一种混合动力驱动系统及车辆的制作方法

文档序号:24451058发布日期:2021-03-30 19:38阅读:62来源:国知局
一种混合动力驱动系统及车辆的制作方法
本实用新型涉及混合动力
技术领域
,特别涉及一种混合动力驱动系统及车辆。
背景技术
:当今世界面临能源匮乏和环境恶化两大挑战,传统燃油车正受到石油危机和环境恶化的严重困扰,节能减排逐渐成为汽车行业的焦点。混合动力汽车的产生为缓解能源匮乏和环境恶化带来新的希望。其中,混合动力驱动系统是混合动力汽车的核心部件,是混合动力汽车的动力来源。在混合动力驱动系统当中,一般包括电机和发动机,电机采用纯电驱动,发动机采用燃油驱动,两者相互配合形成混合动力汽车的多样驱动方式。然而,现有技术当中,目前大多数混合动力驱动系统都是在传统多挡位变速器基础上变形或改进而来,普遍存在结构复杂,变速器总成较长,对车辆燃油经济性提高有限等问题。技术实现要素:基于此,本实用新型的目的是提供一种混合动力驱动系统及车辆,以解决现有技术当中的混合动力驱动系统对车辆燃油经济性提高有限的技术问题。根据本实用新型实施例当中的一种混合动力驱动系统,包括发动机、第一电机、第二电机、传动机构以及与所述第一电机和所述第二电机连接的电池,所述传动机构包括动力输出轴、与所述发动机连接的双离合器、耦合连接在所述双离合器和所述动力输出轴之间的多组挡位齿轮副、以及设置在所述动力输出轴上用于实现挡位同步的同步器,所述第一电机的电机轴上设置有第一电机齿轮,所述第二电机的电机轴上设置有第二电机齿轮,其中一组所述挡位齿轮副与所述第一电机齿轮耦合连接,另一组所述挡位齿轮副与所述第二电机齿轮耦合连接。进一步地,所述双离合器包括外离合器和内离合器,所述多组挡位齿轮副包括一挡齿轮副及二挡齿轮副,所述外离合器一端连接所述发动机,另一端连接所述二挡齿轮副,所述内离合器一端连接所述发动机,另一端连接所述一挡齿轮副。进一步地,所述二挡齿轮副与所述第一电机齿轮耦合连接,所述一挡齿轮副与所述第二电机齿轮耦合连接。进一步地,所述二挡齿轮副通过第一惰轮总成与所述第一电机齿轮耦合。进一步地,所述同步器包括设置在所述动力输出轴上的1挡同步器和2挡同步器,所述1挡同步器用于与所述一挡齿轮副耦合,所述2挡同步器用于与所述二挡齿轮副耦合。进一步地,所述双离合器通过减震器与所述发动机连接。本实用新型实施例还提出一种车辆,包括:上述的混合动力驱动系统。与现有技术相比:通过采用双离合器和同步器来实现模式切换,简化系统结构,缩短变速器总长;此外还引入双电机结构,使驱动方式搭配更加多样化,系统的工作模式可以进一步细化,从而进一步提高车辆燃油经济性,同时两个电机既能驱动又能发电,提高能量回收效率。附图说明图1为本实用新型第一实施例中的混合动力驱动系统的结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的利用第一电机实现停车充电的系统能量传递示意图;图3为本实用新型实施例提供的利用第二电机实现停车充电的系统能量传递示意图;图4为本实用新型实施例提供的利用第一电机实现停车冷启动内燃机/行进间启动内燃机的系统能量传递示意图;图5为本实用新型实施例提供的利用第二电机实现停车冷启动内燃机/行进间启动内燃机的系统能量传递示意图;图6为本实用新型实施例提供的电驱一挡纯电驱动/纯电驱r挡模式下的系统能量传递示意图;图7为本实用新型实施例提供的电驱一挡串联/电驱r挡串联驱动模式下的系统能量传递示意图;图8为本实用新型实施例提供的一挡制动能量回收模式下的系统能量传递示意图;图9为本实用新型实施例提供的电驱二挡纯电驱动模式下的系统能量传递示意图;图10为本实用新型实施例提供的电驱二挡串联驱动模式下的系统能量传递示意图;图11为本实用新型实施例提供的二挡能量回收模式下的系统能量传递示意图;图12为本实用新型实施例提供的电驱一挡、二挡并联驱动