CN106184187B - 混合动力驱动系统以及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明的混合动力驱动系统以及汽车，其中混合动力驱动系统包括电动机、发动机、发电机，还包括控制器以及电池，控制器与发动机、发电机、离合器、电动机分别连接。本发明的汽车包括本发明的混合动力驱动系统。本发明的技术方案确保车辆行驶时，发动机一直在最佳工作状态运转，避免发电机功率频繁转换，减少电池损耗，达到节能降耗，充分利用能源的目的。

Description

混合动力驱动系统以及汽车
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动系统以及汽车。
背景技术
20世纪90年代以来，世界各国改善环境的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是电池问题阻碍了电动汽车的应用，混合动力汽车(HEV)作为从传统能源汽车到纯电动汽车的一种过渡方案，成为目前各大汽车企业的主要选择。
混合动力汽车的混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。
并联式动力混合动力汽车包括发动机、发电机和电动机，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机-发电机和电池共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池驱动电动机，当电池缺电时则由发动机-发电机向电池充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以保证发动机一直处在最佳工作状态的，节省电池损耗，更为节能环保的混合动力驱动系统以及汽车。
本发明的混合动力驱动系统，包括与传动系统连接的电动机、发动机、与发动机连接的发电机，其特征在于，还包括控制器、用于测量车速的测速传感器以及与所述电动机连接的电池、用于获取所述电池电量的检测电路，所述发动机与传动系统通过离合器连接；
所述控制器与发动机、发电机、离合器、电动机分别连接，所述控制器还与所述测速传感器连接，在车速低于第一预设值时，所述控制器控制离合器分离并控制电动机带动传动系统工作；当车速在一定范围内，控制器控制离合器吸合同时控制发电机及电动机关闭，所述发动机通过离合器带动传动系统工作；
所述控制器还与所述检测电路连接，在所述电池的电量低于某一限值时，所述控制器控制发动机带动发电机发电并将电力输入到电池。
本发明的混合动力驱动系统，其中，还包括：用于检测路况的路况检测单元；
所述控制器与所述路况检测单元连接，当路况为不平坦或上坡时，所述控制器控制电动机和发动机共同带动传动系统工作。
本发明的混合动力驱动系统，其中，所述发动机包括调速机构；
所述控制器与所述调速机构连接，当车速超过第二预设值时，所述控制器控制所述调速机构提高发动机的转速并带动传动系统工作，同时控制电动机共同带动传动系统工作。
本发明的混合动力驱动系统，其中，还包括计时单元，与所述测速传感器连接，当车速超过第二预设值时，所述计时单元开始计时；
所述控制器与所述计时单元连接，当车速超过第二预设值并持续一定时间且电池的电量低于一定值时，所述控制器控制所述调速机构提高发动机的转速带动传动系统工作，并控制电动机停止，在车速低于第一预设值时，所述控制器控制发动机带动发电机发电并将电力输入到电池。
本发明的混合动力驱动系统，其中，还包括分动器，所述分动器与所述发动机连接，所述分动器用于与前驱动桥、后驱动桥分别连接。
本发明的汽车，包括本发明的混合动力驱动系统。
本发明的技术方案确保车辆行驶时，发动机一直在最佳工作状态运转，在车辆以经济时速巡航时，发动机直接驱动车辆行驶，避免发电机功率频繁转换，减少电池损耗，达到节能降耗，充分利用能源的目的。
附图说明
图1为本发明的混合动力驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的混合动力驱动系统，包括与传动系统连接的电动机1、发动机2、与发动机2连接的发电机3，还包括控制器6、用于测量车速的测速传感器，以及与电动机连接的电池7、用于获取电池7电量的检测电路，发动机2与传动系统通过离合器5连接。
控制器6与发动机2、发电机3、离合器5、电动机1分别连接，控制器6还与测速传感器连接，在车速低于第一预设值时，控制器6控制离合器5分离并控制电动机1带动传动系统工作；当车速在一定范围内，控制器6控制离合器5吸合同时控制发电机3及电动机1关闭，发动机2通过离合器5带动传动系统工作。
控制器6还与检测电路连接，在电池7的电量低于某一限值时，控制器6控制发动机2带动发电机3发电并将电力输入到电池7。
本发明的混合动力驱动系统，其中，还包括：用于检测路况的路况检测单元。控制器6与路况检测单元连接，当路况为不平坦或上坡时，控制器6控制电动机1和发动机2共同带动传动系统工作。
路况检测单元可以包括储存有全国道路状况的电脑以及卫星定位系统，电脑与控制器6连接，当路况检测单元发现汽车行驶于路况不平坦或上坡路段时，向控制器6发送信号，控制器6控制电动机1和发动机2共同带动传动系统工作。
路况检测单元也可以包括检测汽车震动的检测元件、高度检测仪以及控制电路，控制电路分别与检测元件、高度检测仪连接。控制电路与控制器6连接。
