一种车辆混动系统及车辆控制方法技术方案

本发明专利技术属于车辆动力系统技术领域，公开了一种车辆混动系统及车辆控制方法，车辆混动系统包括第一动力组件、第二动力组件、动力电池和控制组件，第一动力组件和第二动力组件二者中，一个用于驱动连接于车辆的前轴，另一个用于驱动连接于车辆的后轴，车辆控制方法使用上述的车辆混动系统对车辆进行控制。本发明专利技术中，第一动力组件和第二动力组件中省略了变速器，降低了系统的成本，避免了换挡时的动力中断以及冲击，使得车辆的动力控制更加平稳、简洁和高效。高效。高效。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆混动系统及车辆控制方法


[0001]本专利技术涉及车辆动力系统
，尤其涉及一种车辆混动系统及车辆控制方法。

技术介绍

[0002]动力性、经济性和成本是混合动力乘用车动力系统方案的重要评价指标，而构型作为混合动力的核心技术之一，与动力性、经济性和成本密切相关。
[0003]现有混合动力乘用车的动力系统存在多种构型，如丰田以行星齿轮为核心的功率分流构型、本田以双电机和简单的机电耦合器为代表的串并联构型、以大众DHT(Dedicated Hybrid Transmission)为代表的单电机P2构型。各构型方案均具有其各自的优缺点，例如，丰田的功率分流构型比较复杂，生产和开发难度较高，应用于大型乘用车，需要另外增加变速系统；本田混合动力构型的两个电机较大，适合中小型乘用车，对于大型车，如中大型SUV，需要在后驱动桥再加装电驱系统，形成多电机的混合动力系统，并且电机的功率都比较大，会带来成本和体积的增加，并且动力性能提升有限；P2构型适用于大中小等多种车型，但是存在因部分零部件技术难度大，设备成本较高等问题。目前我国大型乘用车混合动力车型开发较少，关键零部件对外依赖程度较高，严重限制了我国中大型混合动力乘用车的自主开发，因此，满足车辆性能需求，且成本较低具有商品化潜力的新构型技术非常重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种车辆混动系统及车辆控制方法，在兼顾动力性、经济性和成本的基础上，解决了中大型乘用车的混合动力化的问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种车辆混动系统，包括第一动力组件、第二动力组件、动力电池和控制组件，所述第一动力组件和所述第二动力组件二者中，一个用于驱动连接于车辆的前轴，另一个用于驱动连接于车辆的后轴；
[0007]所述第一动力组件包括发动机、离合器、第一电机、同步器和第一传动齿轮组，所述发动机通过所述离合器驱动连接于所述第一电机，所述同步器设置于所述发动机和所述第一电机的联动输出轴上，所述第一传动齿轮组包括相互啮合的第一输入齿轮和第一输出齿轮，所述同步器选择性地将所述联动输出轴与所述第一输入齿轮联动，所述第一输出齿轮作为所述第一动力组件的动力输出端；
[0008]所述第二动力组件包括第二电机和第二传动齿轮组，所述第二传动齿轮组包括相互啮合的第二输入齿轮和第二输出齿轮，所述第二电机驱动连接于所述第二输入齿轮，所述第二输出齿轮作为所述第二动力组件的动力输出端；
[0009]所述动力电池分别连接于所述第一电机和所述第二电机；
[0010]所述控制组件分别控制连接于所述第一动力组件、所述第二动力组件和所述动力
电池。
[0011]作为优选，所述发动机、所述离合器和所述第一电机位于所述同步器和所述第一传动齿轮组的同一侧，所述第一电机的输出轴连接于所述联动输出轴。
[0012]作为优选，所述发动机和所述离合器位于所述同步器和所述第一传动齿轮组的一侧，所述第一电机位于所述同步器和所述第一传动齿轮组的另一侧，所述离合器连接于所述联动输出轴的一端，所述第一电机的输出轴通过变速齿轮组件连接于所述联动输出轴的另一端。
[0013]作为优选，所述第一动力组件驱动连接于车辆的前轴，所述第二动力组件驱动连接于车辆的后轴。
[0014]作为优选，所述第一输出齿轮通过减速机构驱动连接于所述前轴的差速器，所述第二输出齿轮通过减速机构驱动连接于所述后轴的差速器。
[0015]作为优选，所述控制组件包括整车控制器、发动机控制器、电机控制器和电池管理系统；
[0016]所述整车控制器、所述发动机控制器、所述电机控制器和所述电池管理系统通过控制器局域网总线相互连接，所述发动机控制器控制连接于所述发动机，所述电机控制器控制连接于所述第一电机和所述第二电机，所述电池管理系统控制连接于所述动力电池。
[0017]一种车辆控制方法，使用上述的车辆混动系统对车辆进行控制，包括：
[0018]控制组件根据控制信息计算所需的驱动扭矩和功率；
[0019]当所需的驱动功率小于设定的动力电池的放电功率限值时，控制组件控制车辆进入纯电驱动状态；
[0020]在纯电驱动状态下，车辆具有多种纯电驱动模式，控制组件根据控制信息控制车辆进入一种纯电驱动模式；
[0021]在对应的驱动模式下当系统的驱动力输出到车辆的轮端后，控制组件根据控制信息判断即时驱动力是否满足驾驶需求；