模式下的系统能量传递示意图;图13为本实用新型实施例提供的内燃机一挡独立驱动模式下的系统能量传递示意图;图14为本实用新型实施例提供的内燃机二挡独立驱动模式下的系统能量传递示意图;图15为本实用新型实施例提供的内燃机一挡电驱一挡并联驱动模式下的系统能量传递示意图;图16为本实用新型实施例提供的内燃机一挡、电驱一挡、电驱二挡并联驱动模式下的系统能量传递示意图;图17为本实用新型实施例提供的内燃机二挡电驱二挡并联驱动模式下的系统能量传递示意图;图18为本实用新型实施例提供的内燃机二挡、电驱一挡、电驱二挡并联驱动模式下的系统能量传递示意图;图19为本实用新型实施例提供的驻车p挡模式下的系统能量传递示意图;图20为本实用新型实施例提供的电机特性曲线;图21为本实用新型第二实施例中的混合动力驱动系统的控制方法的流程图;图22为本实用新型第三实施例中的车辆的结构框图。主要元件符号说明:发动机230减震器270外离合器133内离合器132第一惰轮总成103一挡输入齿轮121离合器主动盘131二挡输入齿轮1241挡同步器123二挡输出齿轮125驻车制动齿轮109一挡输出齿轮1222挡同步器126动力输出轴116输出轴主动齿轮117连接差速器总成118第一电机210第二电机220第一电机的电机轴211第二电机齿轮221第二电机的电机轴222第一逆变器240第二线束241第五线束242第一线束243第二逆变器250第四线束251第三线束252电池260第一电机齿轮212混合动力驱动系统控100控制器200内输入轴105双离合器130如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。具体实施方式为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例一请参阅图1,所示为本实用新型第一实施例中的混合动力驱动系统,包括发动机230、第一电机210、第二电机220、传动机构以及与第一电机210和第二电机220连接的电池260,传动机构包括动力输出轴116、与发动机230连接的双离合器130、耦合连接在双离合器130和动力输出轴116之间的多组挡位齿轮副、以及设置在动力输出轴116上用于实现挡位同步的同步器。具体地,双离合器130包括外离合器133、内离合器132和离合器主动盘133,示例而非限定,在本实施例当中,多组挡位齿轮副包括一挡齿轮副及二挡齿轮副,即本实施例当中的混合动力驱动系统具有二个自然挡位,外离合器133一端通过离合器主动盘133与发动机230的输出轴连接,另一端连接二挡齿轮副,内离合器132一端通过离合器主动盘133与发动机230的输出轴连接,另一端通过内输入轴105连接一挡齿轮副内离合器132。其中,一挡齿轮副包括设置于内离合器132上的一挡输入齿轮121、以及设置在动力输出轴116上的一挡输出齿轮122,二挡齿轮副包括设置于外离合器133上的二挡输入齿轮124、以及设置在动力输出轴116上的二挡输出齿轮125。本实施例为了结合具体示例来详细说明本混合动力驱动系统,但本实用新型不限于此,在其它实施例当中,混合动力驱动系统还可以包括比二个自然挡位更多或更少的挡位,例如还可以设置六组挡位齿轮副,使混合动力驱动系统具有六个自然挡位。为了降低发动机230与传动机构之间的振动传递,双离合器130通过减震器270与发动机230的输出轴连接。另外,第一电机210的电机轴211上设置有第一电机齿轮212,二挡输入齿轮124通过第一惰轮总成103与第一电机齿轮212耦合,第二电机220的电机轴222上设置有第二电机齿轮221,第二电机齿轮221与一挡输出齿轮122耦合连接。除此之外,动力输出轴116一端设置有输出轴主动齿轮117,输出轴主动齿轮117与差速器总成118耦合连接,以通过差速器总成118连接车辆的前轮和/或后轮(图未示出),连接前轮时车辆为前驱式,连接后轮时车辆为后驱式,连接前后轮时车辆为四驱式,从而将动力输出给车轮、以驱动车辆行驶。