本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成及其控制方法、控制裝置。
背景技術(shù):
混合動(dòng)力車輛將內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)和電池組合在一起,可發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)車輛和電動(dòng)車輛的優(yōu)點(diǎn),是減少石油消耗和二氧化碳排放的有效技術(shù)途徑之一。
如圖1所示,現(xiàn)有第一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成包括沿動(dòng)力傳輸路徑依次連接的內(nèi)燃機(jī)1、第一離合器2、電機(jī)3、第二離合器4以及變速器5,電池(未圖示)為電機(jī)3供電,該動(dòng)力總成存在下述幾種模式:
1)純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式:在該模式下,第一離合器2和第二離合器4均處于接合狀態(tài),內(nèi)燃機(jī)1作為唯一的動(dòng)力源,其輸出的動(dòng)力傳遞至變速器5,變速器5將動(dòng)力輸出,以使車輛行駛。
2)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式:在該模式下,第二離合器4處于接合狀態(tài),電機(jī)3作為唯一的動(dòng)力源,其輸出的動(dòng)力傳遞至變速器5,變速器5將動(dòng)力輸出,以使車輛行駛。
3)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式:在該模式下,第一離合器2和第二離合器4均處于接合狀態(tài),內(nèi)燃機(jī)1和電機(jī)3共同作為動(dòng)力源,兩者輸出的動(dòng)力傳遞至變速器5,變速器5將動(dòng)力輸出,以使車輛行駛。
由上述分析可知,在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,電機(jī)3輸出的動(dòng)力會(huì)先傳遞給變速器5,再由變速器5輸出。由于動(dòng)力在變速器5的傳輸過程中會(huì)有損失,造成動(dòng)力總成的能量利用率不高。
現(xiàn)有第二種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成與上述第一種動(dòng)力總成的區(qū)別包括:電機(jī)與變速器的輸出端連接。但是,第二種動(dòng)力總成無法實(shí)現(xiàn)在停車狀態(tài)下啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)、在停車狀態(tài)下為電池充電。另外,在第二種動(dòng)力總成的純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,作為動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)所輸出的一部分動(dòng)力可以用來驅(qū)動(dòng) 車輛行駛,另一部分動(dòng)力經(jīng)由變速器傳遞至電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電,從而實(shí)現(xiàn)在車輛行駛過程中為電池充電。但是,內(nèi)燃機(jī)所輸出的用來發(fā)電的動(dòng)力在變速器的傳輸過程中會(huì)有損失,造成動(dòng)力總成的充電效率不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題是:現(xiàn)有混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成要么在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下的能量利用率不高,要么無法實(shí)現(xiàn)在停車狀態(tài)下啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)、在停車狀態(tài)下為電池充電。
本發(fā)明要解決的另一問題是:現(xiàn)有混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成在純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的充電效率不高。
為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成,包括:輸出軸,作為所述動(dòng)力總成的輸出端提供車輛行駛所需動(dòng)力;與所述輸出軸連接的第一動(dòng)力系統(tǒng),用于沿第一動(dòng)力傳遞路徑輸出扭矩至所述輸出軸,并包括沿所述第一動(dòng)力傳遞路徑依次連接的變速器、第一耦合單元,所述變速器的輸入端用于與內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接;與所述輸出軸連接的第二動(dòng)力系統(tǒng),用于沿第二動(dòng)力傳遞路徑輸出扭矩至所述輸出軸,并包括沿所述第二動(dòng)力傳遞路徑依次連接的電機(jī)、第二耦合單元;第三耦合單元,輸入端用于與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接、輸出端與所述電機(jī)的輸出端連接;所述第一耦合單元能在接合、分離狀態(tài)之間切換:所述第一耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述變速器與輸出軸之間的扭矩傳輸建立;所述第一耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述變速器與輸出軸之間的扭矩傳輸中斷;所述第二耦合單元能在接合、分離狀態(tài)之間切換:所述第二耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述電機(jī)與輸出軸之間的扭矩傳輸建立;所述第二耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述電機(jī)與輸出軸之間的扭矩傳輸中斷;所述第三耦合單元能在接合、分離狀態(tài)之間切換:所述第三耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)之間的扭矩傳輸建立;所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)之間的扭矩傳輸中斷。
可選地,所述第一動(dòng)力系統(tǒng)還包括:第四耦合單元,在所述第一動(dòng)力傳遞路徑上位于內(nèi)燃機(jī)和變速器之間,所述第四耦合單元的輸入端用于與內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接,所述第四耦合單元的輸出端與所述變速器的輸入端連接。
可選地,所述第一耦合單元包括:固定套設(shè)在所述變速器的輸出端的第一齒輪;可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述輸出軸上的第二齒輪,所述第二齒輪與第一齒輪嚙合;套設(shè)在所述輸出軸上的第一同步器,所述第一同步器位于第二齒輪的軸向一側(cè);所述第一耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述第一同步器與所述第二齒輪接合,所述第二齒輪能與所述輸出軸同步旋轉(zhuǎn);所述第一耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述第一同步器與所述第二齒輪分離,所述第二齒輪、輸出軸中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)另一個(gè)靜止。
可選地,所述第二耦合單元包括:固定套設(shè)在所述電機(jī)的輸出端的第三齒輪;固定套設(shè)在中間軸上的第四齒輪,所述第四齒輪與第三齒輪嚙合;可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述輸出軸上的第五齒輪,所述第五齒輪與第四齒輪嚙合;套設(shè)在所述輸出軸上的第二同步器,所述第二同步器位于第五齒輪的軸向一側(cè);所述第二耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述第二同步器與所述第五齒輪接合,所述第五齒輪能與所述輸出軸同步旋轉(zhuǎn);所述第二耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述第二同步器與所述第五齒輪分離,所述第五齒輪、輸出軸中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)另一個(gè)靜止。
可選地,所述第三耦合單元的輸出端與所述中間軸連接。
可選地,所述第一動(dòng)力系統(tǒng)還包括:內(nèi)燃機(jī),與所述變速器的輸入端連接。
