CN107471995A - 插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法 - Google Patents

插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107471995A
CN107471995A CN201610709488.4A CN201610709488A CN107471995A CN 107471995 A CN107471995 A CN 107471995A CN 201610709488 A CN201610709488 A CN 201610709488A CN 107471995 A CN107471995 A CN 107471995A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
pattern
hybrid
super capacitor
plug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610709488.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王言子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borgward Automotive China Co Ltd
Original Assignee
Borgward Automotive China Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borgward Automotive China Co Ltd filed Critical Borgward Automotive China Co Ltd
Priority to CN201610709488.4A priority Critical patent/CN107471995A/zh
Publication of CN107471995A publication Critical patent/CN107471995A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/26—Transition between different drive modes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/28—Four wheel or all wheel drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提出一种插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法，该系统包括：前轴驱动装置，前轴驱动装置用于驱动车辆的前轮；后轴驱动装置，后轴驱动装置用于驱动车辆的后轮；储能装置，储能装置包括动力电池、超级电容和电压调节装置，超级电容通过电压调节装置与高压母线相连，动力电池用于为前轴驱动装置供电，超级电容用于为后轴驱动装置供电；以及控制器，控制器用于在车辆切换至后驱模式或者四驱模式时，控制超级电容为后轴驱动装置供电。本发明能够提高车辆在加速、爬坡、打滑等需要大功率放电的工况下整车的动力性，通过合理使用整车能量，提高了动力电池的使用寿命及整车安全性。

Description

插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法。
背景技术
目前的四驱混合动力汽车动力系统中，多采用发动机+ISG电机驱动前轴，后轴驱动电机驱动后轴的形式。也就是说，前后轴电机系统都由动力电池组提供电能驱动车辆。由于车辆在急加速、爬坡、启动和超车时，需要消耗大功率的电能，当超过动力电池组功率限制进行放电时，会使电池损坏，增大电池的放热量，影响高压电池组的使用寿命和整车安全。而目前的这种汽车动力系统，由于动力电池组的功率限制，车辆在急加加速、爬坡、打滑、制动能量回收等工况下，消耗的电能会超过动力电池组功率限制，因此会损坏电池，增大电池的放热量，影响高压电池组的使用寿命和整车安全。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种插电式混合动力汽车的动力系统，该系统能够提高车辆在加速、爬坡、打滑等需要大功率放电的工况下整车的动力性，通过合理使用整车能量，提高了动力电池的使用寿命及整车安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种插电式混合动力汽车的动力系统，包括：前轴驱动装置，所述前轴驱动装置用于驱动车辆的前轮；后轴驱动装置，所述后轴驱动装置用于驱动车辆的后轮；储能装置，所述储能装置包括动力电池、超级电容和电压调节装置，所述超级电容通过所述电压调节装置与所述高压母线相连，所述动力电池用于为所述前轴驱动装置供电，所述超级电容用于为所述后轴驱动装置供电；以及控制器，所述控制器用于在车辆切换至后驱模式或者四驱模式时，控制所述超级电容为所述后轴驱动装置供电。