动力输出轴116另一端连接驻车制动齿轮109。示例而非限定,在本实施例当中,第一电机210通过第一线束243与第一逆变器240连接,第一逆变器240通过第二线束241与电池260连接,第二电机220通过第三线束252与第二逆变器250连接,第二逆变器250通过第四线束251与电池260连接,第一逆变器240通过第五线束242与第二逆变器250连接。为了线路安全考虑,各线束优选为高压线束,保证线路具有高耐压能力。需要说明的是,本实施例采用双电机共用一个电池260的配比方式,电池260可为双电机供电实现电驱动,双电机也能够给电池260进行充电实现能量回收。但电池260的配比方式不局限于此,在其它实施例当中,还可以采用双电机各配置一电池260,或将电池260中的若干电芯分成两部分,一部分单独与第一电机210连接,另一部分单独与第二电机220连接,从而实现单独供电和单独充电。具体发电过程如下:第一电机210发电时,第一电机210产生的交流电通过第一线束243传递给第一逆变器240,经第一逆变器240转为直流电后再通过第二线束241传递给电池260;第二电机220发电时,第二电机220产生的交流电通过第三线束252传递给第二逆变器250,经第二逆变器250转为直流电后再通过第四线束251传递给电池260;由于第五线束242的设置,在需要时,第一电机210产生的交流电可以不经过电池,而直接通过第五线束242和第三线束252传递给第二电机220,以给第二电机220供电;第二电机220发电时亦然。为了实现二个挡位之间的同步,同步器包括设置在动力输出轴116上的1挡同步器123和2挡同步器126,2挡同步器126设置在二挡齿轮副和一挡齿轮副之间,并用于与二挡输出齿轮125耦合,以实现2挡同步,1挡同步器123设置在一挡齿轮副远离二挡齿轮副一侧,并用于与一挡输出齿轮122耦合,以实现1挡同步。示例而非限定,在本实施例当中,发动机230可以为内燃机,当内燃机无负载时,内燃机在一定转速范围内,随着车速升高,燃油效率上升,而超过一定转速后,燃油效率较低,随着转速升高,效率下降。车速变化时需要变换挡位使内燃机保持在高效区间。请参阅图20,所示为电机的特效曲线图,从图上可知,电机在一定转速范围内,为恒扭矩区,该区域内扭矩较大,随着速度降低,扭矩下降较小,功率逐渐增加;超过该转速后,随着转速的升高,扭矩下降明显,功率也逐渐下降,在车速较低时,电机转速较低,扭矩较大,能为车辆提供强劲动力,且响应时间很短;爬坡度和百公里加速性能是评价车辆性能的重要参数,相比纯内燃机驱动,纯电驱动响应时间短,低速时扭矩大,为满足车辆爬坡度和百公里加速等性能提供重要保障。基于上述结构,本实施例当中的混合动力驱动系统具有多种工作模式,具体包括纯电驱动模式、纯燃油驱动模式、混合驱动模式、制动能量回收模式、停车充电模式和行进中启动发动机模式。其中,纯电驱动模式、纯燃油驱动模式、制动能量回收模式和混合驱动模式均包括多个挡位模式。具体地,纯电驱动模式包括电驱一挡纯电驱动、电驱一挡串联驱动、电驱二挡纯电驱动、电驱二挡串联驱动、电驱一挡+电驱二挡并联驱动、纯电电驱r挡、以及电驱r挡串联驱动,纯燃油驱动模式包括内燃机一挡驱动、以及内燃机二挡驱动,制动能量回收模式包括一挡能量回收、以及二挡能量回收,混合驱动模式包括内燃机一挡+电驱一挡并联驱动、内燃机一挡+电驱一挡+电驱二挡并联驱动、内燃机二挡+电驱二挡并联驱动、以及内燃机二挡+电驱一挡+电驱二挡并联驱动。上述这些工作模式靠同步器和/或双离合器的结合或分离来实现切换。