[0022]当即时驱动力不满足驾驶需求时，控制组件重新根据控制信息计算所需的驱动扭矩和功率。
[0023]作为优选，在控制组件根据控制信息计算所需的驱动扭矩和功率后，当所需的驱动功率不小于设定的动力电池的放电功率限值时，控制组件控制发动机启动；
[0024]当车辆的即时车速不小于发动机直驱的最小车速时，控制组件控制车辆进入发动机驱动状态；
[0025]在发动机驱动状态下，车辆具有多种发动机驱动模式，控制组件根据控制信息控制车辆进入一种发动机驱动模式。
[0026]作为优选，当所需的驱动功率不小于设定的动力电池的放电功率限值，车辆的即时车速小于发动机直驱的最小车速时，控制组件控制车辆进入串联驱动模式；
[0027]在串联驱动模式下，发动机输出的机械能通过第一电机转换成电能，输送至第二电机，由第二电机转换成机械能驱动车辆。
[0028]作为优选，在发动机直驱状态下，若控制信息为四驱指令，则控制组件根据控制信息控制车辆进入联合驱动模式；
[0029]若控制信息为非四驱指令，则控制组件判断发动机直驱模式相比于串联驱动模式
经济性是否更优；
[0030]若经济性更优，则控制组件控制车辆进入发动机直驱模式，若经济性非更优，则控制组件控制车辆进入串联驱动模式。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]第一动力组件和第二动力组件中省略了变速器，降低了系统的成本，避免了换挡时的动力中断以及冲击，使得车辆的动力控制更加平稳、简洁和高效，在此基础上，同步器的设置，使得发动机和第一电机的驱动力可以与对应的车辆轮端解耦，从而系统可以进入串联驱动模式，发动机驱动第一电机发电，第二电机利用发电而得的电能驱动车辆，使得驱动功率不小于动力电池的放电功率限值，车辆的即时车速小于发动机直驱的最小车速时，系统能够输出稳定可靠的动力。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例所述的第一动力组件第一种排布方式的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例所述的第一动力组件第二种排布方式的结构示意图；
[0035]图3是本专利技术实施例所述的第一动力组件第三种排布方式的结构示意图；
[0036]图4是本专利技术实施例所述的第一动力组件第四种排布方式的结构示意图；
[0037]图5是本专利技术实施例所述的第二动力组件的结构示意图；
[0038]图6是本专利技术实施例所述的车辆控制方法的控制流程图。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆混动系统，其特征在于，包括第一动力组件、第二动力组件、动力电池和控制组件，所述第一动力组件和所述第二动力组件二者中，一个用于驱动连接于车辆的前轴，另一个用于驱动连接于车辆的后轴；所述第一动力组件包括发动机(1)、离合器(2)、第一电机(3)、同步器(4)和第一传动齿轮组(5)，所述发动机(1)通过所述离合器(2)驱动连接于所述第一电机(3)，所述同步器(4)设置于所述发动机(1)和所述第一电机(3)的联动输出轴上，所述第一传动齿轮组(5)包括相互啮合的第一输入齿轮和第一输出齿轮，所述同步器(4)选择性地将所述联动输出轴与所述第一输入齿轮联动，所述第一输出齿轮作为所述第一动力组件的动力输出端；所述第二动力组件包括第二电机(6)和第二传动齿轮组(7)，所述第二传动齿轮组(7)包括相互啮合的第二输入齿轮和第二输出齿轮，所述第二电机(6)驱动连接于所述第二输入齿轮，所述第二输出齿轮作为所述第二动力组件的动力输出端；所述动力电池分别连接于所述第一电机(3)和所述第二电机(6)；所述控制组件分别控制连接于所述第一动力组件、所述第二动力组件和所述动力电池。2.根据权利要求1所述的车辆混动系统，其特征在于，所述发动机(1)、所述离合器(2)和所述第一电机(3)位于所述同步器(4)和所述第一传动齿轮组(5)的同一侧，所述第一电机(3)的输出轴连接于所述联动输出轴。3.根据权利要求1所述的车辆混动系统，其特征在于，所述发动机(1)和所述离合器(2)位于所述同步器(4)和所述第一传动齿轮组(5)的一侧，所述第一电机(3)位于所述同步器(4)和所述第一传动齿轮组(5)的另一侧，所述离合器(2)连接于所述联动输出轴的一端，所述第一电机(3)的输出轴通过变速齿轮组件(8)连接于所述联动输出轴的另一端。4.根据权利要求1所述的车辆混动系统，其特征在于，所述第一动力组件驱动连接于车辆的前轴，所述第二动力组件驱动连接于车辆的后轴。5.根据权利要求4所述的车辆混动系统，其特征在于，所述第一输出齿轮通过减速机构驱动连接于所述前轴的差速器，所述第二输出齿轮通过减速机构驱动连接于所述后轴的差速器。6.根据权利要求1-5任一所述的车辆混动系统，其特征在于，所述控制组件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天强，付磊，张昶，杨钫，胡志林，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：