CN101134437A - 混合动力车及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力车及其控制方法，其中该混合动力车包括：内燃机、电动/发电机、离合器、电控机械自动变速箱、蓄电池、行车控制单元、差速器、行车控制单元、内燃机管理单元、变速箱控制器、电子油门踏板、制动踏板、选档器、加速模式选择器。至少一台电动/发电机直接通过差速器驱动车辆。通过行车控制单元实现：当电控机械自动变速箱处在换档期间，启动电动/发电机来驱动车辆；当车辆需要时，启动电动/发电机与内燃机共同来驱动车辆。

Description

混合动力车及其控制方法
所属技术领域：
本发明涉及一种混合动力车及其控制方法，尤其是以电控机械自动变速箱(简称AMT)为变速装置的混合动力车及其控制方法。
背景技术：
目前，公知的电控机械自动变速箱，是在常规的手动机械变速箱的基础上实现离合器分合和换档操纵机构的自动化。即在控制单元的控制下，离合器会配合换档操纵机构而进行分离或闭合，从而实现自动换档的功能。但是目前的电控机械自动变速箱有两个不足：第一，换档时车辆的加速度变化太大，即当离合器因换档而分离时，车辆驱动扭矩为零而产生很大的减速度，严重影响车辆行驶平顺性；第二、不能给车辆提供低速大扭矩，故而陡坡起步困难、不能持续在陡坡超低速平稳行驶、车辆加速性也不好。不能给车辆提供低速大扭矩输出的根本原因在于传动系统内没有液力变矩器，而内燃机在低转速下不能提供足够的扭矩，因此只能设置内燃机以较高的转速运转而离合器处在半离合状态下工作，不仅不能给车辆提供低速大扭矩，而且半离合状态也不能持续很长时间，否则会导致摩擦片因离合器热负荷过载而缩短使用寿命甚至烧毁。
另外，在中国专利公开号1447758A(以下称专利文献1)提到了类似的混合动力车，其中电动/发电机设置在变速箱的输入端，在换档期间该驱动系统不能给车辆提供驱动扭矩。
发明内容：
为了克服上述不足，本发明提供一种混合动力车及其控制方法，可以在采用电控机械自动变速箱的车辆上实现：换档时车辆驱动扭矩基本保持连续，可以给车辆提供低速大扭矩。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在采用常规的电控机械自动变速箱的车辆上，配置至少一台电动/发电机，直接通过差速器驱动车辆、或至少采用一个轮内电动/发电机直接驱动车辆；通过行车控制单元实现：当离合器因换档而分离时用电动/发电机驱动车辆；当车辆需要低速大扭矩驱动时用电动/发电机+内燃机共同驱动车辆。
本发明的有益效果是，明显地改善换档期间车辆的平顺性、车辆陡坡起步平稳性、车辆陡坡超低速行驶平稳性和车辆的加速性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是专利文献1的功能原理图
图2是本发明的功能原理图
图3是本发明的第一实施例混合动力车构造图
图4是本发明的一个实施例的控制方法
图5是本发明的一个实施例在3档到4档换档期间，内燃机、电动/发电机和车辆扭矩输出关系
图6是本发明的第二实施例混合动力车构造图
图中，110.内燃机、120.离合器、130.电控机械自动变速箱、140.前差速器、150.前车轮、160.蓄电池、170.后车轮、180.后差速器、190.电动/发电机、200.行车控制单元、210.内燃机管理单元、220.变速箱控制器、230.差速器、240.驱动车轮、250.电动/发电机离合器、260.内燃机驱动扭矩曲线、270.电动发电机驱动扭矩曲线、280.车辆驱动扭矩曲线、290.电子油门踏板、300.制动踏板、310.选档器、320.加速模式选择器。
具体实施方式
在图3所示的第一实施例，是一辆内燃机前置横置四轮驱动的车辆。
内燃机(110)的动力通过离合器(120)、电控机械自动变速箱(130)和前差速器(140)来驱动前车轮(150)。
电动/发电机(190)通过后差速器(180)驱动后车轮(170)。
蓄电池(160)通过行车控制单元(200)给电动/发电机(190)供电。
蓄电池(160)也可以通过行车控制单元(200)贮存来自电动/发电机(190)的电能。
行车控制单元(200)通过变速箱控制器(220)控制电控机械自动变速箱(130)和离合器(120)协调动作。
行车控制单元(200)通过内燃机管理单元(210)控制内燃机(110)的运行。
行车控制单元(200)控制电动/发电机(190)工作在电动机状态、发电机状态或停止运行。
电子油门踏板(290)、制动踏板(300)、选档器(310)和加速模式选择器(320)都与行车控制单元(200)电联结，驾驶员的意志是通过电子油门踏板(290)、制动踏板(300)、选档器(310)和加速模式选择器(320)转换成电信号输出给行车控制单元(200)，通过行车控制单元(200)来控制混合动力车工作。
在图4所示的表格里说明了本发明的一个实施例运行时，各单元部分工作状态。下面说明几个状态的含义：