具体地,请参阅下表1,所示为本实施例当中的混合动力驱动系统在各种工作模式(即工况)下,其同步器和双离合器的结合/分离状态、以及发动机和两个电机的状态:表1:针对模式1、停车充电工况(采用第一电机来对电池充电):如图2所示,当车辆在停车状态,电池260电量不足时,可以选择车辆停车充电,此时,内离合器132分离,外离合器133结合,内燃机驱动,第一电机210处于发电状态,第二电机220处于自由状态,1挡同步器123处于空挡或者一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置,在发电时,第一电机210产生的交流电经第一逆变器转为直流电,后经第一电机210线束传递给电池260,存储于电池260中;内燃机处在经济转速区间,兼顾燃油经济性和噪声,当充电量达到一定比率时,根据需要切换其它工况。针对模式2、停车充电工况(采用第二电机来对电池充电):如图3所示,当车辆在停车状态,电池260电量不足时,可以选择车辆停车充电,此时,内离合器132结合,外离合器133分离,内燃机驱动,第一电机210处于自由状态,第二电机220处于发电状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡或者二挡位置,在发电时,第二电机220产生的交流电经第二逆变器转为直流电,后经第二电机220线束传递给电池260,存储于电池260中;内燃机处在经济转速区间,兼顾燃油经济性和噪声,当充电量达到一定比率时,根据需要切换其它工况。针对模式3、停车时冷启动内燃机(采用第一电机来冷启动内燃机):如图4所示,当停车状态需要启动内燃机时,内离合器132分离,外离合器133结合,第一电机210处于驱动状态,第二电机220处于自由状态,1挡同步器123处于空挡或者一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置,内燃机由关闭状态切换到启动状态;停车时第一电机210冷启动内燃机不会产生舒适性问题;因为减少了原有内燃机起动机,减少了车辆的组成元件。针对模式4、停车时冷启动内燃机(采用第二电机来冷启动内燃机):如图5所示,当停车状态需要启动内燃机时,内离合器132结合,外离合器133分离,第一电机210处于自由状态,第二电机220处于驱动状态,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于空挡或者二挡位置,第二电机220驱动发动机230,使其由关闭状态切换到启动状态;停车时第一电机210冷启动内燃机不会产生舒适性问题;因为减少了原有内燃机起动机,减少了车辆的组成元件。针对模式5、行进间启动内燃机(采用第一电机210来行进间启动内燃机):如图4所示,当正在电驱一挡纯电驱动,需要启动内燃机时,保持第二电机220处于驱动状态,外离合器133处于分离状态,第一电机210处于自由状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置状态不变,结合内离合器132,内燃机被启动。行进间启动内燃机不会产生抖动问题,使工况间切换不需停车时完成,也不会有动力中断。针对模式6、行进间启动内燃机(采用第二电机220来行进间启动内燃机):如图5所示,当正在电驱二挡纯电驱动,需要启动内燃机时,保持第一电机210驱动状态,内离合器132处于分离状态,第二电机220处于自由状态不变,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于二挡位置状态不变,结合外离合器133,内燃机被启动。行进间启动内燃机不会产生抖动问题,使工况间切换不需停车时完成,也不会有动力中断。针对模式7、电驱一挡纯电驱动:如图6所示,当车速较低时,如果使用内燃机驱动,内燃机的燃油经济性较差,而使用纯电驱动覆盖低车速工况,可以使系统效率保持较高水平。