一種增程式電動車驅(qū)動控制機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于增程式電動車驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種增程式電動車驅(qū)動控制機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]基于當今世界上汽車行業(yè)飛速發(fā)展，傳統(tǒng)車的數(shù)量與日倶增，隨著汽車尾氣排放的增加，空氣污染日益嚴重，包括我國在內(nèi)的各國汽車工業(yè)均面臨著節(jié)能減排的嚴峻挑戰(zhàn)。新能源汽車，由于其動力多來自于電能，因此對于減少石油消耗及環(huán)境保護具有重要意義。由于現(xiàn)階段車用電池能量密度、循環(huán)壽命以及安全因素的限制，純電動汽車市場化進程和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展受到了極大地限制。作為一種能夠增加純電動續(xù)駛里程的電動汽車，增程式電動車通過裝備了增程器，不需配備大容量的動力電池，降低了成本，而且其純電動續(xù)駛里程能夠滿足大部分用戶的日常行駛需求，突出了純電動汽車零排放的優(yōu)點，增程器的使用滿足了長行駛里程的需求，成為目前國內(nèi)外汽車行業(yè)的研究熱點和重點發(fā)展的新能源汽車產(chǎn)品。但是，現(xiàn)有增程式電動車的驅(qū)動控制都采用單一的驅(qū)動控制方法，即當動力電池電量充足時，由驅(qū)動電機單獨驅(qū)動車輛行駛；電量不足時，增程器啟動為驅(qū)動電機提供電能或為動力電池充電，但單一的驅(qū)動控制不能滿足駕駛員不同的駕駛需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)駕駛員不同的駕駛需求而選擇不同駕駛檔位的增程式電動車驅(qū)動控制機構(gòu)。使車輛設(shè)置常規(guī)駕駛檔位、動力駕駛檔位和經(jīng)濟駕駛檔位，在不同的行駛工況下，選擇不同駕駛檔位，充分利用發(fā)動機可以直接驅(qū)動的特點，提高整車的動力性能和經(jīng)濟性能。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種增程式電動車驅(qū)動控制機構(gòu)，包括有整車控制器，動力電池，驅(qū)動電機，主減速器，離合器，發(fā)動機，發(fā)電機，車輪，變速器，以及發(fā)動機與發(fā)電機的傳動齒輪，其特征在于:為驅(qū)動電機及附件空調(diào)提供電能的動力電池設(shè)置在電動車底盤底部，所述驅(qū)動電機通過電子無極變速器及主減速器與驅(qū)動車輪相連接；用來起動發(fā)動機或為驅(qū)動電機提供電能的發(fā)電機通過一組傳動齒輪機構(gòu)與發(fā)動機機械相連接；發(fā)動機設(shè)置在汽車前端，該發(fā)動機通過電控離合器、電子無極變速器及主減速器與車輪相連接；在駕駛員操縱臺上設(shè)置有帶動力駕駛檔位、經(jīng)濟駕駛檔位及常規(guī)駕駛檔位三個駕駛檔位按鈕，該三個駕駛檔位按鈕的輸出端與整車控制器的輸入端相連接，整車控制器與發(fā)動機控制器相連接。
[0005]本發(fā)明的整車控制器通過帶直流變換器的雙電機驅(qū)動控制器分別與驅(qū)動電機及發(fā)電機相連接。
[0006]本發(fā)明的驅(qū)動控制機構(gòu)是:當電控離合器接合時，發(fā)動機直接驅(qū)動車輪行駛，車輛設(shè)置三個駕駛檔位按鈕，供駕駛員手動選擇；根據(jù)構(gòu)型特點及為滿足駕駛員不同駕駛需求，車輛設(shè)置三個駕駛檔位，并根據(jù)不同檔位特點，分別制定不同檔位下的驅(qū)動控制策略，其特征在于:所述的操作步驟為:
(1)常規(guī)駕駛檔位驅(qū)動控制，在常規(guī)駕駛檔位下，加速踏板采用線性踏板控制；根據(jù)動力電池的電池荷電狀態(tài)分為電量消耗CD階段和電量保持CS階段，在CD階段整車純電動行駛，發(fā)動機不參與工作；在CS階段，根據(jù)車輛運行狀態(tài)及動力部件運行狀態(tài)，驅(qū)動模式分為純電動、混合驅(qū)動和發(fā)動機驅(qū)動模式，發(fā)動機只工作在經(jīng)濟區(qū)間；
(2)動力駕駛檔位驅(qū)動控制，在動力駕駛檔位下，負荷系數(shù)與加速踏板呈現(xiàn)“凸”函數(shù)關(guān)系，根據(jù)車輛運行狀態(tài)確定發(fā)動機、電機的工作狀態(tài)；
(3)經(jīng)濟駕駛檔位驅(qū)動控制，在經(jīng)濟駕駛檔位下，負荷系數(shù)與加速踏板呈現(xiàn)“凹”函數(shù)關(guān)系。限制車輛行駛最高車速，關(guān)閉空調(diào)，降低附件電耗，增長純電動續(xù)駛里程；
本發(fā)明所述的常規(guī)駕駛檔位控制如下:
(O當動力電池的荷電狀態(tài)SOC值高于常規(guī)駕駛模式SOC下限值時，整車純電動行駛；
(2)當動力電池的荷電狀態(tài)SOC值降到下限值以下時，車輛進入CS模式，如此時車輛低速巡航或者低速慢加速，整車需求功率較低，車輛仍純電動行駛。
[0007](3) CS模式下，如果車輛高速巡航，車輛運行在發(fā)動機驅(qū)動模式，如此時駕駛員需求轉(zhuǎn)矩Traq處于發(fā)動機經(jīng)濟區(qū)間內(nèi)，即T nin<Treq<Tnax,則發(fā)動機目標轉(zhuǎn)矩為車輛需求轉(zhuǎn)矩Traq;如果駕駛員需求轉(zhuǎn)矩Traq低于發(fā)動機經(jīng)濟區(qū)轉(zhuǎn)矩下限，即T _〈τ_，則發(fā)動機目標轉(zhuǎn)矩為1~_;如果駕駛員需求轉(zhuǎn)矩高于發(fā)動機經(jīng)濟區(qū)上限，即Τ_>Τ_，則發(fā)動機目標轉(zhuǎn)矩為1~_;該模式下發(fā)動機轉(zhuǎn)速由車速決定；
(4)CS模式下，如果此時車輛運行在非巡航狀態(tài)，車輛進入混合驅(qū)動模式，如此時駕駛員需求功率Praq低于發(fā)動機經(jīng)濟區(qū)功率下限，即Praq〈P_，則發(fā)動機工作點為經(jīng)濟區(qū)下限點；如此時駕駛員需求功率Praq高于發(fā)動機經(jīng)濟區(qū)上限，即P req>Pnax,則發(fā)動機工作在經(jīng)濟區(qū)上限點；如此時駕駛員需求功率處于發(fā)動機經(jīng)濟區(qū)間，則發(fā)動機工作在經(jīng)濟性曲線上。
[0008]本發(fā)明所述的動力駕駛檔位控制如下:
(I)動力駕駛檔位下，轉(zhuǎn)矩負荷系數(shù)與加速踏板呈現(xiàn)“凸”函數(shù)關(guān)系，目標轉(zhuǎn)矩較大且加速踏板對轉(zhuǎn)矩響應(yīng)較為敏感。
[0009](2)當車輛在正常行駛狀態(tài)時，驅(qū)動電機單獨驅(qū)動車輛行駛；當車輛急加速或者爬長坡時，駕駛員需求轉(zhuǎn)矩較大，此時發(fā)動機與驅(qū)動電機共同驅(qū)動車輛行駛，最大轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動電機與發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩之和，提高整車的動力性能。
[0010](3)當動力電池電量SOC值低于動力駕駛模式SOC下限值時，發(fā)動機工作在最大功率點，多余的功率為動力電池充電。
[0011]本發(fā)明所述的經(jīng)濟駕駛檔位控制如下:
(I)經(jīng)濟駕駛檔位下，轉(zhuǎn)矩負荷系數(shù)與加速踏板呈現(xiàn)“凹”函數(shù)關(guān)系，減小目標轉(zhuǎn)矩來降低能耗，改善電池容量特性及效率特性。
