動(dòng) 機(jī)1的發(fā)電功率等措施來(lái)提高動(dòng)力電池8電量，從而保證整車動(dòng)力性，當(dāng)動(dòng)力電池8電量高于 一定電池電量閾值時(shí)，例如90 %，則控制發(fā)動(dòng)機(jī)1停機(jī)，避免動(dòng)力電池8過(guò)充、影響動(dòng)力電池8 壽命;在此模式下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1停機(jī)時(shí)，車輛處在純電動(dòng)模式下，根據(jù)駕駛員油門踏板開度、 車速及地面附著力，控制第二電動(dòng)機(jī)5單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛或者第二電動(dòng)機(jī)5和第一電動(dòng)機(jī)3 共同驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)。具體地，在一定車速例如大于50km/h時(shí)，當(dāng)油門踏板開度較小例 如小于50%、地面附著力較大車輛不打滑時(shí)，第二電動(dòng)機(jī)5單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)兩驅(qū)，當(dāng)油門 踏板開度較大例如大于80%且地面附著力較小車輛出現(xiàn)打滑時(shí)，第二電動(dòng)機(jī)5和第一電動(dòng) 機(jī)3共同驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，充分利用地面附著力。在本發(fā)明中，動(dòng)力電池8的電池電量閾 值根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行標(biāo)定，環(huán)境溫度不同，則此閾值不同，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，閾值相對(duì)較 低，環(huán)境溫度較低時(shí)，閾值相對(duì)較高，具體函數(shù)關(guān)系可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)標(biāo)定，在此略去對(duì)其 詳細(xì)介紹。
[0032]在經(jīng)濟(jì)模式下，首先根據(jù)動(dòng)力電池8的電量狀態(tài)，將動(dòng)力系統(tǒng)工作階段分為電量消 耗(Charge Depleting，⑶)階段和電量維持(ChargeSustaining，CS)階段，動(dòng)力系統(tǒng)的控制 方法包括CD階段驅(qū)動(dòng)控制方法和CS階段驅(qū)動(dòng)控制方法，具體地:當(dāng)動(dòng)力電池8的電量高于一 定電池電量閾值例如40 %時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)工作在CD階段，當(dāng)動(dòng)力電池8的電量下降到一定電池 電量閾值例如35 %以下時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)入CS階段。在CD階段時(shí)，車輛處在純電動(dòng)模式下，根 據(jù)駕駛員油門踏板開度、車速及地面附著力，控制第二電動(dòng)機(jī)5單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，或者第 二電動(dòng)機(jī)5和第一電動(dòng)機(jī)3共同驅(qū)動(dòng)車輛實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1處于停機(jī)狀態(tài)。具體地，在 一定車速下，當(dāng)油門踏板開度較小、地面附著力較大車輛不打滑時(shí)，第二電動(dòng)機(jī)5單獨(dú)驅(qū)動(dòng) 車輛，實(shí)現(xiàn)兩驅(qū)，當(dāng)油門踏板開度較大且地面附著力較小車輛出現(xiàn)打滑時(shí)，第二電動(dòng)機(jī)5和 第一電動(dòng)機(jī)3共同驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，充分利用地面附著力;在CS階段時(shí)，車輛處于混合動(dòng) 力工作模式，第二電動(dòng)機(jī)5單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)和第一電動(dòng)機(jī)3根據(jù)電池電量和車速 適時(shí)啟動(dòng)，保證電池電量平衡。具體地，當(dāng)電池電量高于一定閾值例如40 %且車輛車速較低 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，當(dāng)電池電量低于一定閾值例如低于35%或者車輛車速高于一定閾值例如 60km/h時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)3發(fā)電。上述電池電量閾值根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行標(biāo)定， 環(huán)境溫度不同，則閾值不同，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，閾值相對(duì)較低，環(huán)境溫度較低時(shí)，閾值相對(duì) 較高，具體函數(shù)關(guān)系可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)標(biāo)定，在此略去對(duì)其具體介紹。
[0033]動(dòng)力系統(tǒng)工作模式及各模式下各總成部件的工作狀態(tài)具體如下表所示。
[0034]