此时,第二电机220处于驱动状态,内燃机关闭,内离合器132、外离合器133处于分离状态,第一电机210处于自由状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置;电量不足时,可以切换到电驱一挡串联驱动模式。针对模式8、电驱一挡串联驱动模式:如图7所示,工作时,内燃机驱动,第一电机210发电,内离合器132处于分离状态,外离合器133处于结合状态,第二电机220驱动,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置;第一电机210产生的交流电不经过第一逆变器和电池260,直接传递给第二电机220,使第二电机220驱动车辆行驶,减少了能量转化传递过程中的损失;增程模式能长时间工作,发动机230能长时间处于高效率区间。针对模式9、一挡能量回收:如图8所示,当车辆处于一挡纯电驱动或者内燃机一挡驱动,满足系统制动能量回收条件时,不需要额外的换挡过程。工作时,内燃机保持关闭状态,内离合器132、外离合器133处于分离状态,第一电机210处于自由状态,第二电机220为发电状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置。在发电时,第二电机220产生的交流电经第二逆变器转为直流电,后经第二电机220线束传递给电池260,存储于电池260中。针对模式10、电驱二挡纯电驱动:如图9所示,当车辆处于中低速时,如果使用内燃机驱动,内燃机的燃油经济性较差,而使用电驱二挡纯电驱动可以使系统效率保持较高水平。此时,第一电机210处于驱动状态,内燃机关闭,内离合器132、外离合器133处于分离状态,第二电机220处于自由状态,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于二挡位置;电量不足时,可以切换到电驱二挡串联模式。针对模式11、电驱二挡串联模式:如图10所示,工作时,内燃机驱动,第二电机220发电,内离合器132处于结合状态,外离合器133处于分离状态,第一电机210处于驱动状态,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于二挡位置;第一电机210产生的交流电不经过第一逆变器和电池260,直接传递给第二电机220,使第二电机220驱动车辆行驶,减少了能量转化传递过程中的损失;电驱二挡串联模式能长时间工作,发动机230能长时间处于高效率区间。针对模式12、二挡能量回收:如图11所示,当车辆处于二挡纯电驱动或者内燃机二挡驱动,满足系统制动能量回收条件时,不需要额外的换挡过程。工作时,内燃机保持关闭状态,内离合器132、外离合器133处于分离状态,第一电机210处于发电状态,第二电机220为自由状态,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于二挡位置。在发电时,第二电机220产生的交流电经第二逆变器转为直流电,后经第二电机220线束传递给电池260,存储于电池260中。针对模式13、电驱一挡、电驱二挡并联驱动:如图12所示,当电驱一挡或者电驱二挡纯电驱动,无法满足扭矩需求,且电池260可提供足够大的功率时,使用电驱一挡、电驱二挡并联驱动可满足工况使用需求,工作时,第一电机210、第二电机220处于驱动状态,内离合器132、外离合器133处于分离状态,内燃机处于关闭状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于二挡位置;电驱一挡、电驱二挡并联驱动能提供较大扭矩,且无需启动内燃机,可有效提供系统综合效率。针对模式14、内燃机一挡独立驱动:如图13所示,当车辆处于中速行驶时,可根据需要使用内燃机一挡独立驱动。