根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统，由动力电池为前轴驱动装置供电，增加了超级电容为后轴驱动装置供电，并在车辆切换至后驱模式或四驱模式时，控制超级电容为后轴驱动装置供电，从而能够提高车辆在加速、爬坡、打滑等需要大功率放电的工况下整车的动力性，通过合理使用整车能量，提高了动力电池的使用寿命及整车安全性。
另外，根据本发明上述实施例的插电式混合动力汽车的动力系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述控制器用于在车辆处于第一工况时，控制车辆以后驱模式行驶，并获车辆的车速及所述超级电容的电压，并在所述车速高于预设车速或所述超级电容的电压低于预设电压时，控制所述车辆切换至前驱模式或四驱模式。
在一些示例中，所述控制器还用于在所述车辆处于第二工况时，控制所述车辆切换至前驱模式，以及在所述车辆处于第三工况时，控制所述车辆切换至四驱模式。
在一些示例中，所述第一工况包括：车辆起步和/或所述车速低于所述预设车速；所述第二工况包括：所述车速高于所述预设车速；所述第三工况包括：车辆急加速和/或车辆爬坡和/或车辆处于超车挡和/或车轮打滑。
在一些示例中，所述控制器还用于在所述车辆切换至前驱模式或四驱模式后，获取所述动力电池的荷电状态，并在所述荷电状态低于第一预设值时，控制所述车辆进入混合动力模式，以及在所述荷电状态高于所述第一预设值时，控制所述车辆进入纯电动模式。
在一些示例中，所述控制器还用于在所述车辆处于混合动力模式时，判断所述动力电池组的荷电状态是否高于第二预设值，并在所述动力电池组的荷电状态高于第二预设值时，控制所述车辆由混合动力模式切换至纯电动模式。
为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种如本发明第一方面实施例提出的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，包括以下步骤：判断车辆的驱动模式；如果所述车辆处于后驱模式或者四驱模式，则控制所述超级电容为所述后轴驱动装置供电。
根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，由动力电池为前轴驱动装置供电，增加了超级电容为后轴驱动装置供电，并在车辆切换至后驱模式或四驱模式时，控制超级电容为后轴驱动装置供电，从而能够提高车辆在加速、爬坡、打滑等需要大功率放电的工况下整车的动力性，通过合理使用整车能量，提高了动力电池的使用寿命及整车安全性。
另外，根据本发明上述实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，还包括：在车辆处于第一工况时，控制车辆以后驱模式行驶，并获车辆的车速及所述超级电容的电压，并在所述车速高于预设车速或所述超级电容的电压低于预设电压时，控制所述车辆切换至前驱模式或四驱模式，并在所述车辆处于第二工况时，控制所述车辆切换至前驱模式，以及在所述车辆处于第三工况时，控制所述车辆切换至四驱模式。
在一些示例中，还包括：在所述车辆切换至前驱模式或四驱模式后，获取所述动力电池的荷电状态，并在所述荷电状态低于第一预设值时，控制所述车辆进入混合动力模式，以及在所述荷电状态高于所述第一预设值时，控制所述车辆进入纯电动模式。
在一些示例中，还包括：在所述车辆处于混合动力模式时，判断所述动力电池组的荷电状态是否高于第二预设值，并在所述动力电池组的荷电状态高于第二预设值时，控制所述车辆由混合动力模式切换至纯电动模式。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的结构框图；
图2是根据本发明一个实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的整体结构图；
图3是根据本发明一个实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的工作流程示意图；以及
图4是根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法。
图1是根据本发明一个实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的结构框图。图2是根据本发明一个实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的整体结构图。如图1所示，并结合图2，该插电式混合动力汽车的动力系统100，包括：前轴驱动装置110、后轴驱动装置120、储能装置130和控制器140。
其中，前轴驱动装置110用于驱动车辆的前轮。具体地说，如图2所示，前轴驱动装置110用于驱动车辆的左前轮和右前轮。前轴驱动装置110包括差速器、变速箱、两个离合器、前轴ISG电机及其控制器、发动机及其控制器。发动机通过与第一离合器与前轴驱动ISG电机相连，前轴ISG电机控制器通过控制器与高压母线连接，前轴ISG电机通过第二离合器、变速箱12和差速器驱动前轴的左前轮和右前轮。