另外,本發(fā)明還提供了一種上述動(dòng)力總成的控制方法,包括:采集當(dāng)前檔位信號(hào)、當(dāng)前SOC信號(hào)、當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)、當(dāng)前車速信號(hào)、所述電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào);根據(jù)所述當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)計(jì)算出車輛行駛目標(biāo)扭矩;檢測(cè)車輛上的用電附件是否開啟;在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào)時(shí),輸出第一控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,僅由所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于分離狀態(tài);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述電機(jī)的最大輸出扭矩、根據(jù)所述電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)以及所述電機(jī)的特性曲線得出的電機(jī)的當(dāng)前扭矩能力均大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第二控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模 式,僅由所述電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零時(shí),輸出第三控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,所述電機(jī)在電動(dòng)機(jī)模式下工作,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零,且檢測(cè)到所述用電附件開啟時(shí),輸出第四控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車充電模式,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài)。
可選地,還包括:
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為倒檔信號(hào)時(shí),輸出第五控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入電動(dòng)倒車模式,僅由反轉(zhuǎn)的所述電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,還包括:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述內(nèi)燃機(jī)的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩、但所述內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的最大輸出扭矩之和大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第六控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式,由所述內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一、二耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,還包括:采集當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào);在所述油門踏板位置信號(hào)為零、所述當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào)為零或者大于零時(shí),輸出第七控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入能量回收模式,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述第一動(dòng)力系統(tǒng)還包括:第四耦合單元,在所述第一動(dòng)力傳 遞路徑上位于內(nèi)燃機(jī)和變速器之間,所述第四耦合單元的輸入端用于與內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接,所述第四耦合單元的輸出端與所述變速器的輸入端連接;所述第三、四控制信號(hào)還用于控制:所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,還包括:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述電機(jī)的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第八控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,僅由所述電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,還包括:采集所述內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)、所述內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前扭矩信號(hào);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述內(nèi)燃機(jī)的最大輸出扭矩大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩,根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)和當(dāng)前扭矩信號(hào)判斷出內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前未處于高效工作區(qū)時(shí),輸出第九控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,僅由所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三、四耦合單元處于接合狀態(tài);或者,控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,僅由所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
另外,本發(fā)明還提供了一種用于上述動(dòng)力總成的控制裝置,包括:采集單元,用于采集當(dāng)前檔位信號(hào)、當(dāng)前SOC信號(hào)、當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)、當(dāng)前車速信號(hào)、所述電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào);計(jì)算單元,用于根據(jù)所述當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)計(jì)算出車輛行駛目標(biāo)扭矩;檢測(cè)單元,用于檢測(cè)車輛上的用電附件是否開啟;控制單元,用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào)時(shí),輸出第一控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,在所述第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于分離狀態(tài);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述電機(jī)的最大輸出扭矩、 根據(jù)所述電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)以及所述電機(jī)的特性曲線得出的電機(jī)的當(dāng)前扭矩能力均大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第二控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式,在所述第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由所述電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零時(shí),輸出第三控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,在所述停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下,所述電機(jī)在電動(dòng)機(jī)模式下工作,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài);在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零,且所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述用電附件開啟時(shí),輸出第四控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車充電模式,在所述停車充電模式下,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài)。
