本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車動力耦合系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

隨著石油資源的缺乏和人們環(huán)保意識的提高，迫切需要可節(jié)省能源和低排放甚至是零排放的綠色環(huán)保汽車產(chǎn)品。為此，世界各國政府以及各大汽車制造商都在加大力度開發(fā)各種不同類型的電動汽車。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，電動汽車牽引電機(jī)具有較寬的工作范圍，并且電機(jī)低速時恒轉(zhuǎn)矩和高速時恒功率的特性更適合車輛運行需求。近年來，用于電動汽車的動力驅(qū)動系統(tǒng)及其工作模式已成為研究熱點。

但是，由于涉及傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動以及電動機(jī)驅(qū)動，整車對動力的需求多有變化，目前尚未有有效滿足整車各種動力需求的控制方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種電動汽車動力耦合系統(tǒng)的控制方法，能夠滿足整車各種動力需求。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電動汽車動力耦合系統(tǒng)的控制方法，所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)、與所述發(fā)動機(jī)同軸相連的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)與所述發(fā)電機(jī)之間的離合器、以及通過變速機(jī)構(gòu)分別與所述離合器和差速器相連的驅(qū)動電機(jī)，所述控制方法包括：

步驟S21，當(dāng)電池SOC值低于第一閾值時，根據(jù)車速高低控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入增程模式或混合驅(qū)動模式；

步驟S22，在所述增程模式行駛時，解析加速踏板信號，控制所述驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時直接控制所述發(fā)動機(jī)的力矩和所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述發(fā)動機(jī)運行在目標(biāo)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；

步驟S23，在所述混合驅(qū)動模式行駛時，解析加速踏板信號得到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速需求，控制改變所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保證發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速趨于一致。

其中，所述步驟S21具體包括：

當(dāng)車速低于第二閥值時，控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入增程模式；

當(dāng)車速高于第二閥值時，控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入混合驅(qū)動模式。

其中，所述控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入增程模式具體包括：

控制斷開所述離合器，所述發(fā)電機(jī)作為啟動電機(jī)啟動所述發(fā)動機(jī)，啟動后的所述發(fā)動機(jī)帶動所述發(fā)電機(jī)發(fā)電，以向電池充電或給所述驅(qū)動電機(jī)供電，所述驅(qū)動電機(jī)的動力經(jīng)所述變速機(jī)構(gòu)傳遞給所述差速器。

其中，所述控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入混合驅(qū)動模式具體包括：

控制所述離合器結(jié)合，所述發(fā)動機(jī)的動力一部分與所述驅(qū)動電機(jī)的動力相耦合并傳遞給所述差速器；所述發(fā)動機(jī)的另一部分動力帶動所述發(fā)電機(jī)發(fā)電以向電池充電或給所述驅(qū)動電機(jī)供電。

其中，所述控制方法還包括：

當(dāng)電池SOC值高于第一閾值時，控制所述發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)均不工作，斷開所述離合器，所述驅(qū)動電機(jī)的動力經(jīng)所述變速機(jī)構(gòu)后傳遞給所述差速器，所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入純電動模式。

本發(fā)明實施例電動汽車動力耦合系統(tǒng)的控制方法，可根據(jù)電池SOC值及車速需求自動實現(xiàn)各種工作模式的切換，滿足整車各種動力需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例中電動汽車動力耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例電動汽車動力耦合系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例中電動汽車動力耦合系統(tǒng)工作于增程模式的示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例中電動汽車動力耦合系統(tǒng)工作于混合模式的示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例中電動汽車動力耦合系統(tǒng)工作于純電動模式的示意圖。

具體實施方式

以下各實施例的說明是參考附圖，用以示例本發(fā)明可以用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向和位置用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「頂部」、「底部」、「側(cè)面」等，僅是參考附圖的方向或位置。因此，使用的方向和位置用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

請參照圖1所示，本發(fā)明實施例中電動汽車動力耦合系統(tǒng)，包括：

發(fā)動機(jī)10；

發(fā)電機(jī)11，與發(fā)動機(jī)10同軸相連；

離合器20，設(shè)置在發(fā)動機(jī)10與發(fā)電機(jī)11之間；

驅(qū)動電機(jī)12，通過變速機(jī)構(gòu)分別與離合器20和差速器30相連。

其中，離合器20包括相互配合的主動部分和從動部分，離合器20的主動部分與發(fā)動機(jī)10的輸出軸100相固定。變速機(jī)構(gòu)與離合器20相連的軸為空心軸。

變速機(jī)構(gòu)具體包括齒輪21-25，其中：

第一齒輪21與離合器20的從動部分相連；

第二齒輪22設(shè)置在驅(qū)動電機(jī)12的輸出軸上；

第一齒輪21和第二齒輪22均嚙合在第三齒輪23上；

第三齒輪23依次通過第四齒輪24和第五齒輪25與差速器30相連。

本實施例中，發(fā)動機(jī)10與發(fā)電機(jī)11同軸相連，結(jié)構(gòu)更為緊湊，并且因為將省去二者之間額外的變速機(jī)構(gòu)，傳動效率更高。由此，圖1所示的發(fā)動機(jī)10的輸出軸100與發(fā)電機(jī)11的電機(jī)軸110為同一軸。