后轴驱动装置120用于驱动车辆的后轮。具体地说，后轴驱动装置120用于驱动车辆的左后轮和右后轮。后轴驱动装置120包括左后轮轮毂电机及其控制器、右后轮轮毂电机及其控制器，左后轮轮毂电机及其控制器、右后轮轮毂电机及其控制器分别安装于左后轮和右后轮上，且分别与左超级电容组和右超级电容组相连。
储能装置130包括动力电池(即高压电池组)、超级电容和电压调节装置，超级电容通过电压调节装置与高压母线相连，动力电池用于为前轴驱动装置110供电，超级电容用于为后轴驱动装置120供电。结合图2所示，例如，动力电池及其管理系统与高压母线相连。超级电容包括左超级电容组和右超级电容组，分别为左后轮轮毂电机和右后轮轮毂电机供电。电压调节装置例如为双向DC/DC变换器，其包括第一双向DC/DC变换器和第二双向DC/DC变换器。左超级电容组通过第一双向DC/DC变换器33与高压母线相连，右超级电容组通过第二双向DC/DC变换器34连接在高压母线35。双向DC/DC变换器用于调节超级电容组的充电功率。
控制器140用于在车辆切换至后驱模式或者四驱模式时，控制超级电容为后轴驱动装置120供电。具体地，结合图2所示，控制器140例如包括整车控制器和储能管理系统。整车控制器分别向发动机控制器、前轴驱动电机控制器和储能管理系统发送控制信号，并接受其发送的信号。储能管理系统向车载充电机、高压电池组管理系统及左右双向DC/DC变换器发送控制信号，并接受其发送的信号。
具体地，控制器140用于在车辆处于第一工况时，控制车辆以后驱模式行驶，并获车辆的车速及超级电容的电压，并在车速高于预设车速或超级电容的电压低于预设电压时，控制车辆切换至前驱模式或四驱模式。
进一步地，控制器140还用于在车辆处于第二工况时，控制车辆切换至前驱模式，以及在车辆处于第三工况时，控制车辆切换至四驱模式。
其中，例如，第一工况包括：车辆起步和/或车速低于预设车速；第二工况包括：车速高于预设车速；第三工况包括：车辆急加速和/或车辆爬坡和/或车辆处于超车挡和/或车轮打滑。
换言之，结合图3所示，当驾驶员点火后，根据驾驶员的踏板信号，车辆开始起步(即车辆处于第一工况)，此时由后轮轮毂电机驱动车辆行驶，即车辆为后驱模式。则设定预设车速v1和超级电容(包括左超级电容组和右超级电容组)的最低电压阈值，即预设电压VUC_min，当车辆的车速高于预设车速v1或超级电容的电压低于预设电压VUC_min时，控制车辆右后驱模式切换至前驱模式或四驱模式。其中，在前驱模式下，控制动力电池为前轴驱动装置110供电，以驱动车辆前轮运转。在后驱模式下，控制超级电容为后轴驱动装置120供电，以驱动车辆后轮运转。控制在四驱模式下，控制动力电池为前轴驱动装置110供电，以驱动车辆前轮运转，同时控制超级电容为后轴驱动装置120供电，以驱动车辆后轮运转。
当车辆的车速高于预设车速(即处于第二工况)时，此时判断车辆处于中高速行驶，则控制车辆切换至前驱模式。另一方面，如果车速低于预设车速，则判断车辆为低速行驶，此时车辆处于第一工况。
当车辆急加速、爬坡、使用超车挡和/或轮胎打滑(即处于第三工况)时，控制车辆切换至四驱模式。由于车辆在急加速、爬坡、启动和超车时，需要消耗大功率的电能，超过高压电池组(动力电池)功率限制进行放电，会使的电池损坏，增大电池的放热量，影响高压电池组的使用寿命和整车安全。而超级电容组可以进行大功率的放电。因此在车辆急加速、爬坡、启动和超车等需要大功率放电的情况下，由超级电容组向轮毂电机输出电能参与驱动车辆，在提高车辆动力性的同时，保护了高压电池组的使用性能，保证车辆的安全，延长电池使用寿命。
进一步地，控制器140还用于在车辆切换至前驱模式或四驱模式后，获取动力电池的荷电状态，并在荷电状态低于第一预设值时，控制车辆进入混合动力模式，以及在荷电状态高于第一预设值时，控制车辆进入纯电动模式。
具体地说，在车辆选择进入前驱模式或四驱模式时，需要按照高压电池组的SOC(即动力电池的荷电状态)来选择车辆运行在纯电动模式或是混合动力模式。具体地，当高压电池组的SOC低于阈值SOC1(即第一预设值)时，车辆运行在混合动力模式，由发动机产生的机械能和储能装置130产生的电能共同驱动车辆。若高压电池组的SOC高于阈值SOC1，则车辆运行在纯电动模式，由高压电池组和两个超级电容组中的电能驱动车辆。进一步地，在车辆处于纯电动模式时，车辆可以分别工作于前驱模式，后驱模式及四驱模式。当车辆处于混合动力模式时，车辆可以工作于前驱模式和四驱模式。其中前驱模式主要应用在中高速行驶工况(即第二工况)下，后驱模式用于车辆的起步或低速行驶(即第一工况)，而在车辆急加速、爬坡、超车挡和/或车轮打滑情况()(第三工况)下工作在四驱模式下。更为具体地，在车辆起步阶段(第一工况下)，由左超级电容组和右超级电容组分别向左轮毂电机和右轮毂电机供电，以驱动车辆的左后轮和右后轮运转，实现后驱。由于超级电容组可以提供较大功率的电能，因此可以使得车辆可以快速起步。
进一步地，控制器140还用于在车辆处于混合动力模式时，判断动力电池组的荷电状态是否高于第二预设值，并在动力电池组的荷电状态高于第二预设值时，控制车辆由混合动力模式切换至纯电动模式。具体地说，结合图2所示，车辆在制动或空挡滑行时，可通过前轮ISG电机和后轮轮毂电机回收能量。在混合动力模式下，高压电池组回收能量后SOC会升高。为防止车辆在混合动力模式和纯电动模式之间频繁切换，设定SOC的第二阈值SOC2(即第二预设值)，且SOC2高于SOC1。当动力电池的SOC高于SOC2后，车辆才会由混合动力模式切换至纯电动模式。