可選地,所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為倒檔信號(hào)時(shí),輸出第五控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入電動(dòng)倒車模式,在所述電動(dòng)倒車模式下,僅由反轉(zhuǎn)的所述電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述內(nèi)燃機(jī)的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩、但所述內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的最大輸出扭矩之和大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第六控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式,在所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下,由所述內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一、二耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述采集單元還用于采集當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào);所述控制單元還用于:在所述油門踏板位置信號(hào)為零、所述當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào)為零或者大于零時(shí),輸出第七控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入能量回收模式, 在所述能量回收模式下,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述第一動(dòng)力系統(tǒng)還包括:第四耦合單元,在所述第一動(dòng)力傳遞路徑上位于內(nèi)燃機(jī)和變速器之間,所述第四耦合單元的輸入端用于與內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接,所述第四耦合單元的輸出端與所述變速器的輸入端連接;所述控制單元還用于:在所述停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式、所述停車充電模式下,控制所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述電機(jī)的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第八控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,在所述電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下,僅由所述電機(jī)作為動(dòng)力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述采集單元還用于采集所述內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)、所述內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前扭矩信號(hào);所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持所述電機(jī)輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),所述內(nèi)燃機(jī)的最大輸出扭矩大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩,根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)和當(dāng)前扭矩信號(hào)判斷出內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前未處于高效工作區(qū)時(shí),輸出第九控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式或第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式;在所述第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三、四耦合單元處于接合狀態(tài);在所述第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由所述內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源,所述電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
可選地,所述控制單元包括:第一模塊,用于控制所述內(nèi)燃機(jī)工作;第二模塊,用于控制所述電機(jī)在電動(dòng)機(jī)模式或發(fā)電機(jī)模式下工作;第三模塊,用于控制所述第一耦合單元處于接合或分離狀態(tài)、所述第二耦合單元處于接 合或分離狀態(tài)、所述第三耦合單元處于接合或分離狀態(tài)、所述第四耦合單元處于接合或分離狀態(tài)。
可選地,所述第一模塊集成在內(nèi)燃機(jī)ECU中。
可選地,所述第二模塊集成在所述電機(jī)的電機(jī)控制器中。
可選地,所述第三模塊集成在整車控制器中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,通過控制第二耦合單元處于接合狀態(tài),第一耦合單元、第三耦合單元處于分離狀態(tài),電機(jī)輸出的動(dòng)力沿第二傳遞路徑傳遞至輸出軸,而不會(huì)傳遞至第一傳遞路徑上的變速器,因此電機(jī)輸出的動(dòng)力不會(huì)因傳遞至變速器而有損失,提高了動(dòng)力總成的能量利用率。
另外,在停車狀態(tài)下,通過控制第三耦合單元處于接合狀態(tài),第二耦合單元處于分離狀態(tài),電機(jī)輸出的動(dòng)力可以傳遞至內(nèi)燃機(jī)以啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī),內(nèi)燃機(jī)輸出的動(dòng)力可以傳遞至電機(jī)以為電池充電。
進(jìn)一步地,純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,通過控制第四耦合單元、第一耦合單元均處于分離狀態(tài),第二耦合單元、第三耦合單元均處于接合狀態(tài),作為動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)所輸出的動(dòng)力經(jīng)第三耦合單元傳遞后分成兩部分,一部分動(dòng)力經(jīng)由第二耦合單元傳遞至輸出軸以驅(qū)動(dòng)車輛行駛,另一部分動(dòng)力直接傳遞至電機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電,從而實(shí)現(xiàn)車輛行駛過程中為電池充電。由于內(nèi)燃機(jī)所輸出的用來發(fā)電的動(dòng)力不會(huì)傳遞至第一傳遞路徑上的變速器,因而提高了動(dòng)力總成的充電效率。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的簡(jiǎn)化示意圖;
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的簡(jiǎn)化示意圖;
圖3示出了圖2所示動(dòng)力總成在各種模式下各個(gè)部件的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖 對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成
如圖2所示,本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成包括輸出軸1、第一動(dòng)力系統(tǒng)2和第二動(dòng)力系統(tǒng)3,第一動(dòng)力系統(tǒng)2和第二動(dòng)力系統(tǒng)3均與輸出軸1連接以向輸出軸1輸出扭矩,使得輸出軸1能夠作為所述動(dòng)力總成的輸出端提供車輛行駛所需動(dòng)力。第一動(dòng)力系統(tǒng)2、第二動(dòng)力系統(tǒng)3可以獨(dú)自為車輛行駛提供動(dòng)力,也可以共同為車輛行駛提供動(dòng)力。
第一動(dòng)力系統(tǒng)2用于沿第一動(dòng)力傳遞路徑A輸出扭矩至輸出軸1,并包括沿第一動(dòng)力傳遞路徑A依次連接的內(nèi)燃機(jī)20、第四耦合單元21、變速器22、第一耦合單元23。第一動(dòng)力系統(tǒng)2的動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)20產(chǎn)生,并依次傳遞至第四耦合單元21、變速器22、第一耦合單元23、輸出軸1。
內(nèi)燃機(jī)20作為第一動(dòng)力系統(tǒng)2的動(dòng)力源輸出扭矩,以為車輛行駛提供動(dòng)力。在本實(shí)施例中,內(nèi)燃機(jī)20為發(fā)動(dòng)機(jī)。
第四耦合單元21能在接合、分離狀態(tài)之間切換,以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)20與變速器22之間扭矩傳遞的建立或中斷:在第四耦合單元21處于接合狀態(tài)下,內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩傳遞至變速器22;在第四耦合單元21處于分離狀態(tài)下,內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩?zé)o法傳遞至變速器22。
在本實(shí)施例中,第四耦合單元21為離合器,但需說明的是,在本發(fā)明的技術(shù)方案中,第四耦合單元21的結(jié)構(gòu)并不應(yīng)局限于此,只要其能在接合、分離狀態(tài)之間切換,以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)20與變速器22之間扭矩傳遞的建立或中斷即可。
