[发明专利]一种具有能量卸载装置的汽车动力系统及其控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种具有能量卸载装置的汽车动力系统及其控制方法，涉及新能源汽车技术领域。

背景技术：

由于石油资源的不可再生性和机动车尾气污染问题日益严重，新能源汽车成为汽车工业发展的一个重要方向。而并联混合动力汽车由于其爬坡能力强、续航时间长、尾气排放少等优点，在我国西部山区有着很大的市场前景。西部山区道路有个很大的特点：具有连绵几十公里的上坡或者下坡路段。在下坡路段中，并联混合动力汽车可以通过制动能量回收，将动能转化为电能储存在电池中，提供制动力矩来降低车速，保证行车安全。

但是现有成熟并联系统技术中，储能系统的存储电量的多少受储能系统的储电能力决定，对于12米的混合动力公交来大约储电25kwh；当并联混合动力汽车的电池电量达到100%后，制动能量就无法回馈了。为了降低车速，只能通过摩擦制动盘实现机械制动。尤其在山区几十公里下坡的路况，制动盘和摩擦片磨损严重，制动性能会受到很大的影响，车辆的行车安全得不到保障，成为一个重大的安全隐患。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，操作方便且能实现车辆下坡时汽车能量转移卸载并等效为车辆制动力，提高车辆的制动性能的汽车动力系统及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有能量卸载装置的汽车动力系统，包括主传动系统以及辅助阻尼装置，所述主传动系统包括驱动机构以及车辆主传动轴，所述驱动机构与车辆主传动轴传动连接，所述车辆主传动轴与辅助阻尼装置之间通过外部辅助驱动机构可离合的传动连接，所述车辆主传动轴尾端连接车辆减速机构以及车辆驱动桥，所述车辆主传动轴与车辆减速机构的输入端传动连接，所述车辆驱动桥与车辆减速机构的输出端传动连接。

作为优选，所述驱动机构包括内燃机、内燃机输出轴、第一离合器以及离合器输出端，所述内燃机与内燃机输出轴传动连接，第一离合器设置于内燃机输出轴、离合器输出端之间，所述离合器输出端与车辆主传动轴同轴并连接固定。

作为优选，所述外部辅助驱动机构包括驱动电机总成、主动齿轮，所述驱动电机总成的转子与离合器输出端同轴传动连接，驱动电机总成的输出端与车辆主传动轴连接固定，主动齿轮与车辆主传动轴同轴设置，主动齿轮与驱动电机总成的输出端之间设有能使两者可离合传动连接的第二离合器，所述主动齿轮与辅助阻尼装置连接。

作为优选，所述主动齿轮与辅助阻尼装置之间设有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮齿轮传动连接，所述从动齿轮与辅助阻尼装置之间活动连接。

作为优选，所述从动齿轮的齿数少于主动齿轮的齿数。

作为优选，所述辅助阻尼装置包括曲柄连杆机构以及阻尼装置，所述曲柄连杆机构一端连接从动齿轮，所述曲柄连杆机构另一端与阻尼装置活动连接并由阻尼装置为曲柄连杆机构的运动提供阻尼力。

作为优选，所述阻尼装置包括两组阻尼结构，所述阻尼结构包括滑块机构以及可变阻尼器，所述曲柄连杆机构带动滑块机构在可变阻尼器内做水平往复运动，可变阻尼器对滑块机构产生可变的阻尼力，两组阻尼器装置之间平行并交错设置，两组阻尼器装置上的滑块机构之间通过滑块连杆活动连接，两个滑块机构通过滑块连杆分别在可变阻尼器内做相反的往复运动。

作为优选，所述曲柄连杆机构包括曲柄机构以及连杆机构，所述曲柄机构的一端连接从动齿轮，另一端与连杆机构的端部活动连接，所述连接机构的另一端与滑块机构活动连接，所述从动齿轮转动一周，带动连杆机构前后往复运动一次。

作为优选，所述具有能量卸载装置的汽车动力系统的控制方法的具体方式为，

一、当车辆处于大长下坡时候，且储能装置中储能已经达到上限值时，能量卸载装置介入工作，此时车辆的综合控制器控制第二离合器由分离状态到闭合状态，由此车辆的主动齿轮与车辆主传动轴同步转动，同时主动齿轮带动从动齿轮转动，继而带动曲柄连杆机构转动，由曲柄机构与连杆机构带动上部的滑块机构左右做往复运动，下部的滑块机构由滑块连杆带动并与上部的滑块机构做相反方向的往复运动，滑块机构在可变阻尼器内往复运动时，由可变阻尼器提供阻尼力，继而为从动齿轮的转动提供阻尼力，并最终消耗车辆的能量；

二、当车辆的储能装置的储能未达到上限时，车辆的综合控制器控制第二离合器分离主动齿轮以及驱动电机总成，由驱动电机总成以发电机发电的工作模式，将车辆的制动能量回收。

作为优选，所述综合控制器与车辆储能装置软连接。