器)411與該運轉(zhuǎn)單元20連接動作力連接或分離，該泵系統(tǒng)42及該液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)43的該些機械驅(qū)動接口( 40 Ib，401c )是通過一第二驅(qū)動單元離合器(第二附件離合器)421與該運轉(zhuǎn)單元20連接動作力連接或分離。
[0064]在此系統(tǒng)架構(gòu)的一實施例中，引擎20a為車輛發(fā)動后持續(xù)運轉(zhuǎn)的單元，其可通過第一驅(qū)動單元離合器411、第二驅(qū)動單元離合器421與啟動/發(fā)電離合器51和皮帶輪(未繪示)等構(gòu)件，提供空調(diào)系統(tǒng)41、泵系統(tǒng)42及液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)43等附件系統(tǒng)所需的動力，同時提供部分電力給電池系統(tǒng)30a與驅(qū)動馬達60a。當(dāng)引擎20a正常運作時，第一驅(qū)動單元離合器411可依使用者對空調(diào)系統(tǒng)41的需求決定是否接合，第二驅(qū)動單元離合器421則為恒接合狀態(tài)，持續(xù)以引擎20a帶動泵系統(tǒng)42及其他附件系統(tǒng)43運作，啟動/發(fā)電離合器51的接合或分離，取決于電池系統(tǒng)30a狀態(tài)為需求充電或是電量充足,動力離合器61在驅(qū)動馬達60a輸出端與動力輸出單元62之間，預(yù)留給使用者有空檔需求時使用，若引擎20a意外故障時，則電子控制單元70會控制第一驅(qū)動單元離合器411、第二驅(qū)動單元離合器421使其分離、啟動/發(fā)電離合器51使其分離，并將繼電器403接合，通過電力方式驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)41、泵系統(tǒng)42及其他附件系統(tǒng)43 ;而電子控制單元70更包含本發(fā)明所提出的控制邏輯，對各個離合器、繼電器等加以控制，以達成本發(fā)明的功能。
[0065]請再參照圖4所繪示的本發(fā)明的增程式電動車的能量控制方法實施例的系統(tǒng)流程圖。本增程式電動車的能量控制方法實施例中，其步驟包含:
[0066]步驟S10，首先，提供前述實施例的增程式電動車的動力系統(tǒng)。
[0067]步驟S20a，判斷該電動車一啟動開關(guān)為通路狀態(tài)(KEY ON)時，接合該啟動/發(fā)電離合器51，使該發(fā)電單元50 (啟動馬達發(fā)電機50a)與該運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)動力連接，令該發(fā)電單元50 (啟動馬達發(fā)電機50a)得以發(fā)動該運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)。
[0068]步驟S30，發(fā)動該發(fā)電單元50 (啟動馬達發(fā)電機50a)以使該運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)動作。
[0069]步驟S40以電子控制單元70確認該運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)的輸出狀態(tài)，當(dāng)運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)無法提供扭力輸出時，接通該繼電器403，以轉(zhuǎn)由該供電單元30 (電池系統(tǒng)30a)提供該驅(qū)動單元40動力，并分離該些驅(qū)動單元離合器(4011a，4011b)和分離該啟動/發(fā)電離合器51，以減少該驅(qū)動單元40的負載及避免引擎20a造成阻力；當(dāng)運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)可提供輸出扭力時，斷開該繼電器403，并接合該些驅(qū)動單元離合器(4011a，4011b)和接合該啟動/發(fā)電離合器51，轉(zhuǎn)由運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)供給該驅(qū)動單元40電力。電子控制單元70是間隔一預(yù)設(shè)時間確認該運轉(zhuǎn)單元20的輸出狀態(tài)，較佳地，該預(yù)設(shè)時間為0.001至I秒。
[0070]進一步地,請續(xù)參見圖4所示,前述實施例中，該發(fā)動該發(fā)電單元以使該運轉(zhuǎn)單元動作的步驟S30前，更包含一步驟S21，將該繼電器403斷開的步驟，以減少該供電單元30(電池系統(tǒng)30a)的電力負載。