在本實(shí)施例中,變速器22為無級(jí)變速器。在本實(shí)施例的變換例中,變速器22也可以為有級(jí)變速器,如手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器等。在本發(fā)明的技術(shù)方案中,對(duì)變速器22的類型并不做限制。
第一耦合單元23能在接合、分離狀態(tài)之間切換,以實(shí)現(xiàn)變速器22與輸出軸1之間扭矩傳輸?shù)慕⒒蛑袛啵涸诘谝获詈蠁卧?3處于接合狀態(tài)下,變速器22輸出的扭矩傳遞至輸出軸1;在第一耦合單元23處于分離狀態(tài)下,變速器22輸出的扭矩?zé)o法傳遞至輸出軸1。
在本實(shí)施例中,第一耦合單元23包括:第一齒輪24、第二齒輪25和第一同步器26。第一齒輪24固定套設(shè)在變速器22的輸出端,第二齒輪25可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在輸出軸上1,第二齒輪25與第一齒輪24嚙合。第一同步器26套設(shè)在輸出軸上1,并位于第二齒輪25面向變速器22的一側(cè),在本實(shí)施例的變換例中,第一同步器26也可以位于第二齒輪25背向變速器22的一側(cè)。
第一同步器26與第二齒輪25接合時(shí),第二齒輪25能與輸出軸1同步旋轉(zhuǎn),使得第一耦合單元23處于接合狀態(tài)。第一同步器26與第二齒輪25分離時(shí),第二齒輪25、輸出軸1中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)另一個(gè)靜止,使得第一耦合單元23處于分離狀態(tài)。
需說明的是,在本發(fā)明的技術(shù)方案中,第一耦合單元23的結(jié)構(gòu)并不應(yīng)局限于所給實(shí)施例,只要其能在接合、分離狀態(tài)之間切換,以實(shí)現(xiàn)變速器22與輸出軸1之間扭矩傳輸?shù)慕⒒蛑袛嗉纯伞?/p>
當(dāng)?shù)谒鸟詈蠁卧?1處于接合狀態(tài)、第一同步器26與第二齒輪25處于接合狀態(tài)(即第一耦合單元23處于接合狀態(tài))下,內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩依次傳遞至第四耦合單元21、變速器22、第一齒輪24、第二齒輪25、輸出軸1,使得內(nèi)燃機(jī)20與輸出軸1之間的扭矩傳遞建立;當(dāng)?shù)谒鸟詈蠁卧?1處于分離狀態(tài)、第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài)(即第一耦合單元23處于分離狀態(tài))下,內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩?zé)o法傳遞至輸出軸1,使得內(nèi)燃機(jī)20與輸出軸1之間的扭矩傳遞中斷。
第二動(dòng)力系統(tǒng)3用于沿第二動(dòng)力傳遞路徑B輸出扭矩至輸出軸1,并包括沿第二動(dòng)力傳遞路徑B依次連接的電機(jī)30、第二耦合單元31。第二動(dòng)力系統(tǒng)3的動(dòng)力由電機(jī)30產(chǎn)生,并依次傳遞至第二耦合單元31、輸出軸1。
電機(jī)30與電池5電連接,并具有電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)兩種模式,在電動(dòng)機(jī)模式下,電池5向電機(jī)30供電,電機(jī)30作為第二動(dòng)力系統(tǒng)3的動(dòng)力源輸出扭矩,以為車輛行駛提供動(dòng)力。當(dāng)電機(jī)30無需為車輛行駛提供動(dòng)力時(shí),電機(jī)30可以在發(fā)電機(jī)模式下工作,以將動(dòng)力總成中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能后為電池5充電,實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)力總成的能量進(jìn)行回收,提高了動(dòng)力總成的能量利用率。
第二耦合單元31能在接合、分離狀態(tài)之間切換:第二耦合單元31處于 接合狀態(tài)下,電機(jī)30與輸出軸1之間的扭矩傳輸建立;第二耦合單元31處于分離狀態(tài)下,電機(jī)30與輸出軸1之間的扭矩傳輸中斷。
在本實(shí)施例中,第二耦合單元31包括第三齒輪32、第四齒輪33、第五齒輪34、第二同步器35和中間軸36。第三齒輪32固定套設(shè)在電機(jī)30的輸出端,第四齒輪33固定套設(shè)在中間軸36上,并與第三齒輪32嚙合。第五齒輪34可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在輸出軸1上,并與第四齒輪33嚙合。第二同步器35套設(shè)在輸出軸1上,并位于第五齒輪34背向第二齒輪25的一側(cè),在本實(shí)施例的變換例中,第二同步器35也可以位于第五齒輪34面向第二齒輪25的一側(cè)。
第二同步器35與第五齒輪34接合時(shí),第五齒輪34能與輸出軸1同步旋轉(zhuǎn),使得第二耦合單元31處于接合狀態(tài)。第二同步器35與第五齒輪34分離時(shí),第五齒輪34、輸出軸1中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)另一個(gè)靜止,使得第二耦合單元31處于分離狀態(tài)。
需說明的是,在本發(fā)明的技術(shù)方案中,第二耦合單元31的結(jié)構(gòu)并不應(yīng)局限于所給實(shí)施例,只要其能在接合、分離狀態(tài)之間切換,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)30與輸出軸1之間扭矩傳輸?shù)慕⒒蛑袛嗉纯伞?/p>
本發(fā)明的動(dòng)力總成還包括第三耦合單元4,第三耦合單元4的輸入端與內(nèi)燃機(jī)20的輸出端連接、輸出端與中間軸36的輸出端連接。第三耦合單元4能在接合、分離狀態(tài)之間切換:第三耦合單元4處于接合狀態(tài)下,內(nèi)燃機(jī)20與電機(jī)30之間的扭矩傳輸建立,不僅使得內(nèi)燃機(jī)20輸出的動(dòng)力可以用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電以為電池5充電,而且在停車狀態(tài)下電機(jī)30還可以用來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20、內(nèi)燃機(jī)20可以用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電;第三耦合單元4處于分離狀態(tài)下,內(nèi)燃機(jī)20與電機(jī)30之間的扭矩傳輸中斷。
在本實(shí)施例中,第三耦合單元4為離合器。但需說明的是,在本發(fā)明的技術(shù)方案中,第三耦合單元4的結(jié)構(gòu)并不應(yīng)局限于此,只要其能在接合、分離狀態(tài)之間切換,以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)20與電機(jī)30之間扭矩傳遞的建立或中斷即可。另外,在本實(shí)施例的變換例中,第三耦合單元4的輸出端也可以與第三齒輪32或電機(jī)30的輸出端連接,這樣依然能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機(jī)20與電機(jī)30之間的扭矩傳輸建立或中斷。
通過控制上述動(dòng)力總成中內(nèi)燃機(jī)20、第四耦合單元21、第一耦合單元23、電機(jī)30、第二耦合單元31、第三耦合單元4的狀態(tài),本實(shí)施例的動(dòng)力總成能夠在十種模式之間切換工作,以適應(yīng)車輛在不同工況下對(duì)動(dòng)力總成提出的要求。這樣既能提高動(dòng)力總成的可用性,也能在充分滿足車輛動(dòng)力性的同時(shí),使內(nèi)燃機(jī)在高效區(qū)工作以獲得較佳的燃油經(jīng)濟(jì)性、以及對(duì)動(dòng)力總成的能量進(jìn)行回收以提高能量利用率。
關(guān)于所述十種模式將在下方的“混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的模式”部分中詳細(xì)介紹。
混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的模式
結(jié)合圖2至圖3所示,本實(shí)施例的動(dòng)力總成的十種模式分成下述六大類:
一、純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式:
純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅用內(nèi)燃機(jī)20作為驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力源。
當(dāng)電池5的電量不足,無法利用電機(jī)30作為驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力源時(shí),可以控制動(dòng)力總成在純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下工作。
純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式包括下述三種模式:
1)第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式