作为具体示例，下表1展示了本发明实施例中，车辆在两种动力模式下的不同工况下对应的驱动模式。
表1
为了便于更好地理解本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统，以下结合图2和图3详细描述该插电式混合动力汽车的动力系统工作原理。
具体地说，当驾驶员点火后，根据驾驶员的踏板信息，车辆开始起步(第一工况)，由后轮轮毂电机驱动车辆。设定预设车速v1和两个超级电容组的最低电压阈值(预设电压)VUC_min，当车速高于v1或超级电容组电压低于VUC_min时，车辆需由后驱进入前驱模式或者四驱模式。
在车辆进入前驱模式或者四驱模式时，需要按照高压电池组(动力电池)的SOC来选择车辆运行在纯电动模式或是混合动力模式。当高压电池组的SOC低于第一预设值SOC1时，车辆选择混合动力模式，由发动机产生的机械能和电能共同驱动车辆。若高于SOC1，选择纯电动模式，由高压电池组和两个超级电容组中的电能驱动车辆。当车辆急加速、爬坡、使用超车挡或车轮打滑(第三工况)时，轮毂电机驱动后轮与前轮一起驱动车辆，实现四驱，否则车辆由前轮驱动，实现前驱。
车辆在制动或空挡滑行时，可通过前轮ISG电机和后轮轮毂电机回收能量。在混合动力模式下，高压电池组回收能量后SOC会升高。为防止在混合动力模式和纯电动模式之间频繁切换，设定SOC的第二预设值SOC2，且SOC2高于SOC1。当高压电池组的SOC高于SOC2后，才会由混合动力模式切换至纯电动模式。
综上，根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统，由动力电池为前轴驱动装置供电，增加了超级电容为后轴驱动装置供电，并在车辆切换至后驱模式或四驱模式时，控制超级电容为后轴驱动装置供电，从而能够提高车辆在加速、爬坡、打滑等需要大功率放电的工况下整车的动力性，通过合理使用整车能量，提高了动力电池的使用寿命及整车安全性。
本发明的进一步实施例还提出了一种插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法。该插电式混合动力汽车的动力系统例如为本发明上述实施例所描述的插电式混合动力汽车的动力系统100。
图4是根据本发明一个实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法的流程图。如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1：判断车辆的驱动模式。
步骤S2：如果车辆处于后驱模式或者四驱模式，则控制超级电容为后轴驱动装置供电。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括：在车辆处于第一工况时，控制车辆以后驱模式行驶，并获车辆的车速及超级电容的电压，并在车速高于预设车速或超级电容的电压低于预设电压时，控制车辆切换至前驱模式或四驱模式，并在车辆处于第二工况时，控制车辆切换至前驱模式，以及在车辆处于第三工况时，控制车辆切换至四驱模式。
其中，例如，第一工况包括：车辆起步和/或车速低于预设车速；第二工况包括：车速高于预设车速；第三工况包括：车辆急加速和/或车辆爬坡和/或车辆处于超车挡和/或车轮打滑。
进一步地，在在车辆切换至前驱模式或四驱模式后，获取动力电池的荷电状态，并在荷电状态低于第一预设值时，控制车辆进入混合动力模式，以及在荷电状态高于第一预设值时，控制车辆进入纯电动模式。
进一步地，在车辆处于混合动力模式时，判断动力电池组的荷电状态是否高于第二预设值，并在动力电池组的荷电状态高于第二预设值时，控制车辆由混合动力模式切换至纯电动模式。
需要说明的是，本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法的具体实现方式与本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的具体实现方式类似，具体请参见系统部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
综上，根据本发明实施例的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，由动力电池为前轴驱动装置供电，增加了超级电容为后轴驱动装置供电，并在车辆切换至后驱模式或四驱模式时，控制超级电容为后轴驱动装置供电，从而能够提高车辆在加速、爬坡、打滑等需要大功率放电的工况下整车的动力性，通过合理使用整车能量，提高了动力电池的使用寿命及整车安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种插电式混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括：
前轴驱动装置，所述前轴驱动装置用于驱动车辆的前轮；
后轴驱动装置，所述后轴驱动装置用于驱动车辆的后轮；
