CN109572440A - 一种应用于suv的电动液压混合动力系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种应用于SUV的电动液压混合动力系统及其控制方法,属于电动汽车液压运用技术领域,旨在解决四驱电动汽车制动能量回收率低、电机驱动效率优化的问题,所述系统包括:依次机械连接的前电机、前耦合机构、前驱动桥和前轮;依次机械连接的后电机、后耦合机构、后驱动桥和后轮;与前电机和后电机分别电气连接的动力电池;与前耦合机构通过前离合器机械连接的前泵/马达;与后耦合机构通过后离合器机械连接的后泵/马达;与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统;与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板、油门踏板分别信号连接的电子控制单元。

Description

一种应用于SUV的电动液压混合动力系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种属于电动汽车液压运用技术领域,涉及驱动与制动能量回收利用装置,具体涉及一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统及其控制方法及其控制方法。
背景技术
近年来,随着全球经济的不断发展,汽车的产销量及保有量逐年增加,可利用能源逐年减少,节能环保型汽车成为世界各国争相研究的热点,电动汽车被认为是汽车未来最有前景的方向之一,因此,如何提高电动汽车的能源利用率至关重要。再生制动是提高电动汽车能源利用率的有效途径之一,再生制动储能装置包括电池储能、飞轮储能、液压储能、超级电容储能等,电池储能是目前最为常用的储能方式,但其昂贵的价格及相对较低功率密度,限制了制动能量的回收,而液压储能具有功率密度大,价格低廉等特点,适合于电动汽车制动能量回收,由蓄能器及液压执行部件组成的液压系统能够最大限度的回收车辆的制动能量,与电动汽车结合,可提高电机的驱动效率。
四驱电动乘用车多采用前、后轴电机集中驱动,其拥有两套独立的驱动系统,为能量回收提供了更大的潜力,驱动与制动方式更为灵活。然而,不论是传统车辆还是电动车辆在连续下坡时,均存在车辆制动器频繁使用,严重影响车辆的制动稳定性,降低车辆制动器的使用寿命,电动四驱乘用车驱动部件仅为电机,使电机的高效驱动受到了一定的限制。
液压系统具有成本低,对原有车辆系统改造小,能够提高车辆驱动与制动性能,拥有非常宽广的应用前景,泵/马达作为一种能量转化装置,具有能量转化的可逆性,蓄能器具有功率密度大的特点,泵/马达与蓄能器的组合特别适合于车辆的制动能量回收,电动汽车的高效驱动。
发明内容
有鉴于此,本发明所要解决的技术问题为四驱电动汽车制动能量回收率低、电机驱动效率优化等,提出一种改善车辆驱动性能和制动性能的闭式液压辅助系统,通过泵/马达、高压蓄能器、低压蓄能器组成的系统,提高回收能量效率,电机驱动效率,同时还提供一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统及其控制方法。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供一种应用于SUV的电动液压混合动力系统,包括:依次机械连接的前电机、前耦合机构、前驱动桥和前轮;依次机械连接的后电机、后耦合机构、后驱动桥和后轮;与前电机和后电机分别电气连接的动力电池;与前耦合机构通过前离合器机械连接的前泵/马达;与后耦合机构通过后离合器机械连接的后泵/马达;与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统;与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板、油门踏板分别信号连接的电子控制单元。
进一步,还包括与电子控制单元信号连接的车速传动器。
进一步,所述前电机、后电机采用永磁电机。
进一步,所述前离合器、后离合器采用湿式多片离合器。
进一步,所述前泵/马达、后泵/马达固定于车架上。
进一步,所述液压系统包括与前泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅳ、与后泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅰ、与前泵/马达的液压缸Ⅱ连接的三位四通电磁阀Ⅱ、与后泵/马达的液压缸Ⅰ连接的三位四通电磁阀Ⅰ、与三位四通电磁阀Ⅱ连接的减压阀Ⅱ、与三位四通电磁阀Ⅰ连接的减压阀Ⅰ、与减压阀Ⅱ连接的两位两通电磁阀Ⅲ、与减压阀Ⅰ连接的两位两通电磁阀Ⅱ、与两位两通电磁阀Ⅲ和两位两通电磁阀Ⅱ连接的高压蓄能器、与三位四通电磁阀Ⅱ和三位四通电磁阀Ⅰ连接的低压蓄能器;所述低压蓄能器还与前泵/马达、后泵/马达、减压阀Ⅱ和减压阀Ⅰ分别连接,所述低压蓄能器还与两位三通电磁阀、插装阀、溢流阀循环连接,所述两位三通电磁阀还通过单向阀连接于插装阀和溢流阀之间,所述高压蓄能器连接于插装阀和溢流阀之间,所述插装阀还与两位两通电磁阀Ⅳ和两位两通电磁阀Ⅰ分别连接。