第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于接合狀態(tài)(即第一耦合單元23處于接合狀態(tài)),第二同步器35與第五齒輪34處于分離狀態(tài)(即第二耦合單元31處于分離狀態(tài)),第三耦合單元4處于分離狀態(tài),電機(jī)30不工作,內(nèi)燃機(jī)20工作。在本發(fā)明的技術(shù)方案中,電機(jī)30不工作是指電機(jī)30既不在電動(dòng)機(jī)模式下工作、也不在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20工作是指內(nèi)燃機(jī)20有輸出扭矩。
第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑:內(nèi)燃機(jī)20輸出的全部扭矩依次傳遞至第四耦合單元21、變速器22、第一齒輪24、第二齒輪25、輸出軸1,以實(shí)現(xiàn)車輛的向前行駛。
2)第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式
在第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,內(nèi)燃機(jī)20能在高效區(qū)工作以提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),將多余的動(dòng)力用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電,以為電池5充電,從而實(shí)現(xiàn)在車輛行駛的同時(shí)為電池5充電。
第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于接合狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài),電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20在高效區(qū)工作。
第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑:內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩分成兩個(gè)部分,一部分扭矩依次傳遞至第四耦合單元21、變速器22、第一齒輪24、第二齒輪25、輸出軸1,以實(shí)現(xiàn)車輛的向前行駛,剩下的富余動(dòng)力依次傳遞至第三耦合單元4、第四齒輪33、第三齒輪32、電機(jī)30,由電機(jī)30將內(nèi)燃機(jī)20輸出的這部分富余動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存至電池5。
3)第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式
在第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,內(nèi)燃機(jī)20也能在高效區(qū)工作以提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),將多余的動(dòng)力用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電,以為電池5充電,從而實(shí)現(xiàn)在車輛行駛的同時(shí)為電池5充電。
第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài)(即第一耦合單元23處于分離狀態(tài)),第二同步器35與第五齒輪34處于接合狀態(tài)(即第二耦合單元31處于接合狀態(tài)),第三耦合單元4處于接合狀態(tài),電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20在高效區(qū)工作。
第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑:內(nèi)燃機(jī)20輸出的全部扭矩依次傳遞至第三耦合單元4、第四齒輪33,第四齒輪33輸出的扭矩分成兩部分,一部分扭矩依次傳遞至第五齒輪34、輸出軸1,以實(shí)現(xiàn)車輛的向前行駛,剩下的富余扭矩依次傳遞至第三齒輪32、電機(jī)30,由電機(jī)30將內(nèi)燃機(jī)20輸出的這部分富余動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存至電池5。
在第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,之所以控制第四耦合單元21處于分離狀態(tài)的原因是:防止內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩因傳遞至變速器22而被損耗掉,這樣 一來,內(nèi)燃機(jī)20輸出的所有動(dòng)能都能用來驅(qū)動(dòng)車輛行駛和發(fā)電。
二、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式:
純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,僅用電機(jī)30作為驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力源。
當(dāng)電池5的電量足夠,僅靠電機(jī)30足以提供車輛行駛所需動(dòng)力時(shí),可以控制動(dòng)力總成在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下工作。將電機(jī)30作為動(dòng)力源時(shí),能夠避免內(nèi)燃機(jī)20在非高效區(qū)工作以提供車輛行駛所需動(dòng)力所導(dǎo)致的燃油經(jīng)濟(jì)性不佳的問題。例如,車輛處于低速、啟動(dòng)、怠速工況時(shí),動(dòng)力總成適宜在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下工作。
純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式包括下述三種模式:
1)第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式
第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20不工作。在本發(fā)明中,電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作是指電機(jī)30正轉(zhuǎn)以輸出使車輛前進(jìn)的動(dòng)力。
第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑:電機(jī)30輸出的扭矩依次傳遞至第三齒輪32、第四齒輪33、第五齒輪34、輸出軸1,以實(shí)現(xiàn)車輛的向前行駛。
2)電動(dòng)倒車模式
電動(dòng)倒車模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下反向工作,內(nèi)燃機(jī)20不工作。
電動(dòng)倒車模式下的動(dòng)力傳遞路徑:電機(jī)30輸出的反向扭矩依次傳遞至第三齒輪32、第四齒輪33、第五齒輪34、輸出軸1,以實(shí)現(xiàn)倒車。這樣一來,通過控制作為動(dòng)力源的電機(jī)30反轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)倒車,因而無需在變速器22中設(shè)置倒檔機(jī)構(gòu),簡(jiǎn)化了變速器22的結(jié)構(gòu)。
3)電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式
電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式的適用條件:雖然電池5的電量足夠,但僅靠電機(jī)30作為動(dòng)力源不足以提供車輛行駛所需動(dòng)力,需啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20一起來提供車輛行駛所需動(dòng)力。
電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作。
電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下的動(dòng)力傳遞路徑:電機(jī)30輸出的扭矩依次傳遞至第三齒輪32、第四齒輪33,第四齒輪33輸出的扭矩分成兩個(gè)部分,一部分扭矩依次傳遞至第五齒輪34、輸出軸1,以實(shí)現(xiàn)車輛的向前行駛,另一部分扭矩依次傳遞至第三耦合單元4、內(nèi)燃機(jī)20,使得電機(jī)30作為啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20,從而實(shí)現(xiàn)了在車輛向前行駛的同時(shí)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20。
根據(jù)上述分析可知,由于電機(jī)30可以用來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20,因而內(nèi)燃機(jī)20中無需設(shè)置專門的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
在電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下,之所以控制第四耦合單元21處于分離狀態(tài)的原因是:防止電機(jī)30輸出的用來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20的扭矩因傳遞至變速器22而被損耗掉。
三、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式:
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下,用電機(jī)30和內(nèi)燃機(jī)20共同作為驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力源。
當(dāng)電池5的電量足夠,且僅靠?jī)?nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源不足以提供車輛行駛所需動(dòng)力,需借助電機(jī)30作為輔助動(dòng)力源才能滿足車輛行駛所需動(dòng)力要求時(shí);或者,雖然僅靠?jī)?nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源足以提供車輛行駛所需動(dòng)力,但此時(shí)需借助電機(jī)30來輔助內(nèi)燃機(jī)20繼續(xù)在高效區(qū)工作時(shí),可以控制動(dòng)力總成在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下工作。例如,在車輛處于加速或者大負(fù)荷工況時(shí),動(dòng)力總成適宜在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下工作。由于內(nèi)燃機(jī)20在高效區(qū)工作,故能提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于接合狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于 接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20工作。
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑:內(nèi)燃機(jī)20輸出的全部扭矩依次傳遞至第四耦合單元21、變速器22、第一齒輪24、第二齒輪25、輸出軸1,與此同時(shí),電機(jī)30輸出的扭矩依次傳遞至第三齒輪32、第四齒輪33、第五齒輪34、輸出軸1,由內(nèi)燃機(jī)20、電機(jī)30共同提供動(dòng)力,以實(shí)現(xiàn)車輛的向前行駛。
四、停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式:
停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下,用電機(jī)30來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20。
停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離或接合狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作。
停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式:電機(jī)30輸出的扭矩依次傳遞至第三耦合單元4、內(nèi)燃機(jī)20,使得電機(jī)30作為啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20。
在停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下,之所以控制第四耦合單元21處于分離狀態(tài)的原因是:防止電機(jī)30輸出的扭矩因傳遞至變速器22而被損耗掉,這樣一來,電機(jī)30輸出的所有動(dòng)能都能用來啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20。
五、停車充電模式:
停車充電模式下,利用內(nèi)燃機(jī)20來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電,以為電池5充電。
當(dāng)車輛靜止,電池5的電量不足時(shí),可以控制動(dòng)力總成在停車充電模式下工作。
停車充電模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離或接合狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài),電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20工作。
停車充電模式下充電實(shí)現(xiàn)方式:內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩依次傳遞至第三耦合單元4、第四齒輪33、第三齒輪32、電機(jī)30,由電機(jī)30將內(nèi)燃機(jī)20輸出的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,以為電池5充電。
在停車充電模式下,之所以控制第四耦合單元21處于分離狀態(tài)的原因是:防止內(nèi)燃機(jī)20輸出的扭矩因傳遞至變速器22而被損耗掉,這樣一來,內(nèi)燃機(jī)20輸出的所有動(dòng)能都能用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電。
六、能量回收模式:
能量回收模式下,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,其將動(dòng)力總成中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,以進(jìn)行能量回收,提高了動(dòng)力總成的能量利用率。
能量回收模式的適用條件包括兩種:1)車輛處于滑行工況,即油門踏板和制動(dòng)踏板均被釋放,動(dòng)力總成中的任一動(dòng)力源均不提供車輛行駛所需動(dòng)力;2)車輛處于制動(dòng)工況。
車輛處于滑行工況時(shí),車輛會(huì)行駛(稱之為溜車),車輪會(huì)在傳動(dòng)系的作用下帶動(dòng)輸出軸1旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)地輸出軸1可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電,以為電池5充電,實(shí)現(xiàn)溜車工況下的能量回收。
車輛處于制動(dòng)工況時(shí),車輪會(huì)在傳動(dòng)系的作用下帶動(dòng)輸出軸1旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)地輸出軸1可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電,以為電池5充電,實(shí)現(xiàn)制動(dòng)工況下的能量回收。
能量回收模式下的控制參數(shù):第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài),第二同步器35與第五齒輪34處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài),電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20不工作。
能量回收模式下能量回收的實(shí)現(xiàn)方式:旋轉(zhuǎn)的輸出軸1將扭矩傳遞至第五齒輪34、第四齒輪33、第三齒輪32、電機(jī)30,由電機(jī)30將輸出軸1輸出的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,以為電池5充電。
在能量回收模式下,之所以控制第一同步器26與第二齒輪25處于分離狀態(tài)的原因是:防止輸出軸1輸出的扭矩因傳遞至變速器22而被損耗掉,這 樣一來,所有制動(dòng)能量都能用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電。
根據(jù)上述分析可知,在純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,通過控制第一耦合單元23處于接合狀態(tài),第三耦合單元4、第二耦合單元31均處于分離狀態(tài),內(nèi)燃機(jī)20輸出的動(dòng)力沿第一傳遞路徑A依次傳遞至變速器22、第一耦合單元23、輸出軸1。在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,通過控制第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第一耦合單元23、第三耦合單元4處于分離狀態(tài),電機(jī)30輸出的動(dòng)力沿第二傳遞路徑B傳遞至輸出軸1,而不會(huì)傳遞至第一傳遞路徑A上的變速器22,因此電機(jī)30輸出的動(dòng)力不會(huì)因傳遞至變速器22而有損失,提高了動(dòng)力總成的能量利用率。
另外,在停車狀態(tài)下,通過控制第三耦合單元4處于接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),電機(jī)30輸出的動(dòng)力可以傳遞至內(nèi)燃機(jī)20以啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20,內(nèi)燃機(jī)20輸出的動(dòng)力可以傳遞至電機(jī)30以為電池5充電。