[0071]在一實施例中，同樣請續(xù)參見圖4所示,該發(fā)動該發(fā)電單元以使該運轉(zhuǎn)單元動作的步驟S30之前或之后，更接著包含一步驟S25 (或步驟S35)，接合該些驅(qū)動單元離合器(4011a，4011b)的步驟，以使該運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)—發(fā)動即可使用該驅(qū)動單元40。值得一提的是，前述實施例中，該電子控制單元70可獨立進行分離或接合該些驅(qū)動單元離合器(4011a，4011b)中的任一個。
[0072]請參見圖5所示,在一實施例中，更包含一步驟S20b,判斷該電動車一啟動開關(guān)為斷路狀態(tài)(KEY OFF)時，斷開該繼電器403并停止該運轉(zhuǎn)單元20 (引擎20a)動作。
[0073]續(xù)請參照圖6所示的本發(fā)明的引擎式運轉(zhuǎn)單元的運作效率圖。在其水平軸為引擎轉(zhuǎn)速(rpm)、垂直軸為引擎扭力(N/m)的引擎的制動比油耗(Brake Specific FuelConsumpt1n, BSFC)圖中，列舉了三個運作點(PU P2及P3)作為例子，當(dāng)不需要延距發(fā)電并關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)41時，僅須提供泵系統(tǒng)42與其他附件系統(tǒng)43動力時，將引擎20a控制在運作點Pl運作；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)41開啟時，引擎20a控制在運作點P2運作；而延距發(fā)電啟動時(即以引擎20a帶動啟動馬達發(fā)電機50a發(fā)電存入電池系統(tǒng)30a時)，同時空調(diào)系統(tǒng)41也開啟時，則控制在運作點P3運作，并依引擎20a運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，適時微調(diào)啟動馬達發(fā)電機50a的發(fā)電量，使得整個系統(tǒng)得以在較高的效率下運作，例如，該引擎的制動比油耗保持在300g/(kff.h)以下。
[0074]綜上所述，本發(fā)明增程式電動車的動力系統(tǒng)所采用的引擎，其運轉(zhuǎn)可維持在適當(dāng)且高效率范圍內(nèi)持續(xù)運轉(zhuǎn)，除了發(fā)電之外且提供所有的包括空調(diào)系統(tǒng)、輔助剎車系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)等附件設(shè)備的動力需求，可大幅減少馬達所需的數(shù)量或所需的功率，亦可維持現(xiàn)有汽車(引擎動力車)附件系統(tǒng)的架構(gòu)與動力的供應(yīng)，不論在安全方面或節(jié)能方面均大有助益。前述的控制方式采用引擎恒時運作的控制策略，將引擎操作在較高的使用效率，直接驅(qū)動空調(diào)、泵與其他附件系統(tǒng)，無需通過發(fā)電機將能量轉(zhuǎn)為電能存入電池系統(tǒng)，再通過電力驅(qū)動，如此一來，本發(fā)明少了多次能量轉(zhuǎn)換的過程，更提升了能量的使用效率；另外，本發(fā)明也同時解決了目前增程式電動車在引擎停止運作時，造成電池系統(tǒng)額外負擔(dān)的問題，能有效提升電池系統(tǒng)的使用壽命。
[0075]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種增程式電動車的動力系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一運轉(zhuǎn)單元，用以輸出扭力； 一供電單兀； 一驅(qū)動單元，包含至少一驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包含一機械驅(qū)動接口和一電力驅(qū)動接口，該機械驅(qū)動接口對應(yīng)一驅(qū)動單元離合器，該驅(qū)動系統(tǒng)通過該驅(qū)動單元離合器與該運轉(zhuǎn)單元動作力連接或分離，該電力驅(qū)動接口對應(yīng)一繼電器，該驅(qū)動系統(tǒng)通過該繼電器與該供電單元電性連接或分離，于同一時間，該驅(qū)動系統(tǒng)是擇一驅(qū)動接口運作； 一發(fā)電單元，與該供電單元電性連接，并通過一啟動/發(fā)電離合器與該運轉(zhuǎn)單元動作力連接或分離；以及 一電子控制單元，包含車輛狀態(tài)的監(jiān)控，且電性連接并控制該些驅(qū)動單元離合器、啟動/發(fā)電離合器及繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車的動力系統(tǒng)，其特征在于，該驅(qū)動單元包含空調(diào)系統(tǒng)、泵系統(tǒng)及液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增程式電動車的動力系統(tǒng)，其特征在于，該空調(diào)系統(tǒng)的該機械驅(qū)動接口通過一第一驅(qū)動單元離合器與該運轉(zhuǎn)單元連接動作力連接或分離，該泵系統(tǒng)與該液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的該些機械驅(qū)動接口通過一第二驅(qū)動單元離合器與該運轉(zhuǎn)單元連接動作力連接或分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式電動車的動力系統(tǒng)，其特征在于該運轉(zhuǎn)單元為一引擎，該供電單元為一電池系統(tǒng)，該發(fā)電單元為一啟動馬達發(fā)電機。