[0012](2)限制車輛行駛最高車速，車輛起步階段驅(qū)動電機的工作點控制在電機的最優(yōu)工作曲線上，當車輛的需求轉(zhuǎn)矩低于電機的最優(yōu)經(jīng)濟曲線上的轉(zhuǎn)矩，電動機按車輛需求的轉(zhuǎn)矩輸出，電池電量不足時，發(fā)動機工作在高效區(qū)，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。
[0013]本發(fā)明通過在常規(guī)增程式電動車上安裝了電控離合器和電子無極變速器，可實現(xiàn)發(fā)動機直接驅(qū)動車輛，在特定工況下進入發(fā)動機直驅(qū)模式，可以很大程度的提高整車行駛效率和車輛續(xù)駛里程。當整車純電動行駛時，驅(qū)動電機輸出轉(zhuǎn)矩通過無級變速器第一傳動比和主減速比本文所述驅(qū)動控制機構(gòu)除上述動力部件外，還有整車控制器、電池管理系統(tǒng)、雙電機驅(qū)動控制器、直流變換器、離合器控制器和發(fā)動機控制器。其中整車控制器用來接收駕駛員操作信號及各動力部件控制器信號，電池管理系統(tǒng)用來管理動力電池的工作，雙電機驅(qū)動控制器對驅(qū)動電機和發(fā)電機進行控制，直流變換器與雙電機控制器集成在一起，起到AC/DC的作用，發(fā)動機控制器用來對發(fā)動機進行控制，離合器控制器對電控離合器進行控制。基于車輛的構(gòu)型特點及整車動力源及驅(qū)動模式的增加，車輛設(shè)置三個駕駛檔位，車輛行駛在急加速工況或爬坡工況下，整車的需求功率較大，車輛可選擇動力駕駛模式，提高整車的動力性能；行駛在城市工況車輛需頻繁起停，整車的需求功率較小，選擇經(jīng)濟駕駛模式，提高整車的經(jīng)濟性能；常規(guī)駕駛檔位兼顧整車的動力性能和經(jīng)濟性能。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意簡圖；
圖2為本發(fā)明整車驅(qū)動模式和動力部件的工作狀態(tài)示意圖；
圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)矩負荷系數(shù)與加速踏板呈現(xiàn)“凹”函數(shù)關(guān)系示意圖。
[0015]附圖中主要部件說明:動力電池1，驅(qū)動電機2，主減速器3，離合器4，發(fā)動機5，發(fā)電機6，車輪7，電子無極變速器8，傳動齒輪機構(gòu)9。
[0016]下面將結(jié)合附圖并通過實例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但下述的實例僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書為準。
【具體實施方式】
[0017]實例I
由圖1-3所示，圖中的I為動力電池，2為驅(qū)動電機，3為主減速器，4為離合器，5為發(fā)動機，6為發(fā)電機，7為車輪，以及發(fā)動機與發(fā)電機的傳動齒輪9 ;為驅(qū)動電機2及附件空調(diào)提供電能的動力電池I設(shè)置在電動車底盤底部，所述驅(qū)動電機2通過電子無極變速器8及主減速器3與驅(qū)動車輪7相連接；用來起動發(fā)動機5或為驅(qū)動電機2提供電能的發(fā)電機6通過一組傳動齒輪機構(gòu)9與發(fā)動機5機械相連接；發(fā)動機5設(shè)置在汽車前端，該發(fā)動機5通過電控離合器、電子無極變速器8及主減速器3與車輪7相連接；在駕駛員操縱臺上設(shè)置有帶動力駕駛檔位、經(jīng)濟駕駛檔位及常規(guī)駕駛檔位三個駕駛檔位按鈕，該三個駕駛檔位按鈕的輸出端與整車控制器的輸入端相連接，整車控制器與發(fā)動機控制器相連接。
[0018]本發(fā)明提出的增程式電動車控制包括常規(guī)駕駛檔位、動力駕駛檔位及經(jīng)濟駕駛檔位控制三部分。
[0019]常規(guī)駕駛檔位控制:該檔位下，轉(zhuǎn)矩負荷系數(shù)與加速踏板呈線性函數(shù)