[0035] 以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的 思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明 的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電 動(dòng)機(jī)、第一離合器、第二離合器、第一逆變器、第二逆變器和動(dòng)力電池， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一傳動(dòng)軸與所述第一離合器連接，所述第一離合器通過(guò)第二傳動(dòng)軸 與所述第一電動(dòng)機(jī)連接，所述第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)第三傳動(dòng)軸與所述第二離合器連接，所述第 二離合器通過(guò)車輛前軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛前輪，所述的第二電動(dòng)機(jī)通過(guò) 車輛后軸的主減速器及差速器輸出動(dòng)力至車輛后輪； 所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第一逆變器與所述第一電動(dòng)機(jī)連接，所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第 二逆變器與所述第二電動(dòng)機(jī)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述第二離合 器、所述第一電動(dòng)機(jī)、所述第一離合器、所述發(fā)動(dòng)機(jī)布置在同一軸線上;所述第一離合器和 所述第一電動(dòng)機(jī)集成設(shè)計(jì)，布置在機(jī)械殼體內(nèi)，所述第二電動(dòng)機(jī)與所述車輛后軸的主減速 器集成設(shè)計(jì)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電動(dòng)機(jī) 既可為所述動(dòng)力電池充電，也可驅(qū)動(dòng)所述車輛； 當(dāng)所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī) 均處于電動(dòng)狀態(tài)，所述動(dòng)力電池通過(guò)所述第一逆變器向所述第一電動(dòng)機(jī)供電，通過(guò)所述第 二逆變器向所述第二電動(dòng)機(jī)供電；當(dāng)所述第一電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)，所述第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述第 一逆變器向所述動(dòng)力電池充電，當(dāng)所述第二電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)，所述第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述第二 逆變器向動(dòng)力電池充電。4. 一種如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包 括相互切換的運(yùn)動(dòng)模式控制和經(jīng)濟(jì)模式控制，其中， 所述運(yùn)動(dòng)模式控制包括:在所述動(dòng)力電池不報(bào)故障且電池電量小于第一閾值時(shí)，動(dòng)力 系統(tǒng)一直工作在串聯(lián)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一電動(dòng)機(jī)發(fā)電，所述第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車 輛行駛；當(dāng)所述動(dòng)力電池不報(bào)故障且電池電量高于第二閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)一直工作在純電 動(dòng)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，根據(jù)駕駛員油門踏板開度、車速和地面附著力，控制所述第二電 動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛或者所述第二電動(dòng)機(jī)與所述第一電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛； 所述經(jīng)濟(jì)模式控制包括:根據(jù)動(dòng)力電池電量狀態(tài)，將車輛工作模式分為電量消耗階段 和電量維持階段，包括電量消耗階段驅(qū)動(dòng)控制和電量維持階段驅(qū)動(dòng)控制，其中，當(dāng)動(dòng)力電池 不報(bào)故障且電量大于第三閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)處在電量消耗階段，當(dāng)動(dòng)力電池不報(bào)故障且電 量小于等于第四閾值時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)工作在電量維持階段。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 所述電量消耗階段驅(qū)動(dòng)控制為:車輛工作在純電動(dòng)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，根據(jù)駕駛員 油門踏板開度、車速和地面附著力，控制所述第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛或者所述第二電動(dòng) 機(jī)與所述第一電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛； 所述電量維持階段驅(qū)動(dòng)控制為:車輛工作在串聯(lián)模式，所述第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)所述 車輛，所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一電動(dòng)機(jī)根據(jù)所述動(dòng)力電池的電量和運(yùn)行工況適時(shí)啟動(dòng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述 第一閾值、所述第二閾值、所述第三閾值和所述第四閾值根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行標(biāo)定。
【文檔編號(hào)】B60L11/12GK105946600SQ201610285793
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】王燕, 劉建康, 趙洪輝, 鄭益紅
【申請(qǐng)人】中國(guó)第汽車股份有限公司, 中國(guó)第一汽車股份有限公司