进一步,所述高压蓄能器还连接有压力传感器Ⅱ,所述低压蓄能器还连接有压力传感器Ⅰ。
本发明还提供一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统的控制方法,采用上述的电动/液压混合动力系统,所述控制方法包括如下步骤:
步骤一:采集车速传感器信号、制动踏板信号、油门踏板信号、液压系统信号、前泵/马达斜盘位置信号、后泵/马达斜盘位置信号;
步骤二:判断是否制动,若是,进入步骤三,否则,根据油门踏板信号判断需求加速度是否小于加速度A,若是,则进入步骤七,否则,双电机驱动及双液压回路驱动;
步骤三:判断车速是否大于零,若是,则进入步骤四,否则,车辆处于驻车状态,进入步骤九;
步骤四:判断车速是否大于高速A,若是,则进入步骤五,否则,需求制动强度是否大于制动强度C,若是则机械制动,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是双电机制动,否则单电机制动;
步骤五:判断是需求制动强度是否大于制动强度A,若是,则进入步骤六,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是,双电机制动,否则单电机制动;
步骤六:判断需求制动强度是否大于大制动强度B,若是,则机械制动,否则,判断需求制动强度是否大于大制动强度D,若是,双电机制动及双液压回路制动,否则双电机制动及单液压回路制动;
步骤七:判断单电机效率是否小于电机联合效率,若是,则进入步骤八,否则,判断高压蓄能器压力是否大于压力A,若是,则单电机驱动及单液压回路驱动,否则,单电机驱动;
步骤八:判断高压蓄能器压力是否大于压力A,若是,则双电机驱动及双液压回路驱动,否则,双电机驱动;
步骤九:结束。
本发明与现有技术相比,其显著优点在于:
1.本发明中由蓄能器—泵/马达组成的液压驱动系统与电机驱动系统相比具有比功率大,体积小,质量轻,便于安装布置。
2.本发明中由泵/马达—蓄能器组成储能系统与动力电池相比具有比功率高,价格便宜,回收车辆制动能量多,回收能量范围宽。
3.本发明中加入液压系统,可以解决车辆高速制动时,电机制动转矩低制动效果不理想的问题。
4.本发明中采用双液压回路闭式辅助系统,可以提高车辆的制动稳定性,减少车辆在连续下长坡时连续制动对车辆制动器的磨损。
5.本发明中加入了双液压回路闭式辅助系统,可以提高电机的驱动/制动效率,实现车载能量的高效利用,同时也能提高车辆在坏路面上的驱动能力。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
图1为本发明一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统的结构原理示意图。
图2为本发明液压系统原理图。
图3为本发明各种工作模式切换控制流程图;
附图标记:1-前轮,2-液压系统,3-后泵/马达,4-后轮,5-后驱动桥,6-后离合器,7-后耦合机构,8-后电机,9-车速传感器,10-动力电池,11-制动踏板,12-油门踏板,13-电子控制单元,14-前电机,15-前耦合机构,16-前离合器,17-前泵/马达,18-前驱动桥;
201-两位三通电磁阀,202-低压蓄能器,203-压力传感器Ⅰ,204-两位两通电磁阀Ⅰ,205-三位四通电磁阀Ⅰ,206-减压阀Ⅰ,207-两位两通电磁阀Ⅱ,208-液压缸Ⅰ,209-高压蓄能器,210-溢流阀,211-单向阀,212-插装阀,213-压力传感器Ⅱ,214-两位两通电磁阀Ⅲ,215-减压阀Ⅱ,216-两位两通电磁阀Ⅳ,217-三位四通电磁阀Ⅱ,218-液压缸Ⅱ。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述;应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
本发明的目的是在前轮驱动电动汽车安装一套液压辅助驱动/制动系统,并采用行星齿轮将高压变量泵、电机、驱动桥进行耦合,解决其电机在车辆高速驱动/制动时转矩不足,提高汽车的驱动/制动性能。
实施例基本如附图1所示:本发明提供的一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统包括电子控制单元13、动力电池10、前电机14、后电机8、前耦合机构15、后耦合机构7、前驱动桥18、后驱动桥5、前轮1、后轮4、前离合器16、后离合器6、前泵/马达17、后泵/马达3、液压系统2、制动踏板11、油门踏板12、车速传感器9。
动力电池10与前电机14、后电机8通过电气连接,前电机14的输出轴与前耦合机构15通过机械连接,前泵/马达17、前驱动桥18与前耦合机构15通过机械连接,前驱动桥18与前轮1通过机械连接,后电机8的输出轴与后耦合机构7通过机械连接,后泵/马达3、后驱动桥5与后耦合机构7通过机械连接,后驱动桥5与后轮4通过机械连接,前电机14、后电机8、前泵/马达17、后泵/马达3、动力电池10、车速传感器9、前离合器16、后离合器6、液压系统2、制动踏板11、油门踏板12、与电子控制单元13通过信号连接;前泵/马达17、与液压系统2通过管道连接,还包括后泵/马达3、与液压系统2通过管道连接。
前离合器16可由电子控制单元13控制,可以使前泵/马达17与前耦合机构15结合,也可以与前耦合机构15分离,后离合器6可由电子控制单元13控制,可以使后泵/马达3与后耦合机构8结合,也可以与后耦合机构8分离,进而改变能量流的传递路线,实现电机制动能量的最大限度回收,液压系统能量的高效利用,电机驱动效率的优化。
前泵/马达17固定在车架上,后泵/马达3固定在车架上,前泵/马达17、后泵/马达3与电子控制单元13通过信号线连接,电子控制单元13通过控制前泵/马达17、后泵/马达3的排量实现功率控制,进而提高整车的驱动性能,所述的需求制动强度可由制动踏板11获得,需求加速度可由油门踏板12,通过液压系统2可获得蓄能器压力信号。
参考附图2,三位四通电磁阀Ⅱ217的L1口与前泵/马达液压缸Ⅱ218的X1口通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅱ217的N1口与前泵/马达液压Ⅱ218的Y1口通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅱ217的T1口、减压阀Ⅱ215的卸油口与低压蓄能器202的B1通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅱ217的P1口与减压阀Ⅱ215的D1口通过密封的液压管道相连,减压阀Ⅱ215的C1口与两位两通电磁阀Ⅲ214的F1口通过密封的液压管道相连,两位两通电磁阀Ⅲ214的E1口与高压蓄能器209的B2口通过密封的液压管道相连,压力传感器Ⅱ213安装在高压蓄能器209的B2口附近,高压蓄能器209的B2口、插装阀212的A口、单向阀211的I口、溢流阀210的M口通过密封的液压管道相连,插装阀212的O口与两位两通电磁阀Ⅳ216的K1口、两位两通电磁阀Ⅰ204的K2口通过密封的液压管道相连,两位两通电磁阀Ⅳ216的H1口与前泵/马达17的J1口通过密封的液压管道相连,前泵/马达的R1口与低压蓄能器202的B1口通过密封的液压管道相连,插装阀212的控制油口与两位三通电磁阀201的Z口通过密封的液压管道相连,两位三通电磁阀201的V口与低压蓄能器202的B1口通过密封的液压管道相连,两位三通电磁阀201的U口与单向阀211的S口通过密封的液压管道相连,溢流阀210的Q口与低压蓄能器202的B1口通过密封的液压管道相连,两位两通电磁阀Ⅰ204的H2口与后泵/马达3的J2口通过密封的液压管道相连,后泵/马达3的R2口与低压蓄能器202的B1口通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅰ205的L2口与后泵/马达液压缸Ⅰ208的X2口通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅰ205的N2口与后泵/马达液压缸Ⅰ208的Y2口通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅰ205的T2口、减压阀Ⅰ206的卸油口与低压蓄能器202的B1通过密封的液压管道相连,三位四通电磁阀Ⅰ205的P2口与减压阀Ⅰ206的D2口通过密封的液压管道相连,减压阀Ⅰ206的C2口与两位两通电磁阀Ⅱ207的F2口通过密封的液压管道相连,两位两通电磁阀Ⅱ207的E2口与高压蓄能器209的B2口通过密封的液压管道相连。
参考附图2,双液压回路指附图2中的整个系统,单液压回路指由高压蓄能器209、两位两通电磁阀Ⅱ207、减压阀Ⅰ206、液压缸Ⅰ208、两位两通电磁阀Ⅰ204、三位四通电磁阀Ⅰ205、溢流阀210、单向阀211、插装阀212、两位三通电磁阀201、压力传感器Ⅰ203、压力传感器Ⅱ213、后泵/马达3、低压蓄能器202组成的系统。
参考附图1、参考附图2,前泵/马达、后泵/马达既是附图2中液压系统的动力源又是附图1中整个系统的执行部件。
当车辆在路面上中速行驶时,参考附图1、附图2、附图3,电子控制单元13比较需求加速度是否小于加速度A,若小于,则判断单电机效率是否小于电机联合效率,否则双电机驱动及双液压回路驱动,若单电机效率小于电机联合效率,则判断高压蓄能器209压力是否大于压力A,否则,判断高压蓄能器209压力是否大于压力A,若是,则单电机驱动及单液压回路驱动,否则,单电机驱动,若高压蓄能器209压力大于压力A,则,双电机驱动及双液压回路驱动,否则,双电机驱动。