储能装置，所述储能装置包括动力电池、超级电容和电压调节装置，所述超级电容通过所述电压调节装置与所述高压母线相连，所述动力电池用于为所述前轴驱动装置供电，所述超级电容用于为所述后轴驱动装置供电；以及
控制器，所述控制器用于在车辆切换至后驱模式或者四驱模式时，控制所述超级电容为所述后轴驱动装置供电。
2.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制器用于在车辆处于第一工况时，控制车辆以后驱模式行驶，并获车辆的车速及所述超级电容的电压，并在所述车速高于预设车速或所述超级电容的电压低于预设电压时，控制所述车辆切换至前驱模式或四驱模式。
3.根据权利要求2所述的插电式混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述车辆处于第二工况时，控制所述车辆切换至前驱模式，以及在所述车辆处于第三工况时，控制所述车辆切换至四驱模式。
4.根据权利要求3所述的插电式混合动力汽车的动力系统，其特征在于，
所述第一工况包括：车辆起步和/或所述车速低于所述预设车速；
所述第二工况包括：所述车速高于所述预设车速；
所述第三工况包括：车辆急加速和/或车辆爬坡和/或车辆处于超车挡和/或车轮打滑。
5.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述车辆切换至前驱模式或四驱模式后，获取所述动力电池的荷电状态，并在所述荷电状态低于第一预设值时，控制所述车辆进入混合动力模式，以及在所述荷电状态高于所述第一预设值时，控制所述车辆进入纯电动模式。
6.根据权利要求5所述的插电式混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述车辆处于混合动力模式时，判断所述动力电池组的荷电状态是否高于第二预设值，并在所述动力电池组的荷电状态高于第二预设值时，控制所述车辆由混合动力模式切换至纯电动模式。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断车辆的驱动模式；
如果所述车辆处于后驱模式或者四驱模式，则控制所述超级电容为所述后轴驱动装置供电。
8.根据权利要求7所述的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，其特征在于，还包括：
在车辆处于第一工况时，控制车辆以后驱模式行驶，并获车辆的车速及所述超级电容的电压，并在所述车速高于预设车速或所述超级电容的电压低于预设电压时，控制所述车辆切换至前驱模式或四驱模式，并在所述车辆处于第二工况时，控制所述车辆切换至前驱模式，以及在所述车辆处于第三工况时，控制所述车辆切换至四驱模式。
9.根据权利要求7所述的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述车辆切换至前驱模式或四驱模式后，获取所述动力电池的荷电状态，并在所述荷电状态低于第一预设值时，控制所述车辆进入混合动力模式，以及在所述荷电状态高于所述第一预设值时，控制所述车辆进入纯电动模式。
10.根据权利要求9所述的插电式混合动力汽车的动力系统的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述车辆处于混合动力模式时，判断所述动力电池组的荷电状态是否高于第二预设值，并在所述动力电池组的荷电状态高于第二预设值时，控制所述车辆由混合动力模式切换至纯电动模式。
CN201610709488.4A 2016-08-23 2016-08-23 插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法 Pending CN107471995A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610709488.4A CN107471995A (zh) 2016-08-23 2016-08-23 插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610709488.4A CN107471995A (zh) 2016-08-23 2016-08-23 插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107471995A true CN107471995A (zh) 2017-12-15

Family

ID=60594626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610709488.4A Pending CN107471995A (zh) 2016-08-23 2016-08-23 插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107471995A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109017638A (zh) * 2018-09-13 2018-12-18 领途汽车有限公司 一种新能源汽车的四驱控制系统