工作时,内燃机处于驱动状态,内离合器132结合,外离合器133分离,第一电机210、第二电机220处于自由状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置;中速时内燃机处于油耗效率较高区间,此时相比纯电驱动挡位,内燃机一挡独立驱动可以使系统效率保持较高水平。针对模式15、内燃机二挡独立驱动:如图14所示,当车速处于中高速或者高速行驶时,纯电驱动效率较低且无法提供足够的功率,系统切换到内燃机二挡独立驱动模式,此时,内燃机驱动,外离合器133结合,内离合器132分离,第一电机210、第二电机220处于自由状态,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于二挡位置,该工况适用于车辆长时间中高速或者高速运行,并省略了能量“机械能—电能—机械能”转化的环节,也消除了能量转化环节的能量消耗,减少了电气元件的发热温升;内燃机二挡速比小于内燃机一挡,内燃机在该工况下效率处于相对高效区间,从而使系统效率保持较高水平。针对模式16、内燃机一挡、电驱一挡并联驱动:如图15所示,当内燃机一挡独立驱动或者电驱一挡纯电驱动,无法满足整车驱动扭矩需求时,可以选择内燃机一挡、电驱一挡并联驱动。此时,第一电机210处于自由状态,内燃机处于驱动状态,内离合器132接合,外离合器133分离,第二电机220处于驱动状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置;内燃机和第二电机220同时驱动增大了总输出扭矩,能更好的满足爬坡、动力性等要求。针对模式17、内燃机一挡、电驱一挡和电驱二挡并联驱动:如图16所示,当系统处于极限工况下,对扭矩需求非常大,内燃机挡和一个电驱挡并联驱动无法满足系统需求,且电池260可提供足够大的功率时,可使用内燃机一挡、电驱一挡和电驱二挡并联驱动可满足工况使用需求,工作时,内燃机驱动,第一电机210、第二电机220都处于驱动状态,内离合器132处于结合状态,外离合器133处于分离状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于二挡位置。针对模式18、内燃机二挡电驱二挡并联驱动:如图17所示,当内燃机二挡独立驱动或者电驱二挡纯电驱动,无法满足整车驱动扭矩需求时,可以选择内燃机二挡、电驱二挡并联驱动。工作时,第一电机210处于驱动状态,内燃机处于驱动状态,内离合器132处于分离状态,外离合器133处于结合状态,第二电机220处于自由状态,1挡同步器123处于空挡位置,2挡同步器126处于二挡位置;内燃机和第二电机220同时驱动增大了总输出扭矩,能更好的满足爬坡、动力性等要求。针对模式19、内燃机二挡电驱一挡电驱二挡并联驱动:如图18所示,当系统处于极限工况下,对扭矩需求非常大,内燃机挡和一个电驱挡并联驱动无法满足系统需求,且电池260可提供足够大的功率时,可使用内燃机二挡、电驱一挡和电驱二挡并联驱动可满足工况使用需求,工作时,内燃机驱动,第一电机210、第二电机220都处于驱动状态,外离合器133处于结合状态,内离合器132处于分离状态,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于二挡位置。针对模式20、纯电电驱r挡:如图6所示,当车辆需要倒车时,内燃机处于关闭状态,内离合器132、外离合器133处于分离状态,第一电机210处于自由状态,第二电机220反转驱动车辆倒车,1挡同步器123处于一挡位置,2挡同步器126处于空挡位置。由于具有电驱r挡,可去除机械倒挡,使机构更简单、紧凑。针对模式21、纯电电驱r挡串联驱动:如图7所示,当车辆需要长时间倒车,电池260无法提供足够多的电量时,选择纯电电驱r挡串联驱动,此时,内燃机由关闭切换到驱动状态,内离合器132保持原分离状态不变,外离合器133由分离状态切换到结合状态,第一电机210由自由状态切换到发电状态,第二电机220仍然反转驱动,第一电机210产生的交流电不传递给第一逆变器和电池260,直接给第二电机220使用,避免能量的浪费。