首先是换档期间内燃机(110)和电动/发电机(190)的工作关系。在换档以前，车辆完全由内燃机(110)驱动。当电控机械自动变速箱(130)处在换档过程开始时，随着离合器(120)的分离，电控机械自动变速箱(130)的输出扭矩会降低到零，与此同时行车控制单元(200)控制电动/发电机(190)工作在电动机状态，将扭矩直接输送到车轮，使得车辆驱动扭矩基本保持不变。而当电控机械自动变速箱(130)处在换档结束阶段，随着离合器(120)的结合，电控机械自动变速箱(130)的输出扭矩会迅速恢复，与此同时行车控制单元(200)控制电动/发电机(190)工作在停机状态，车辆返回到完全由内燃机(110)驱动状态。在图5所示的是一个实施例在电控机械自动变速箱(130)在从3档换到4档期间，内燃机(110)、电动/发电机(190)的输出扭矩和车辆驱动扭矩的变化规律。
其次，说明车辆陡坡/重载起步时，内燃机(110)和电动/发电机(190)的工作关系。在车辆陡坡起步前，制动踏板(300)处在踏下状态、内燃机(110)处在怠速状态、离合器(120)分离、电动/发电机(190)处在停机状态；当开始起步时，行车控制单元(200)感知到制动踏板(300)抬起，控制电控机械自动变速箱(130)进入常规的起步程序，即电控机械自动变速箱(130)处在1档位置，离合器(120)缓慢结合，与此同时控制电动/发电机(190)也处在电动机状态，此时车辆驱动扭矩来自于内燃机和电动/发电机；待离合器(120)完全结合，行车控制单元(200)会控制电动/发电机(190)的扭矩输出会自动降到零，此时车辆驱动扭矩完全来自于内燃机。
另外，说明车辆制动再生发电，当制动踏板(300)踏到一般制动状态，行车控制单元(200)感知到制动踏板(300)的位置，设置电动/发电机(190)处于发电机状态，
其余工作状态不一一说明，本领域的技术人员容易理解它们的含义。
在图6所示的第二实施例是一辆内燃机前置横置前驱动的混合动力车。内机燃(110)的动力通过离合器(120)、电控机械自动变速箱(130)和前差速器(140)来驱动前车轮(150)。
电动/发电机(190)也是通过前差速器(140)驱动前车轮(170)。
蓄电池(160)通过行车控制单元(200)给电动/发电机(190)供电。
蓄电池(160)也可以通过行车控制单元(200)贮存来自电动/发电机(190)的电能。
行车控制单元(200)通过变速箱控制器(220)控制电控机械自动变速箱(130)和离合器(120)协调动作。
行车控制单元(200)通过内燃机管理单元(210)控制内燃机(110)的运行。
行车控制单元(200)控制电动/发电机(190)工作在电动机状态、发电机状态或停止运行。
电子油门踏板(290)、制动踏板(300)、选档器(310)和加速模式选择器(320)都与行车控制单元(200)电连接，驾驶员的意志是通过电子油门踏板(290)、制动踏板(300)、选档器(310)和加速模式选择器(320)转换成电信号输出给行车控制单元(200)，通过行车控制单元(200)来控制混合动力车工作。
以上所述仅仅是本专利的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种混合动力车，包括：内燃机；离合器，离合器设置在内燃机和电控机械自动变速箱之间；电控机械自动变速箱，电控机械自动变速箱输出至差速器；差速器；内燃机管理单元；变速箱控制器；电子油门踏板；制动踏板；选档器；加速模式选择器；电动/发电机；行车控制单元，其特征是：电动/发电机直接输出到差速器；行车控制单元分别与蓄电池、电动/发电机、内燃机管理单元、变速箱控制器、电子油门踏板、选档器、加速模式选择器电连接，并控制离合器、电控机械自动变速箱、内燃机和电动/发电机。
2.一种混合动力车的控制方法，所述的混合动力车包括：内燃机；离合器，离合器设置在内燃机和电控机械自动变速箱之间；电控机械自动变速箱，电控机械自动变速箱输出至差速器；差速器；电动/发电机，电动/发电机直接输出到差速器；内燃机管理单元；变速箱控制器；电子油门踏板；选档器；加速模式选择器；行车控制单元，行车控制单元分别与蓄电池、电动/发电机、内燃机管理单元、变速箱控制器、电子油门踏板、选档器、加速模式选择器电连接，其特征是：如此地设置行车控制单元，使其控制电动/发电机，当离合器因换档而分离时，设置电动/发电机工作在电动机状态，输出驱动扭矩至车辆；当离合器因换档结束而闭合时，设置电动/发电机工作在停机状态；行车控制单元从变速箱控制器获得离合器分离和闭合的信息。
3.根据权利要求1和2所述的混合动力车，其特征是：采用手动机械变速箱。
4.根据权利要求1和2所述的混合动力车，其特征是：至少两台轮内电动/发电机直接安装在车轮内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103419616A (zh) * 2012-05-16 2013-12-04 北汽福田汽车股份有限公司 四驱混合动力汽车及其控制方法
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