[发明专利]一种混合动力驱动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力驱动系统及其控制方法。

背景技术

在过去的几年里，降低汽车及其他公路车辆的油耗的问题引起了人们极大的关注，人们也关注起对汽车及其他车辆的污染物排放的减少问题。一个提议就是限制内燃机车辆的使用，并用可充电的电池供能的电动车辆代替内燃机车辆。然而，到目前为止，那些单纯的电动汽车的续驶里程都很有限，一般不超过150公里。因此，混合动力汽车作为更优的选择以成为汽车工业的发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单且具有多种工作模式的混合动力驱动系统。

本发明的另一个目的是提供所述混合动力驱动系统的控制方法。

根据本发明的混合动力驱动系统包括：发动机、第一电机、离合器、第二电机、减速机构以及储能装置，其中，所述发动机、第一电机、离合器、第二电机以及减速机构顺序相连，所述储能装置与第一电机和第二电机分别电连接。

根据本发明的所述混合动力驱动系统的控制方法包括根据当前档位、纯电动控制按钮当前位置、储能装置当前电量SOC、以及当前车速Velo，控制所述混合动力驱动系统处于停止模式、纯电动模式、串联模式或并联模式。

本发明提供的混合动力驱动系统结构简单，而且该驱动系统的控制方法可以根据当前档位、纯电动控制按钮当前位置、储能装置当前电量SOC、以及当前车速Velo来灵活控制驱动系统处于多种工作模式，在整个驱动系统运行过程中，第二电机将作为主动力源驱动车辆行驶，并且整个过程中，发动机将始终工作在最佳效率点，从而使混合动力驱动系统很好地发挥自身的效能，在满足需求功率的同时实现对能量最大效率的利用，以达到提高燃油利用率、减少尾气排放的目的，从而实现低排放、低油耗以及高动能。

附图说明

图1为根据本发明的混合动力驱动系统的结构示意图；

图2为根据本发明的混合动力驱动系统的控制方法的流程图；

图3为表示根据本发明的驱动系统在并联模式下其中各部件的功率计算流程图；

图4为表示根据车速和油门踏板深度来计算驱动系统需求功率的图表；

图5A-图5G为表示根据本发明的驱动系统在不同工作模式下的能量流动示意图；以及

图6为表示驱动系统需求功率P、发动机输出功率Pe、储能装置电量SOC、及车速Velo，在驱动系统处于不同工作模式下的控制策略。

具体实施方式

下面，将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的所述驱动系统包括：发动机10、第一电机20、离合器30、第二电机40、减速机构50以及储能装置60。所述发动机10、第一电机20、离合器30、第二电机40以及减速机构50顺序相连，所述储能装置60与第一电机20和第二电机40分别电连接。

其中，所述发动机10和第一电机20可以通过连接机构、如联轴器，连接在一起，组成一个子系统。所述第一电机20用于(A)接收来自储能装置60的电能电动运行；(B)发电运行以向储能装置60提供电能。所述第二电机40用于(A)接收来自储能装置60的电能电动运行；(B)发电运行以向储能装置60提供电能。并且所述第二电机40与减速机构50机械连接，并最终连接至车辆车轮，以作为主牵引电机驱动车辆行驶。

所述储能装置60具有第一预定电量SOC0、第二预定电量SOC1、及第三预定电量SOC2，且0％<SOC0<100％，0％<SOC1<SOC2<100％。通常，所述第一预定电量SOC0可以为5％—20％，所述第二预定电量SOC1可以为20％—40％，所述第三预定电量SOC2可以为40％—60％。

本发明提供的所述混合动力驱动系统的控制方法包括根据当前档位、纯电动控制按钮当前位置、储能装置当前电量SOC、以及当前车速Velo，控制所述混合动力驱动系统处于停止模式、纯电动模式(EV模式)、串联模式(SHEV模式)、或并联模式(HHEV模式)。

当所述驱动系统处于停止模式时，所述发动机10停止，第一电机20停止动力输出，离合器30分离，第二电机40停止动力输出。

当所述驱动系统处于纯电动模式时，所述发动机10停止，第一电机20停止动力输出，离合器30分离。第二电机40启动，并根据驱动系统的需求功率来确定电动运行或发电运行，也就是说，如果驱动系统的需求功率小于零(即车辆减速时)，则第二电机40接收来自减速机构50的扭矩发电运行，以为储能装置60充电；否则，第二电机40电动运行，以向减速机构50输出扭矩，从而驱动车辆行驶。