為對發(fā)動機(jī)10的輸出進(jìn)行緩沖和減振，本實施例還包括減振器40，設(shè)置在發(fā)動機(jī)10與離合器20之間，減振器40的輸入端與發(fā)動機(jī)10相連，減振器40的輸出端與離合器20的主動部分相連。具體的，減振器10可以為扭轉(zhuǎn)減振器或液力耦合器。

差速器30則通過驅(qū)動軸50與驅(qū)動輪60相連。

本實施例中，作為另一種實現(xiàn)方式，離合器20為雙離合器，該雙離合器包括第一離合器和第二離合器，第一離合器的從動部分與發(fā)電機(jī)11相連，第二離合器的從動部分與變速機(jī)構(gòu)相連。

上述結(jié)構(gòu)的電動汽車動力耦合系統(tǒng)，各部件布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于裝配且節(jié)省空間，提高了車內(nèi)空間利用率。

本實施例的動力耦合系統(tǒng)具有純電動模式、增程模式及混合驅(qū)動模式，可根據(jù)電池SOC值及車速需求自動實現(xiàn)三種模式的切換，由此，本發(fā)明實施例提供一種如圖1所示的電動汽車動力耦合系統(tǒng)的控制方法，請參照圖2所示，包括：

步驟S21，當(dāng)電池SOC值低于第一閾值時，根據(jù)車速高低控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入增程模式或混合驅(qū)動模式；

步驟S22，在所述增程模式行駛時，解析加速踏板信號，控制所述驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時直接控制所述發(fā)動機(jī)的力矩和所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述發(fā)動機(jī)運行在目標(biāo)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；

步驟S23，在所述混合驅(qū)動模式行駛時，解析加速踏板信號得到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速需求，控制改變所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保證發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速趨于一致。

在增程模式行駛時，如果車速高于第二閾值，則控制離合器20結(jié)合，進(jìn)入混合驅(qū)動模式；在混合驅(qū)動模式行駛時，如果車速低于第二閾值，則控制斷開離合器20，車輛切換為增程模式行駛。也就是說，當(dāng)電池SOC值低于第一閾值時，可根據(jù)車速的高低情況自動選擇增程模式（車速低于第二閾值）或者混合驅(qū)動模式（車速高于第二閾值）進(jìn)行驅(qū)動，以滿足整車的動力需求。

如圖3所示，控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入增程模式具體包括：控制斷開離合器20，發(fā)電機(jī)11作為啟動電機(jī)啟動發(fā)動機(jī)10，啟動后的發(fā)動機(jī)10帶動發(fā)電機(jī)11發(fā)電，以向電池充電或給驅(qū)動電機(jī)12供電，驅(qū)動電機(jī)12的動力經(jīng)第二齒輪22、第三齒輪23以及第四齒輪24、第五齒輪25兩級減速后傳遞給差速器30，經(jīng)差速器30將動力傳遞到驅(qū)動輪60，此時車輛以增程模式行駛在低速區(qū)域，動力傳遞路線如圖3中箭頭所示。

如圖4所示，控制所述電動汽車動力耦合系統(tǒng)進(jìn)入混合驅(qū)動模式具體包括：控制離合器20結(jié)合，發(fā)動機(jī)10的動力一部分經(jīng)齒輪第一齒輪21傳遞到第三齒輪23，驅(qū)動電機(jī)12用于輔助驅(qū)動，其動力經(jīng)第二齒輪22傳遞到第三齒輪23，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)10與驅(qū)動電機(jī)12的動力耦合，耦合后的動力經(jīng)第四齒輪24、第五齒輪25后傳遞給差速器30；發(fā)動機(jī)10的另一部分動力帶動發(fā)電機(jī)11發(fā)電，以向電池充電或給驅(qū)動電機(jī)12供電，此時車輛以混合驅(qū)動模式行駛在高速區(qū)域，動力傳遞路線如圖4中箭頭所示。

再如圖5所示，當(dāng)電池SOC值高于第一閾值時，控制發(fā)動機(jī)10、發(fā)電機(jī)11均不工作，斷開離合器20，驅(qū)動電機(jī)12的動力經(jīng)第二齒輪22、第三齒輪23以及第四齒輪24、第五齒輪25兩級減速后傳遞給差速器30，經(jīng)差速器30將動力傳遞到驅(qū)動輪60，此時車輛以純電動模式行駛在全車速區(qū)域，動力傳遞路線如圖5中箭頭所示。

需要說明的是，發(fā)電機(jī)11在任何工況下均不用來驅(qū)動車輛，驅(qū)動電機(jī)12僅起驅(qū)動作用，不采用發(fā)電/電動雙重模式，即驅(qū)動電機(jī)無制動能量回收功能。

上述三種模式以表格體現(xiàn)如下：

第一閾值用于判斷電池SOC值的高低，第二閾值用于判斷車速的高低，本實施例不對第一閾值和第二閾值的取值范圍做限定，通?？梢愿鶕?jù)具體的控制策略自由設(shè)定，不同的控制策略下，第一閾值和第二閾值的取值都不盡相同。設(shè)定好第一閾值和第二閾值后，則自動判斷并根據(jù)判斷結(jié)果在三種模式間自動切換。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。