一种具有扭矩分配的混合动力商用车及其系统及方法与流程

本发明属于混合动力商用车系统，尤其涉及一种具有扭矩分配的混合动力商用车及其系统及方法。

背景技术：

1、商用车是“碳排”大户，商用车的动力源普遍为柴油机，从柴油机油耗万有特性曲线上可以看出，柴油机万有map整体梯度较小，即小负荷油耗的热效率相比于最低油耗点的热效率差距远小于汽油机，这一属性决定了柴油机不适合纯串联的混合动力技术路线。但是柴油机大部分均采用涡轮增压器的技术路线，涡轮增压器发动机均存在涡轮响应迟滞的问题，这就导致柴油机的瞬态油耗较差，综上，柴油机工作特性为瞬态油耗高，稳态油耗好，为了实现商用车“降碳减排”，需要将发动机更多工作在稳态，或者是准稳态。

2、随着电动车的发展，为了能够实现既有电动车的燃油经济性，还能保持动力及续航需求。目前一些车辆使用了混合动力，混合动力是同时装备两种动力来源——由传统的汽油机或者柴油机产生与电池和的汽车。

3、通过在混合动力商用车上使用电机，使得动力系统可以按照商用车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。

4、如何能够实现对混合动力商用车中的电机和发动机进行综合控制，在能够实现节油的状态下，还可以满足动力输出的需求是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有扭矩分配的混合动力商用车，混合动力商用车能够最大程度提升该系统节油潜力的扭矩分配策略，降低发动机瞬态油耗。

2、具有扭矩分配的混合动力商用车包括：右前轮、前桥、左前轮、发动机、离合器、变速箱、中桥右侧车轮、中桥左侧车轮、后桥右侧车轮、电机减速器、电机以及后桥左侧车轮；

3、前桥分别与右前轮和左前轮连接；

4、中桥分别与中桥右侧车轮和中桥左侧车轮连接，发动机通过离合器、变速箱和中桥主减速器与中桥连接；

5、发动机依次通过离合器、变速箱和中桥主减速器分别驱动中桥右侧车轮和中桥左侧车轮运行；

6、后桥分别与后桥右侧车轮和后桥左侧车轮连接；

7、电机通过电机减速器连接至后桥；

8、电机通过减速器和后桥分别驱动后桥右侧车轮和后桥左侧车轮运行。

9、进一步需要说明的是，还包括：高压电池与高压配电模块；

10、高压电池通过高压配电模块及第一供电线路连接电机，给电机供电，用于驱动或制动车辆；

11、高压电池通过高压配电模块及第二供电线路连接电动空调压缩机，给电动空调压缩机供电。

12、进一步需要说明的是，还包括：整车控制器；整车控制器通过设置在驾驶室内的温度传感器以及设置在高压电池上的温度传感器实时获取驾驶室和高压电池的温度信息，且整车控制器通过与电动空调压缩机通信连接，控制电动空调压缩机为高压电池以及驾驶室制冷。

13、进一步需要说明的是，还包括：ebs模块；ebs模块分别与右前轮、左前轮、中桥右侧车轮、中桥左侧车轮、后桥右侧车轮以及后桥左侧车轮连接，驱动并控制各个车轮的扭矩。

14、进一步需要说明的是，还包括：车辆模式切换开关；

15、整车控制器与车辆模式切换开关连接，获取用户选择的纯电模式、发动机直驱模式以及混合动力模式，并基于纯电模式、发动机直驱模式以及混合动力模式控制车辆运行。

16、本发明还提供一种混合动力商用车的扭矩分配方法，方法包括：

17、系统上电；

18、获取当前选定的运行模式；

19、基于当前选定的运行模式，控制混合动力商用车运行；

20、当混合动力商用车的需求功率在第一预设功率阈值内时，自动匹配到纯电模式；

21、当混合动力商用车的需求功率大于第一预设功率阈值小于第二预设功率阈值时，自动匹配到发动机直驱模式。

22、进一步需要说明的是，方法中，当混合动力商用车的需求功率大于第二预设功率阈值时，自动匹配到混合动力模式。

23、进一步需要说明的是，发动机直驱模式的方式包括：驾驶员发出需求扭矩，控制电机响应轮端扭矩需求，且发动机以准稳态的状态，逐渐增加扭矩输出；

24、当达到稳态输出时，电机退出扭矩输出，轮端需求扭矩全部由发动机来承担。

25、进一步需要说明的是，混合动力模式的方式包括：稳态时轮端扭矩需求全部由发动机承担；

26、或，稳态时轮端扭矩需求由发动机和电机同时承担，且基于发动机与电机的分配比例算法，分别控制发动机和电机输出。

27、进一步需要说明的是，驾驶员选择系统上电后，判定高压上电是否完成；

28、如未完成高压上电，则发出报警提示；

29、如完成高压上电，则进行运行模式判定，控制混合动力商用车基于设定的运行模式运行。

30、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

31、本发明提供的具有扭矩分配的混合动力商用车及其系统及方法配置了三个工作模式。满足了混合动力商用车在多种场景下行驶的需求，而且为最大化实现制动能量回收，扭矩分配也制定了相应的策略，瞬态模式下，辅助制动扭矩请求通过特定开关触发，触发后采用恒速控制模式，电机率先响应制动需求，发动机缸内制动由于建扭时间长，逐渐增加制动扭矩，进入稳态后，电机按照额定扭矩提供制动扭矩，剩余扭矩由发动机缸内制动提供，这样，既能实现制动能量回收的同时也能降低发动机瞬态油耗，能够提升整车的节油率。

技术特征：

1.一种具有扭矩分配的混合动力商用车，其特征在于，包括：右前轮（1）、前桥（2）、左前轮（3）、发动机（4）、离合器（5）、变速箱（6）、中桥右侧车轮（7）、中桥左侧车轮（9）、后桥右侧车轮（10）、电机减速器（11）、电机（12）以及后桥左侧车轮（13）；

2.根据权利要求1所述的具有扭矩分配的混合动力商用车，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的具有扭矩分配的混合动力商用车，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的具有扭矩分配的混合动力商用车，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的具有扭矩分配的混合动力商用车，其特征在于，

6.一种混合动力商用车的扭矩分配方法，其特征在于，方法应用到权利要求1至5任意一项所述的具有扭矩分配的混合动力商用车；方法包括：

7.根据权利要求6所述的混合动力商用车的扭矩分配方法，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的混合动力商用车的扭矩分配方法，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的混合动力商用车的扭矩分配方法，其特征在于，

10.根据权利要求6所述的混合动力商用车的扭矩分配方法，其特征在于，驾驶员选择系统上电后，判定高压上电是否完成；

技术总结
本发明提供一种具有扭矩分配的混合动力商用车及其系统及方法，属于混合动力商用车系统，前桥分别与右前轮和左前轮连接；中桥分别与中桥右侧车轮和中桥左侧车轮连接，发动机依次通过离合器、变速箱和中桥主减速器分别驱动中桥右侧车轮和中桥左侧车轮运行；后桥分别与后桥右侧车轮和后桥左侧车轮连接；电机通过电机减速器连接至后桥；电机通过减速器和后桥分别驱动后桥右侧车轮和后桥左侧车轮运行。本发明中的两根驱动桥分别对应两条驱动扭矩路线，两条扭矩路线均可以单独驱动车辆。而且对于控制策略来讲具有发动机直驱模式，混合动力模式以及纯电模式。实现对不同模式下的扭矩分配策略，能够较好的提升整车节油率。

技术研发人员：王斌,闫富煦,刘龙,童帅,程志腾
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19