针对模式22、驻车p挡:如图19所示,当车辆长时间停车时,选择驻车p挡,此时,内燃机关闭,内离合器132、外离合器133分离,第一电机210、第二电机220处于自由状态,1挡同步器123、2挡同步器126都处于空挡位置。综上,本实用新型上述实施例当中的混合动力驱动系统,通过采用双离合器和同步器来实现模式切换,使车辆能够在多种工作模式下工作,提高车辆燃油经济性,由于采用双离合器和同步器来实现模式切换,简化系统结构,缩短变速器总长;此外还引入双电机结构,使驱动方式搭配更加多样化,系统的工作模式可以进一步细化,具备提高燃油经济性所需要的全部模式,从而进一步提高车辆燃油经济性,同时两个电机既能驱动又能发电,提高能量回收效率,并且系统具有三个自然挡位,可以避免电机超速,减小电机功率,提供系统效率。实施例二请参阅图21,所示为本实用新型第二实施例当中提高的混合动力驱动系统的控制方法,可用于对上述第一实施例当中的混合动力驱动系统进行控制,所述控制方法具体包括步骤s01-步骤s02。步骤s01,获取车辆的状态参数。其中,所述状态参数包括车辆行驶速度、发动机扭矩、电池电量、车辆需求扭矩、电机驱动扭矩、电机驱动效率、电池温度和发动机驱动效率当中的一种或多种。步骤s02,根据所述车辆的状态参数,相应控制所述混合动力驱动系统的同步器和/或所述双离合器结合或分离,以控制所述混合动力驱动系统进入对应的工作模式。其中,所述工作模式包括纯电驱动模式、纯燃油驱动模式、混合驱动模式、制动能量回收模式、停车充电模式、和行进中启动发动机模式当中的一种或多种。具体地,纯电驱动模式、纯燃油驱动模式、制动能量回收模式和混合驱动模式均包括多个挡位模式。具体地,纯电驱动模式电驱一挡纯电驱动、电驱一挡串联驱动、电驱二挡纯电驱动、电驱二挡串联驱动、电驱一挡+电驱二挡并联驱动(对应模式13)、纯电电驱r挡、以及电驱r挡串联驱动,纯燃油驱动模式包括内燃机一挡驱动、以及内燃机二挡驱动,制动能量回收模式包括一挡能量回收、以及二挡能量回收,混合驱动模式包括内燃机一挡+电驱一挡并联驱动(对应模式16)、内燃机一挡+电驱一挡+电驱二挡并联驱动(对应模式17)、内燃机二挡+电驱二挡并联驱动(对应模式18)、以及内燃机二挡+电驱一挡+电驱二挡并联驱动(对应模式19)。这些工作模式的具体切换控制可详细参见上述表1所示。示例而非限定,在具体实施时,步骤s02可采用以下细化步骤进行具体实施,细化步骤具体包括:当所述行驶速度处于预设的低速范围和/或所述行驶速度处于预设的中速范围且电机驱动效率高于发动机驱动效率时,可控制所述混合动力驱动系统进入纯电驱动模式;当所述行驶速度处于预设的高速范围和/或所述行驶速度处于预设的中速范围且电机驱动效率低于发动机驱动效率时,可控制所述混合动力驱动系统进入纯燃油驱动模式;当所述行驶速度处于预设的中速范围、且车辆需求扭矩高于扭矩阈值时,可控制所述混合动力驱动系统进入混合驱动模式;当根据所述行驶速度确定车辆处于停车状态、且电池电量低于电量阈值时,可控制所述混合动力驱动系统进入停车充电模式;当系统满足制动能量回收条件时,控制所述混合动力驱动系统进入制动能量回收模式,其中当电池电量未处于饱和状态且电池温度低于温度阈值时,可判定系统满足制动能量回收条件;当在纯电驱动模式下、电机驱动扭矩低于车辆需求扭矩时(纯电驱动无法满足扭矩需求时),可控制所述混合动力驱动系统进入行进中启动发动机模式。进一步地,在本实用新型一些可选实施例当中,混合动力驱动系统的控制方法还可以包括:当处于纯燃油驱动模式下、且所述发动机的驱动效率低于效率阈值时,将所述发动机的扭矩提高至预设的高效区间内,并可控制混合动力驱动系统进入行进中发电模式。