一种应用于SUV的电动液压混合动力系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术的一种应用于SUV的电动液压混合动力系统及其控制方法，属于电动汽车液压运用技术领域，旨在解决四驱电动汽车制动能量回收率低、电机驱动效率优化的问题，所述系统包括：依次机械连接的前电机、前耦合机构、前驱动桥和前轮；依次机械连接的后电机、后耦合机构、后驱动桥和后轮；与前电机和后电机分别电气连接的动力电池；与前耦合机构通过前离合器机械连接的前泵/马达；与后耦合机构通过后离合器机械连接的后泵/马达；与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统；与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板、油门踏板分别信号连接的电子控制单元。

A Hybrid Electric-Hydraulic Power System Applied to SUV and Its Control Method

The invention relates to an electric-hydraulic hybrid power system applied to SUV and its control method, which belongs to the technical field of electric vehicle hydraulic application, aiming at solving the problems of low braking energy recovery rate and optimization of motor driving efficiency of four-drive electric vehicle. The system comprises a front motor, a front coupling mechanism, a front drive axle and a front wheel connected mechanically in turn, and a rear motor connected mechanically in turn. Rear coupling mechanism, rear drive axle and rear wheel; power battery electrically connected with front motor and rear motor respectively; front pump/motor mechanically connected with front coupling mechanism through front clutch; back pump/motor mechanically connected with rear coupling mechanism through rear clutch; hydraulic system hydraulically connected with front pump/motor and back pump/motor respectively; and front motor, rear motor, front pump/motor. The electronic control unit is connected with the rear pump/motor, power battery, front clutch, rear clutch, hydraulic system, brake pedal and throttle pedal respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于SUV的电动液压混合动力系统及其控制方法
本专利技术涉及一种属于电动汽车液压运用
，涉及驱动与制动能量回收利用装置，具体涉及一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统及其控制方法及其控制方法。
技术介绍
近年来，随着全球经济的不断发展，汽车的产销量及保有量逐年增加，可利用能源逐年减少，节能环保型汽车成为世界各国争相研究的热点，电动汽车被认为是汽车未来最有前景的方向之一，因此，如何提高电动汽车的能源利用率至关重要。再生制动是提高电动汽车能源利用率的有效途径之一，再生制动储能装置包括电池储能、飞轮储能、液压储能、超级电容储能等，电池储能是目前最为常用的储能方式，但其昂贵的价格及相对较低功率密度，限制了制动能量的回收，而液压储能具有功率密度大，价格低廉等特点，适合于电动汽车制动能量回收，由蓄能器及液压执行部件组成的液压系统能够最大限度的回收车辆的制动能量，与电动汽车结合，可提高电机的驱动效率。四驱电动乘用车多采用前、后轴电机集中驱动，其拥有两套独立的驱动系统，为能量回收提供了更大的潜力，驱动与制动方式更为灵活。然而，不论是传统车辆还是电动车辆在连续下坡时，均存在车辆制动器频繁使用，严重影响车辆的制动稳定性，降低车辆制动器的使用寿命，电动四驱乘用车驱动部件仅为电机，使电机的高效驱动受到了一定的限制。液压系统具有成本低，对原有车辆系统改造小，能够提高车辆驱动与制动性能，拥有非常宽广的应用前景，泵/马达作为一种能量转化装置，具有能量转化的可逆性，蓄能器具有功率密度大的特点，泵/马达与蓄能器的组合特别适合于车辆的制动能量回收，电动汽车的高效驱动。专利技术内容有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题为四驱电动汽车制动能量回收率低、电机驱动效率优化等，提出一种改善车辆驱动性能和制动性能的闭式液压辅助系统，通过泵/马达、高压蓄能器、低压蓄能器组成的系统，提高回收能量效率，电机驱动效率，同时还提供一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统及其控制方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供一种应用于SUV的电动液压混合动力系统，包括：依次机械连接的前电机、前耦合机构、前驱动桥和前轮；依次机械连接的后电机、后耦合机构、后驱动桥和后轮；与前电机和后电机分别电气连接的动力电池；与前耦合机构通过前离合器机械连接的前泵/马达；与后耦合机构通过后离合器机械连接的后泵/马达；与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统；与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板、油门踏板分别信号连接的电子控制单元。进一步，还包括与电子控制单元信号连接的车速传动器。进一步，所述前电机、后电机采用永磁电机。进一步，所述前离合器、后离合器采用湿式多片离合器。进一步，所述前泵/马达、后泵/马达固定于车架上。进一步，所述液压系统包括与前泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅳ、与后泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅰ、与前泵/马达的液压缸Ⅱ连接的三位四通电磁阀Ⅱ、与后泵/马达的液压缸Ⅰ连接的三位四通电磁阀Ⅰ、与三位四通电磁阀Ⅱ连接的减压阀Ⅱ、与三位四通电磁阀Ⅰ连接的减压阀Ⅰ、与减压阀Ⅱ连接的两位两通电磁阀Ⅲ、与减压阀Ⅰ连接的两位两通电磁阀Ⅱ、与两位两通电磁阀Ⅲ和两位两通电磁阀Ⅱ连接的高压蓄能器、与三位四通电磁阀Ⅱ和三位四通电磁阀Ⅰ连接的低压蓄能器；所述低压蓄能器还与前泵/马达、后泵/马达、减压阀Ⅱ和减压阀Ⅰ分别连接，所述低压蓄能器还与两位三通电磁阀、插装阀、溢流阀循环连接，所述两位三通电磁阀还通过单向阀连接于插装阀和溢流阀之间，所述高压蓄能器连接于插装阀和溢流阀之间，所述插装阀还与两位两通电磁阀Ⅳ和两位两通电磁阀Ⅰ分别连接。进一步，所述高压蓄能器还连接有压力传感器Ⅱ，所述低压蓄能器还连接有压力传感器Ⅰ。本专利技术还提供一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统的控制方法，采用上述的电动/液压混合动力系统，所述控制方法包括如下步骤：步骤一：采集车速传感器信号、制动踏板信号、油门踏板信号、液压系统信号、前泵/马达斜盘位置信号、后泵/马达斜盘位置信号；步骤二：判断是否制动，若是，进入步骤三，否则，根据油门踏板信号判断需求加速度是否小于加速度A，若是，则进入步骤七，否则，双电机驱动及双液压回路驱动；步骤三：判断车速是否大于零，若是，则进入步骤四，否则，车辆处于驻车状态，进入步骤九；步骤四：判断车速是否大于高速A，若是，则进入步骤五，否则，需求制动强度是否大于制动强度C，若是则机械制动，否则，判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率，若是双电机制动，否则单电机制动；步骤五：判断是需求制动强度是否大于制动强度A，若是，则进入步骤六，否则，判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率，若是，双电机制动，否则单电机制动；步骤六：判断需求制动强度是否大于大制动强度B，若是，则机械制动，否则，判断需求制动强度是否大于大制动强度D，若是，双电机制动及双液压回路制动，否则双电机制动及单液压回路制动；步骤七：判断单电机效率是否小于电机联合效率，若是，则进入步骤八，否则，判断高压蓄能器压力是否大于压力A，若是，则单电机驱动及单液压回路驱动，否则，单电机驱动；步骤八：判断高压蓄能器压力是否大于压力A，若是，则双电机驱动及双液压回路驱动，否则，双电机驱动；步骤九：结束。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：1.本专利技术中由蓄能器—泵/马达组成的液压驱动系统与电机驱动系统相比具有比功率大，体积小，质量轻，便于安装布置。2.本专利技术中由泵/马达—蓄能器组成储能系统与动力电池相比具有比功率高，价格便宜，回收车辆制动能量多，回收能量范围宽。3.本专利技术中加入液压系统，可以解决车辆高速制动时，电机制动转矩低制动效果不理想的问题。4.本专利技术中采用双液压回路闭式辅助系统，可以提高车辆的制动稳定性，减少车辆在连续下长坡时连续制动对车辆制动器的磨损。5.本专利技术中加入了双液压回路闭式辅助系统，可以提高电机的驱动/制动效率，实现车载能量的高效利用，同时也能提高车辆在坏路面上的驱动能力。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统的结构原理示意图。图2为本专利技术液压系统原理图。图3为本专利技术各种工作模式切换控制流程图；附图标记：1-前轮，2-液压系统，3-后泵/马达，4-后轮，5-后驱动桥，6-后离合器，7-后耦合机构，8-后电机，9-车速传感器，10-动力电池，11-制动踏板，12-油门踏板，13-电子控制单元，14-前电机，15-前耦合机构，16-前离合器，17-前泵/马达，18-前驱动桥；201-两位三通电磁阀，202-低压蓄能器，203-压力传感器Ⅰ，204-两位两通电磁阀Ⅰ，205-三位四通电磁阀Ⅰ，206-减压阀Ⅰ，207-两位两通电磁阀Ⅱ，208-液压缸Ⅰ，209-高压蓄能器，210-溢流阀，211-单向阀，212-插装阀，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，包括：依次机械连接的前电机(14)、前耦合机构(15)、前驱动桥(18)和前轮(1)；依次机械连接的后电机(8)、后耦合机构(7)、后驱动桥(5)和后轮(4)；与前电机和后电机分别电气连接的动力电池(10)；与前耦合机构通过前离合器(16)机械连接的前泵/马达(17)；与后耦合机构通过后离合器(6)机械连接的后泵/马达(3)；与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统(2)；与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板(11)、油门踏板(12)分别信号连接的电子控制单元(13)。