CN109334473A (zh) * 2018-11-30 2019-02-15 开封金诺车业有限公司 用于电动汽车的大功率增程直驱系统
CN111867870A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 马自达汽车株式会社 车辆驱动装置
CN112009261A (zh) * 2019-05-30 2020-12-01 上海汽车变速器有限公司 基于ev前后驱智能协调驱动系统的控制方法
CN112432787A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 上海汽车集团股份有限公司 单向离合器有效性确定方法及装置
CN113879117A (zh) * 2021-11-19 2022-01-04 广东皓耘科技有限公司 四驱控制方法、装置、系统、车辆和拖拉机
WO2022037380A1 (zh) * 2020-08-18 2022-02-24 厦门雅迅网络股份有限公司 一种电动车的优化能量分配方法、系统和电动车

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655165A3 (en) * 2004-11-08 2007-11-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving device and motor vehicle equipped with driving device
CN101830222A (zh) * 2010-03-01 2010-09-15 盛能动力科技(深圳)有限公司 混合动力车辆及其控制方法
CN102294961A (zh) * 2011-06-09 2011-12-28 奇瑞汽车股份有限公司 电动车能量控制方法、装置和系统
CN202491672U (zh) * 2011-09-30 2012-10-17 广州汽车集团股份有限公司 用于四驱混合动力汽车的混合动力驱动系统
CN203186073U (zh) * 2012-12-26 2013-09-11 北京智行鸿远汽车技术有限公司 双轴四轮驱动混合动力系统
CN104149777A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 北汽福田汽车股份有限公司 一种四驱混合动力汽车的控制方法
CN104417347A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车的控制系统和控制方法
CN104417523A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车的控制系统和控制方法
CN104417345A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车的控制系统和控制方法
CN104842817A (zh) * 2014-07-03 2015-08-19 北汽福田汽车股份有限公司 车辆的控制方法及系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655165A3 (en) * 2004-11-08 2007-11-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving device and motor vehicle equipped with driving device
CN101830222A (zh) * 2010-03-01 2010-09-15 盛能动力科技(深圳)有限公司 混合动力车辆及其控制方法
CN102294961A (zh) * 2011-06-09 2011-12-28 奇瑞汽车股份有限公司 电动车能量控制方法、装置和系统
CN202491672U (zh) * 2011-09-30 2012-10-17 广州汽车集团股份有限公司 用于四驱混合动力汽车的混合动力驱动系统
CN203186073U (zh) * 2012-12-26 2013-09-11 北京智行鸿远汽车技术有限公司 双轴四轮驱动混合动力系统
CN104149777A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 北汽福田汽车股份有限公司 一种四驱混合动力汽车的控制方法
CN104417347A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车的控制系统和控制方法
CN104417523A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车的控制系统和控制方法
CN104417345A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车的控制系统和控制方法
CN104842817A (zh) * 2014-07-03 2015-08-19 北汽福田汽车股份有限公司 车辆的控制方法及系统