例如在纯燃油驱动模式下,若路面阻力较小,此时发动机在低扭状态工作时,发动机效率较低,可通过增加发动机扭矩,将发动机调整到高效区间,一部分扭矩分配给电机,对电机进行充电,另一部分扭矩维持整车运行,从而提高整车的综合效率。具体地,为了提高车辆的燃油经济性,本实用新型采用了如下措施:车辆在频繁启停、车速较低的工况下,采用纯电驱动,避免内燃机在高油耗区工作;当纯电驱动无法满足扭矩需求时,使用内燃机挡电驱挡并联驱动,满足大扭矩需求;在中速工况下,存在三种情况:①当电机驱动时系统效率高于内燃机一挡驱动的系统效率时,通过纯电驱动,使系统综合效率最高;②当电机驱动效率低于内燃机一挡或者内燃机二挡效率时,通过内燃机一挡或者二挡独立驱动,使系统综合效率最高;③当需要更强的动力输出时,可选择内燃机挡电驱挡并联驱动,纯电一挡、纯电二挡并联驱动。当路面阻力较小,内燃机在低扭状态工作时,内燃机效率较低,可通过增加内燃机扭矩,将内燃机调整到高效区间,一部分扭矩分配给电机,对电池进行充电,另一部分扭矩维持整车运行,提高整车的综合效率。在高速工况下,内燃机效率较高,通过内燃机二挡独立驱动车辆,减少对电机使用,避免了“机械能-电能-机械能”转化过程的效率损失,进而提高综合效率。制动能量回收,由于本实用新型有双电机,所有挡位都有电机直连,两个电机既能驱动,又能发电,所有减速工况均可实现制动能量回收,回收过程中无换挡动作,能量回收效率高。综上,本实用新型上述实施例当中的混合动力驱动系统的控制方法,通过根据车辆的状态参数来相应控制同步器和/或双离合器结合或分离,以控制系统自动进入对应的工作模式,使车辆的状态参数与系统的工作模式相适配,提高车辆燃油经济性,由于采用双离合器和同步器来实现模式切换,简化系统结构,缩短变速器总长;此外还引入双电机结构,使驱动方式搭配更加多样化,系统的工作模式可以进一步细化,从而进一步提高车辆燃油经济性,同时两个电机既能驱动又能发电,提高能量回收效率。实施例三请参阅图22,所示为本实用新型第三实施例当中提高的车辆,包括混合动力驱动系统100及控制器200,混合动力驱动系统100可以为上述任一实施例当中的混合动力驱动系统,控制器200通过有线或无线通讯的方式分别与混合动力驱动系统100的同步器和双离合器电性连接,用于获取车辆的状态参数,并根据所述车辆的状态参数,相应控制所述同步器和/或所述双离合器结合或分离,以控制所述混合动力驱动系统进入对应的工作模式。在具体实施时,控制器200可以为车辆的中央控制器(如ecu(electroniccontrolunit,电子控制单元),又称行车电脑)或混合动力驱动系统单独配备的控制器(如mcu(microcontrollerunit,微控制单元)。另外,控制器200也可以配置存储器使用,存储器当中可存储混合动力驱动系统的控制方法对应的计算机程序,控制器200调用执行该计算机程序时,实现如上述实现例当中的混合动力驱动系统的控制方法。需要说明的是,由于混合动力驱动系统100具有停车冷启动发动机230的功能,因此本实施例当中的车辆,可以省略传统发动机后端的起动机(冷启动发动机作用),它的功能可由本实用新型中的第一电机和/或第二电机来完成。综上,本实用新型上述实施例当中的车辆,通过根据车辆的状态参数来相应控制混合动力驱动系统的同步器和/或双离合器结合或分离,以控制系统自动进入对应的工作模式,使车辆的状态参数与系统的工作模式相适配,提高车辆燃油经济性,由于采用双离合器和同步器来实现模式切换,简化系统结构,缩短变速器总长;此外还引入双电机结构,使驱动方式搭配更加多样化,系统的工作模式可以进一步细化,从而进一步提高车辆燃油经济性,同时两个电机既能驱动又能发电,提高能量回收效率。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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