5.一種增程式電動車的能量控制方法，其特征在于，其步驟包含: 提供如權(quán)利要求1項所述的增程式電動車的動力系統(tǒng)； 判斷該電動車一啟動開關(guān)為通路狀態(tài)時，接合該啟動/發(fā)電離合器； 發(fā)動該發(fā)電單元以使該運轉(zhuǎn)單元動作；以及 以電子控制單元確認該運轉(zhuǎn)單元的輸出狀態(tài)，當(dāng)運轉(zhuǎn)單元無法提供扭力輸出時，接通該繼電器，并分離該些驅(qū)動單元離合器和分離該啟動/發(fā)電離合器；當(dāng)運轉(zhuǎn)單元可提供輸出扭力時，斷開該繼電器，并接合該些驅(qū)動單元離合器和接合該啟動/發(fā)電離合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增程式電動車的能量控制方法，其特征在于，該發(fā)動該發(fā)電單元以使該運轉(zhuǎn)單元動作的步驟前，更包含一將該繼電器斷開的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增程式電動車的能量控制方法，其特征在于，該發(fā)動該發(fā)電單元以使該運轉(zhuǎn)單元動作的步驟前或后，更包含一接合該驅(qū)動單元離合器步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增程式電動車的能量控制方法，其特征在于，更包含一判斷該電動車一啟動開關(guān)為斷路狀態(tài)時，斷開該繼電器并停止該運轉(zhuǎn)單元動作步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增程式電動車的能量控制方法，其特征在于，該引擎的制動比油耗保持在300g/(kW.h)以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增程式電動車的能量控制方法，其特征在于，以電子控制單元確認該運轉(zhuǎn)單元的輸出狀態(tài)的步驟前或后，更包含以電子控制單元確認該供電單元的電池殘電量，當(dāng)該供電單元的電池殘電量高于一低電量值時，分離該啟動/發(fā)電離合器，當(dāng)該供電單元的電池殘電量等于或低于一低電量值時，接合該啟動/發(fā)電離合器。
11.一種增程式電動車的動力系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一引擎； 一電池系統(tǒng)； 多個附件系統(tǒng)，每一附件系統(tǒng)分別包含一機械驅(qū)動接口和一電力驅(qū)動接口，該機械驅(qū)動接口對應(yīng)一附件離合器及/或多個機械驅(qū)動接口對應(yīng)一附件離合器，該些附件系統(tǒng)通過該些附件離合器與該引擎動作力連接或分離，該電力驅(qū)動接口對應(yīng)一繼電器，該些附件系統(tǒng)通過該繼電器與該電池系統(tǒng)電性連接或分離，于同一時間，該些附件系統(tǒng)是擇一驅(qū)動接口運作； 一發(fā)電單元，與該電池系統(tǒng)電性連接，并通過一啟動/發(fā)電離合器與該引擎動作力連接或分離；以及 一電子控制單元，包含車輛狀態(tài)的監(jiān)控，且電性連接并控制該些附件離合器、啟動/發(fā)電離合器及繼電器。
【專利摘要】一種增程式電動車（Range Extended Electric Vehicle，REEV）的動力系統(tǒng)及其能量控制方法，其動力系統(tǒng)包含引擎、電池系統(tǒng)、多個附件系統(tǒng)、發(fā)電單元以及電子控制單元。每一個附件系統(tǒng)分別包含機械驅(qū)動接口和電力驅(qū)動接口，機械驅(qū)動接口對應(yīng)附件離合器及/或多個機械驅(qū)動接口對應(yīng)一附件離合器，附件系統(tǒng)通過附件離合器與引擎動作力連接或分離，電力驅(qū)動接口對應(yīng)一繼電器，附件系統(tǒng)通過繼電器與電池系統(tǒng)電性連接或分離，同時，附件系統(tǒng)擇一驅(qū)動接口運作。發(fā)電單元與電池系統(tǒng)電性連接，并與引擎動作力連接或分離。電子控制單元包含車輛狀態(tài)的監(jiān)控且電性連接并控制附件離合器、啟動/發(fā)電離合器及繼電器。
【IPC分類】B60W20-00, B60W10-08, B60W10-30, B60W10-06, B60K6-485
【公開號】CN104691303
【申請?zhí)枴緾N201310656283
【發(fā)明人】許偉倫, 鄭文杰, 鄭榮和
【申請人】財團法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月6日