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11738630B2 (en) 2018-03-20 2023-08-29 Mazda Motor Corporation Vehicle in-wheel drive motor and a body side drive motor
CN111867870A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 马自达汽车株式会社 车辆驱动装置
CN111867867A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 马自达汽车株式会社 车辆驱动装置
CN111867867B (zh) * 2018-03-20 2024-04-05 马自达汽车株式会社 车辆驱动装置
US11938801B2 (en) 2018-03-20 2024-03-26 Mazda Motor Corporation Vehicle drive device
CN111867870B (zh) * 2018-03-20 2023-09-29 马自达汽车株式会社 车辆驱动装置
US11718168B2 (en) 2018-03-20 2023-08-08 Mazda Motor Corporation Vehicle drive device
CN109017638A (zh) * 2018-09-13 2018-12-18 领途汽车有限公司 一种新能源汽车的四驱控制系统
CN109334473B (zh) * 2018-11-30 2023-09-08 李忠才 用于电动汽车的大功率增程直驱系统
CN109334473A (zh) * 2018-11-30 2019-02-15 开封金诺车业有限公司 用于电动汽车的大功率增程直驱系统
CN112009261A (zh) * 2019-05-30 2020-12-01 上海汽车变速器有限公司 基于ev前后驱智能协调驱动系统的控制方法
CN112432787B (zh) * 2019-08-26 2023-10-27 上海汽车集团股份有限公司 单向离合器有效性确定方法及装置
CN112432787A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 上海汽车集团股份有限公司 单向离合器有效性确定方法及装置
WO2022037380A1 (zh) * 2020-08-18 2022-02-24 厦门雅迅网络股份有限公司 一种电动车的优化能量分配方法、系统和电动车
CN113879117A (zh) * 2021-11-19 2022-01-04 广东皓耘科技有限公司 四驱控制方法、装置、系统、车辆和拖拉机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107471995A (zh) 插电式混合动力汽车的动力系统及其控制方法
CN102358283B (zh) 一种混合动力车驱动轴扭矩解析控制方法
CN104149777B (zh) 一种四驱混合动力汽车的控制方法
CN102652087B (zh) 混合动力车辆及其控制方法
CN103419616B (zh) 四驱混合动力汽车及其控制方法
CN203611743U (zh) 汽车
CN105128852A (zh) 一种增程式电动车驱动控制机构
EP2193969B1 (en) Vehicle control system
CN103481766B (zh) 一种电动汽车的驱动系统和方法
CN204095511U (zh) 一种混合动力四驱系统及汽车
CN103863323A (zh) 一种重度混合动力汽车的能量管理系统及控制方法
CN106800020A (zh) 一种四驱混合动力系统及其控制方法
CN102490584A (zh) 混联式混合动力总成
CN102742117A (zh) 用于优化混合动力车辆电池再充电的方法
WO2012076870A2 (en) An electric hybrid vehicle
CN102897016A (zh) 双离合器变速四轮驱动混合动力车辆的驱传动及控制系统
WO2012167376A1 (en) Hybrid vehicle
CN104590248A (zh) 一种基于串并联混合动力系统的控制方法
CN111204233A (zh) 一种增程式电动四驱系统及汽车
CN104590262A (zh) 用于汽车的混合动力系统、混合动力车及其控制方法
CN105799501A (zh) 分离轴式双动力混合的工程车
CN106314168A (zh) 一种非公路自卸车的电辅助驱动系统及其设计方法
CN106915344B (zh) 用于混合动力车辆的方法和装置
KR101518898B1 (ko) 플러그인 하이브리드 자동차의 충전지향모드 제어장치 및 방법
CN108773294A (zh) 单电机四轮驱动的电动汽车起步及行驶控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication