多动力驱动系统能量协调控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种多动力驱动系统能量协调控制方法，针对利用多个动力源同时或者分别驱动的动力系统，所述多动力驱动系统具有至少两个动力驱动源和至少一个能量协调机构，其特征在于，所述协调方法包括使第一动力驱动源达到效率最佳状态后，利用至少一个能量协调机构使其余动力驱动源亦达到最佳状态。上述方法对多动力驱动系统能量进行合理控制分配，能够实现系统能量利用率最大化。
【专利说明】多动力驱动系统能量协调控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双能源输入驱动系统能量分配方法，属于车辆控制领域。
【背景技术】
[0002]多动力驱动系统能够有效提高能量转化率，近年来各机械制造业专业工程人员都在开发基于多动力的驱动装置，以缓解能源枯竭给行业带来的危机。以车辆驱动领域为例，基于燃油和电控的双动力驱动车辆，即油电混合动力车辆，在借鉴传统燃油汽车的驱动经验，经过简单的改造，拓宽内燃机在全工况范围内的高效工作区域，能够有效提高燃油利用率。其中，油电混合动力包括串联式、并联式、混联式:串联式混合动力是利用发动机转动与车速解耦、由电动机驱动车辆；并联式混合动力可以利用发动机和电动机分别驱动车辆；混联式集合了串联和并联的优点，一般可以使系统具备深度混合模式。但是目前上述模式的混合动力系统虽然满足了一般工况下发动机和电动机匹配组合，达到了提高燃油率的目的，但限于实际车型设计等因素，目前在混合动力车辆控制技术范围内，技术人员的注意力较多集中在利用多档变速箱优化内燃机的效率区间设计，而由于发动机与电动机功率区间的差异，发动机与驱动电机的特性曲线不同，发动机在中间转速高效区，带宽较窄，一般集中在转速为1500-1800rpm;驱动电机一般在中低速处于高效区，带宽较宽，转速分散在400-1400rpmo当发动机与驱动电机并联驱动系统时，若二者共用一个档位，做动力输出，在低速时，发动机无法处于高效区，无法发挥出最大扭矩，在高速时，主电机无法发挥出最大扭矩，不在高效区。上述能量匹配不均的状况同样出现在其他多动力驱动系统中，理想情况是，两动力驱动源分别具有各自的档位，可以自由协调各自能量输出，以达到能量利用最大化。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种多动力驱动系统能量协调的方法，对多动力驱动系统能量进行合理控制分配，能够实现系统能量利用率最大化。
[0004]本发明提供的技术方案包括:多动力驱动系统能量协调控制方法，所述多动力驱动系统具有至少两个动力源和至少一个能量协调机构，其特征在于，所述协调方法包括使主动力驱动源达到最高效状态后，利用至少一个能量协调机构使其余辅动力驱动源亦达到最闻效状态。
[0005]所述最佳状态是指能量转化效率最大状态。
[0006]所述能量协调机构具有输入端和输出端，其输入端与所述动力源相连，所述输出端与被驱动构件相连。
[0007]所述方法包括:由主动力源为当前系统输出驱动力；由能量协调机构控制主动力源工作在最佳状态；依次判断是否需要辅动力源提供辅助驱动力，若需要，由能量协调机构控制辅动力源以最高效状态提供辅助驱动力。
[0008]所述主动力源为发动机,所述辅动力源为电动机。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是双动力驱动系统结构一般原理图。
[0010]图2是本发明所涉及的多动力驱动系统能量分配方法步骤图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明的技术方案进一步说明。多动力驱动系统包括至少2个动力驱动源和至少一个能量分配机构。多个动力驱动源分别通过能量分配机构连接到目标驱动件。本说明书中以混合动力驱动系统为例，如图1，发动机和电动机为动力驱动源，能量分配机构可以是变速器或者调速器，发动机和电动机分别通过变速器与车轮相连。需要注意的是，本发明所要求保护的技术方案包括但不限于上述混合动力驱动系统，可以是使用多动力驱动任何机械系统，或者包含2个以上动力驱动源的混合动力系统，任何在合理解释范围内的技术方案，皆属于本发明的保护范围。
[0012]混合动力车辆包含典型的多动力驱动系统，发动机与电动机由于其特性不同，导致二者高效区及峰值扭矩等在效率区间有分散、有重叠。限于车型结构等原因，发动机与电动机在动力输出端耦合，当二者同时驱动时，发动机提供主要的驱动，即主动力驱动源，电动机作为辅助动力与发动机转矩耦合即辅动力驱动源。由于发动机和电动机存在不同的转速-效率区间，二者很难同时达到各自的高效工作区域。而理想的情况是，不论车速是多少，发动机与驱动电机能同时在各自高效区工作，以达到最佳节能效果。本发明提供的能量分配方法，按照如下步骤可以达到上述的理想效果。
[0013]基于上述存在的问题，本发明提供的方法是:一方面，使用能量分配机构为发动机提供适当的变速比，使发动机即主动力驱动源处于最高效区，此时动力系统有两种情况:能量过剩或者能量不足。此时根据动力系统的能量情况，利用电动机(辅动力驱动源)吸收过剩能量或者提供提供能量补给。与现有技术不同的是，利用(另一)能量分配机构对电动机(辅动力驱动源)进行调节，使其在恰好吸收或补给系统所需能量的同时工作在电动机(辅动力驱动源)自身的高效区。这样可以保证系统动力源都工作在自身高效区，实现经济性最大化。上述实施例中，各动力源可分别具有各自的能量分配机构，也可以是系统中只有一个能量分配机构，可以同时实现多动力源效率的调节。对于2个以上的动力源，如图2所示，按照系统所需能量以及各动力源能够输出能量的大小将各动力源排序为主动力源、辅动力源1、辅动力源2……依次利用能量分配机构调节，使所有参与工作的动力源都处于高效区，使整个系统能量利用率达到最大化。具体地，首先检测系统所需能量，由主动力源输出驱动能量，并由能量协调机构对主动力源进行输出控制，使主动力源处于能量转化率最高状态；判断系统能量是否充足或过剩:a.若系统能量不足，则控制辅动力源I提供辅助动力，并由能量协调机构控制辅动力源I工作于能量转化率最高状态；b.若系统能量过剩，则控制辅动力源I吸收系统过剩能量，并由能量协调机构控制辅动力源I工作于能量转化率最高状态。对于其余辅助动力源采取与辅动力源I相同的控制方式，直至系统能量利用达到相对平衡的状态。这种控制方式可以使系统能量利用率达到最大。
【权利要求】
1.多动力驱动系统能量协调控制方法，所述多动力驱动系统具有至少两个动力源和至少一个能量协调机构，其特征在于，所述协调方法包括使主动力驱动源达到最高效状态后，利用至少一个能量协调机构使其余辅动力驱动源亦达到最高效状态。
2.根据权利要求1所述的多动力驱动系统能量协调控制方法，其特征在于，所述最佳状态是指能量转化效率最大状态。
3.根据权利要求1所述的多动力驱动系统能量协调控制方法，其特征在于，所述能量协调机构具有输入端和输出端，其输入端与所述动力源相连，所述输出端与被驱动构件相连。
4.根据权利要求1所述的多动力驱动系统能量协调控制方法，其特征在于，所述方法包括:由主动力源为当前系统输出驱动力；由能量协调机构控制主动力源工作在最佳状态；依次判断是否需要辅动力源提供辅助驱动力，若需要，由能量协调机构控制辅动力源以最闻效状态提供辅助驱动力。
5.根据权利要求1所述的多动力驱动系统能量协调控制方法，其特征在于，所述主动力源为发动机，所述辅动力源为电动机。
【文档编号】B60W10/08GK103569105SQ201310593674
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】刘跃, 朱春浩 申请人:天津市松正电动汽车技术股份有限公司