本发明的混合动力驱动系统，其中，发动机2包括调速机构。控制器6与调速机构连接，当车速超过第二预设值时，控制器6控制调速机构提高发动机的转速并带动传动系统工作，同时控制电动机共同带动传动系统工作。
本发明的混合动力驱动系统，其中，还包括计时单元，与测速传感器连接，当车速超过第二预设值时，计时单元开始计时。控制器6与计时单元连接，当车速超过第二预设值并持续一定时间且电池的电量低于一定值时，控制器6控制调速机构提高发动机的转速带动传动系统工作，并控制电动机停止，在车速低于第一预设值时，控制器控制发动机带动发电机发电并将电力输入到电池。
本发明的混合动力驱动系统，其中，还包括分动器8，分动器8与发动机2连接，分动器8用于与前驱动桥、后驱动桥分别连接。分动器8用于实现四驱驱动。
本发明的混合动力驱动系统在工作中，当车速在一定范围(此范围位于第一预设值和第二预设值之间)内，控制器6控制离合器5吸合同时控制发电机3及电动机1关闭，以使车辆由发动机2驱动；控制器6用于监测电池7的电量，在电池7的电量低于某一限值时，控制器6控制发动机2带动发电机3发电并将电力输入到电池7。
本发明的汽车，包括本发明的混合动力驱动系统。
本发明的技术方案确保车辆行驶时，发动机一直在最佳工作状态运转，在车辆以经济时速巡航时，发动机直接驱动车辆行驶，避免发电机功率频繁转换，减少电池损耗，达到节能降耗，充分利用能源的目的。
本发明的混合动力驱动系统，其中，离合器5为电磁离合器，通过离合器使车辆在经济时速巡航时，纯电驱动转换为传统动力系统的转换驱动，同时确保发动机在最佳工作状态运转，提高能源利用效率。
本发明的汽车采用混联方式，并具有串联方式结构简单的特点，同时增加电磁离合器，实现发动机在最佳工作状态的动力直驱，实现经济行驶。
本发明的汽车在低速行驶时，主要以电动机作为驱动装置，起步和小负荷运转时，由电池提供电能，在电池电量低于某一限值时，控制器启动发动机，控制发动机在最佳工作区域带动发电机发电，将电力输入到电池，补充电池电量；当车辆行驶速度在发动机经济转速段时，控制器控制电磁离合器吸合，同时将发电机关闭，电动机关闭，实现车辆由发动机直接驱动；当路面扰动影响车辆行驶速度较大时，如路面起伏或较小爬坡时，通过控制器控制电动机输出扭矩，进行驱动力补偿，保证车辆行驶；当车辆速度超过经济时速时，通过适当提高发动机转速，同时由电动机进行扭矩补偿，实现混动模式，以满足高速行驶，若高速行驶时间较长，电池电量低于限值时，则提高发动机转速，同时切断电动机，待车辆低速行驶时，再对电池进行电量补充。
本发明的技术方案通过增加离合器，增加对发动机和电动力的多种控制选择，实现处在最佳工作状态时的发动机直接驱动车辆行驶，避免发电机功率频繁转换，减少电池损耗，能够实现节能10-20％目的。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种混合动力驱动系统，包括与传动系统连接的电动机、发动机、与发动机连接的发电机，其特征在于，还包括控制器、用于测量车速的测速传感器以及与所述电动机连接的电池、用于获取所述电池电量的检测电路，所述发动机与传动系统通过电磁离合器连接；
所述控制器与发动机、发电机、电磁离合器、电动机分别连接，所述控制器还与所述测速传感器连接，在车速低于第一预设值时，所述控制器控制电磁离合器分离并控制电动机带动传动系统工作；当车速在一定范围内，控制器控制电磁离合器吸合同时控制发电机及电动机关闭，所述发动机通过电磁离合器带动传动系统工作；
所述控制器还与所述检测电路连接，在所述电池的电量低于某一限值时，所述控制器控制发动机带动发电机发电并将电力输入到电池。
2.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，还包括：用于检测路况的路况检测单元；
所述控制器与所述路况检测单元连接，当路况为不平坦或上坡时，所述控制器控制电动机和发动机共同带动传动系统工作。
3.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机包括调速机构；
所述控制器与所述调速机构连接，当车速超过第二预设值时，所述控制器控制所述调速机构提高发动机的转速并带动传动系统工作，同时控制电动机共同带动传动系统工作。
4.如权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，还包括计时单元，与所述测速传感器连接，当车速超过第二预设值时，所述计时单元开始计时；
所述控制器与所述计时单元连接，当车速超过第二预设值并持续一定时间且电池的电量低于一定值时，所述控制器控制所述调速机构提高发动机的转速带动传动系统工作，并控制电动机停止，在车速低于第一预设值时，所述控制器控制发动机带动发电机发电并将电力输入到电池。
5.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，还包括分动器，所述分动器与所述发动机连接，所述分动器用于与前驱动桥、后驱动桥分别连接。
6.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的混合动力驱动系统。
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