【技术特征摘要】
1.一种应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，包括：依次机械连接的前电机(14)、前耦合机构(15)、前驱动桥(18)和前轮(1)；依次机械连接的后电机(8)、后耦合机构(7)、后驱动桥(5)和后轮(4)；与前电机和后电机分别电气连接的动力电池(10)；与前耦合机构通过前离合器(16)机械连接的前泵/马达(17)；与后耦合机构通过后离合器(6)机械连接的后泵/马达(3)；与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统(2)；与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板(11)、油门踏板(12)分别信号连接的电子控制单元(13)。2.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，还包括与电子控制单元信号连接的车速传动器(9)。3.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，所述前电机、后电机采用交流感应电机或永磁电机。4.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，所述前离合器、后离合器采用湿式多片离合器。5.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，所述前泵/马达、后泵/马达固定于车架上。6.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统，其特征在于，所述液压系统包括与前泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅳ(216)、与后泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅰ(204)、与前泵/马达的液压缸Ⅱ(218)连接的三位四通电磁阀Ⅱ(217)、与后泵/马达的液压缸Ⅰ(208)连接的三位四通电磁阀Ⅰ(205)、与三位四通电磁阀Ⅱ连接的减压阀Ⅱ(215)、与三位四通电磁阀Ⅰ连接的减压阀Ⅰ(206)、与减压阀Ⅱ连接的两位两通电磁阀Ⅲ(214)、与减压阀Ⅰ连接的两位两通电磁阀Ⅱ(207)、与两位两通电磁阀Ⅲ和两位两通电磁阀Ⅱ连接的高压蓄能器(209)、与三位四通电磁阀Ⅱ和三位四通电磁阀Ⅰ连接的低压蓄能器(202)；所述低压蓄能器还与前泵/马达、后泵/马达、减压阀Ⅱ和减...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，张俊江，罗倡，王东洋，卢科，何云东，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50