再者,純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,通過控制第四耦合單元21、第一耦合單元23均處于分離狀態(tài),第二耦合單元31、第三耦合單元4均處于接合狀態(tài),作為動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)20所輸出的動(dòng)力經(jīng)第三耦合單元4傳遞后分成兩部分,一部分動(dòng)力經(jīng)由第二耦合單元31傳遞至輸出軸1以驅(qū)動(dòng)車輛行駛,另一部分動(dòng)力直接傳遞至電機(jī)30以驅(qū)動(dòng)電機(jī)30發(fā)電,從而實(shí)現(xiàn)車輛行駛過程中為電池5充電。由于內(nèi)燃機(jī)20所輸出的用來發(fā)電的動(dòng)力不會(huì)傳遞至第一傳遞路徑A上的變速器22,因而提高了動(dòng)力總成的充電效率。
如前所述,本實(shí)施例的動(dòng)力總成能在上述十種模式之間切換,以適應(yīng)車輛在不同工況下對(duì)動(dòng)力總成提出的要求。關(guān)于如何控制動(dòng)力總成在十種模式之間切換將在下方的“混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的控制方法”部分中詳細(xì)介紹。
混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的控制方法
繼續(xù)參考圖2至圖3所示,本實(shí)施例動(dòng)力總成的控制方法包括如下步驟:
采集當(dāng)前檔位信號(hào)、電池5的當(dāng)前SOC(State Of Charge,剩余電量)信號(hào)、當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)、當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào)、當(dāng)前車速信號(hào)、內(nèi)燃機(jī)20的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)、內(nèi)燃機(jī)20的當(dāng)前扭矩信號(hào)、電機(jī)30的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)。
根據(jù)所述當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)計(jì)算出車輛行駛目標(biāo)扭矩。
檢測(cè)車輛上的用電附件(未圖示)是否開啟。所述用電附件開啟時(shí),電池5為其供電。所述用電附件包括空調(diào)、照明燈、音響系統(tǒng)、電動(dòng)車窗、儀表盤等。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)(即SOC信號(hào)所對(duì)應(yīng)的剩余電量)不足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào)時(shí),輸出第一控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,僅由內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即僅內(nèi)燃機(jī)20工作以輸出扭矩,第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一耦合單元23處于接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),電機(jī)30的最大輸出扭矩、根據(jù)電機(jī)30的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)以及電機(jī)30的特性曲線得出的電機(jī)30的當(dāng)前扭矩能力均大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第二控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式,僅由電機(jī)30作為動(dòng)力源,即電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下正轉(zhuǎn)以輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零時(shí),輸出第三控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離或接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零,且檢測(cè)到所述用電附件開啟時(shí),輸出第四控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車充電模式,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即內(nèi)燃機(jī)20輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離或接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為倒檔信號(hào)時(shí),輸出第五控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入電動(dòng)倒車模式,僅由反轉(zhuǎn)的電機(jī)30作為動(dòng)力源,即電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下反轉(zhuǎn)以輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),內(nèi)燃機(jī)20的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩、但內(nèi)燃機(jī)20和電機(jī)30的最大輸出扭矩之和大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第六控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式,由內(nèi)燃機(jī)20和電機(jī)30作為動(dòng)力源,即在內(nèi)燃機(jī)30工作以輸出扭矩的同時(shí),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作以輸出扭矩,第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一耦合單元23處于接合狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
在所述油門踏板位置信號(hào)為零(即油門踏板未被踩踏)、所述當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào)為零(即剎車踏板未被踩踏)、或者大于零(即剎車踏板被踩踏)時(shí),輸出第七控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入能量回收模式,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),電機(jī)30的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第八控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,僅由電機(jī)30作為動(dòng)力源,即電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作以輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),內(nèi)燃機(jī)20的最大輸出扭矩大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩,根據(jù)內(nèi)燃機(jī)20的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)和當(dāng)前扭矩信號(hào)判斷出內(nèi)燃機(jī)20當(dāng)前未處于高效工作區(qū)時(shí),輸出第九控制信號(hào),控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第二純內(nèi)燃機(jī) 驅(qū)動(dòng)模式,僅由內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即內(nèi)燃機(jī)20工作以輸出扭矩,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一耦合單元23處于接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。或者,控制:所述動(dòng)力總成進(jìn)入第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,僅由內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即內(nèi)燃機(jī)20工作以輸出扭矩,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力總成的控制裝置
繼續(xù)結(jié)合圖2至圖3所示,本實(shí)施例在上述動(dòng)力總成的控制方法基礎(chǔ)上還提供了一種用于上述動(dòng)力總成的控制裝置,該控制裝置包括采集單元、計(jì)算單元、檢測(cè)單元和控制單元,其中:
所述采集單元用于:采集當(dāng)前檔位信號(hào)、電池5的當(dāng)前SOC信號(hào)、當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)、當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào)、當(dāng)前車速信號(hào)、內(nèi)燃機(jī)20的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)、內(nèi)燃機(jī)20的當(dāng)前扭矩信號(hào)、電機(jī)30的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)。
所述計(jì)算單元用于:根據(jù)所述當(dāng)前油門踏板位置信號(hào)計(jì)算出車輛行駛目標(biāo)扭矩。
所述檢測(cè)單元用于:檢測(cè)車輛上的用電附件(未圖示)是否開啟。
所述控制單元用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào)時(shí),輸出第一控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,在所述第一純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即僅內(nèi)燃機(jī)20工作以輸出扭矩,第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一耦合單元23處于接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),電機(jī)30的最大輸出扭矩、根據(jù)電機(jī)30的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)以及電機(jī)30的特性曲線得出的電機(jī)30的當(dāng)前扭矩能力均大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第二控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式,在所述第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由電機(jī)30作為動(dòng) 力源,即電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下正轉(zhuǎn)以輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零時(shí),輸出第三控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,在所述第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離或接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為空檔信號(hào)或駐車檔信號(hào),所述車速信號(hào)為零,且檢測(cè)到所述用電附件開啟時(shí),輸出第四控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入停車充電模式,在所述停車充電模式下,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即內(nèi)燃機(jī)20輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離或接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為倒檔信號(hào)時(shí),輸出第五控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入電動(dòng)倒車模式,在所述電動(dòng)倒車模式下,僅由反轉(zhuǎn)的電機(jī)30作為動(dòng)力源,即電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下反轉(zhuǎn)以輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),內(nèi)燃機(jī)20的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩、但內(nèi)燃機(jī)20和電機(jī)30的最大輸出扭矩之和大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第六控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式,在所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下,僅由內(nèi)燃機(jī)20和電機(jī)30作為動(dòng)力源,即在內(nèi)燃機(jī)30工作以輸出扭矩的同時(shí),電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作以輸出扭矩,第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一耦合單元23處于接合狀態(tài), 第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述油門踏板位置信號(hào)為零(即油門踏板未被踩踏)、所述當(dāng)前剎車踏板位置信號(hào)為零(即剎車踏板未被踩踏)、或者大于零(即剎車踏板被踩踏)時(shí),輸出第七控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入能量回收模式,在所述能量回收模式下,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于分離或接合狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于分離狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),電機(jī)30的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩時(shí),輸出第八控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式,在所述電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式下,僅由電機(jī)30作為動(dòng)力源,即電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式下工作以輸出扭矩,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
所述控制單元還用于:在所述當(dāng)前SOC信號(hào)不足以支持電機(jī)30輸出最大扭矩,所述當(dāng)前檔位信號(hào)為前進(jìn)檔信號(hào),內(nèi)燃機(jī)20的最大輸出扭矩大于所述車輛行駛目標(biāo)扭矩,根據(jù)內(nèi)燃機(jī)20的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)和當(dāng)前扭矩信號(hào)判斷出內(nèi)燃機(jī)20當(dāng)前未處于高效工作區(qū)時(shí),輸出第九控制信號(hào),以控制所述動(dòng)力總成進(jìn)入第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式或第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。在所述第二純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即內(nèi)燃機(jī)20工作以輸出扭矩,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于接合狀態(tài),第一耦合單元23處于接合狀態(tài),第二耦合單元31處于分離狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。在所述第三純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下,僅由內(nèi)燃機(jī)20作為動(dòng)力源,即內(nèi)燃機(jī)20工作以輸出扭矩,電機(jī)30在發(fā)電機(jī)模式下工作,第四耦合單元21處于分離狀態(tài),第一耦合單元23處于分離狀態(tài),第二耦合單元31處于接合狀態(tài),第三耦合單元4處于接合狀態(tài)。
在本實(shí)施例中,所述控制單元包括第一、二、三模塊。其中:
所述第一模塊用于控制內(nèi)燃機(jī)20工作。在具體實(shí)施例中,所述第一模塊 集成在內(nèi)燃機(jī)ECU中。
所述第二模塊用于控制電機(jī)30在電動(dòng)機(jī)模式或發(fā)電機(jī)模式下工作。在具體實(shí)施例中,所述第二模塊集成在電機(jī)30的電機(jī)控制器中。
所述第三模塊用于控制第一耦合單元23處于接合或分離狀態(tài)、第二耦合單元31處于接合或分離狀態(tài)、第三耦合單元4處于接合或分離狀態(tài)、第四耦合單元21處于接合或分離狀態(tài)。
在具體實(shí)施例中,所述計(jì)算單元集成在整車控制器(Hbrid Control Unit,簡(jiǎn)稱HCU)中,所述整車控制器根據(jù)所述采集單元采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理后,向所述控制單元發(fā)送控制信號(hào),以控制動(dòng)力總成選擇性地在上述十種模式中的其中一種模式下工作。在所述第一純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下,根據(jù)加速踏板信號(hào)計(jì)算出車輛行駛目標(biāo)扭矩之后,由所述整車控制器直接將電機(jī)30的目標(biāo)扭矩發(fā)送至所述第二模塊,以控制電機(jī)30輸出的扭矩。
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