当车辆处于单液压回路驱动时,前离合器16分离,后离合器6结合,两位两通电磁阀Ⅳ216处于左位,三位四通电磁阀Ⅱ217处于中位,两位两通电磁阀Ⅲ214处于左位,两位三通电磁阀201处于右位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于右位,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅰ204处于右位。当车辆处于双液压回路驱动时,前离合器16结合,后离合器6结合,两位两通电磁阀Ⅳ216处于右位,三位四通电磁阀Ⅱ217接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅲ214处于右位,两位三通电磁阀201处于右位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于右位,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅰ204处于右位。电子控制单元13通过控制三位四通电磁阀Ⅱ217、三位四通电磁阀Ⅰ205实现前泵/马达17、后泵/马达3功率控制与电机共同驱动车辆行驶。当车辆处于双电驱动、双液压回路驱动时,前离合器16结合,后离合器6结合。当车辆处于单电机驱动及单液压回路驱动时,前离合器16分离,后离合器6结合。当车辆处于单电机驱动时,前离合器16分离,后离合器6分离。
当车辆制动时,电子控制单元13判断车速是否大于零,若大于零,则电子控制单元13判断车速是否大于高速A,否则,车辆处于驻车状态,如果大于高速A,则电子控制单元判断需求制动强度是否大于制动强度A,否则,判断需求制动强度是否大于制动强度C,若是,则机械制动,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是双电机制动,否则单电机制动,若需求制动强度大于制动强度A,则判断需求制动强度是否大于大制动强度B,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合效率,若是,则双电机制动,否则,单电机制动,若需求制动强度大于大制动强度B,则,机械制动,否则判断需求制动强度是否大于大制动强度D,若是,双电机制动及双液压回路制动,否则双电机制动及单液压回路制动。
当车辆处于双液压回路制动时,前离合器16结合,后离合器6结合,两位两通电磁阀Ⅳ216处于右位,三位四通电磁阀Ⅱ217接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅲ214处于右位,两位三通电磁阀201处于右位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于右位,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅰ204处于右位。当车辆处于机械制动时,前离合器16分离,后离合器6分离,两位两通电磁阀Ⅳ216处于左位,三位四通电磁阀Ⅱ217处于中位,两位两通电磁阀Ⅲ214处于左位,两位三通电磁阀201处于左位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于左位,三位四通电磁阀Ⅰ205处于中位,两位两通电磁阀Ⅰ204处于左位。当车辆处于单电机制动时,前离合器16分离,后离合器6分离,两位两通电磁阀Ⅳ216处于左位,三位四通电磁阀Ⅱ217处于中位,两位两通电磁阀Ⅲ214处于左位,两位三通电磁阀201处于右位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于左位,三位四通电磁阀Ⅰ205处于中位,两位两通电磁阀Ⅰ204处于左位。当车辆处于双电机制动时,前离合器16分离,后离合器6分离,液压系统状态同机械制动。当车辆处于双电机制动及双液压回路制动时,前离合器16结合,后离合器6结合,液压系统状态同双液压回路制动。
当液压系统处于双液压回路驱动时,油液经高压蓄能器209的B2口流出经插装阀A口、O口流出,主油路分为两路,一路流向两位两通电磁阀Ⅳ216,一路流向两位两通电磁阀Ⅰ204,流向两位两通电磁阀Ⅳ216的高压油经其K1口、H1口流向前泵/马达17,最终流向低压蓄能器202,流向两位两通电磁阀Ⅰ204的高压油经其K2口、H2口流向后泵/马达3,最终流向低压蓄能器202。
当液压系统处于单液压回路驱动时,主油路油液经高压蓄能器209的B2口流出经插装阀A口、O口流出,流向两位两通电磁阀Ⅰ204的高压油经其K2口、H2口流向后泵/马达3,最终流向低压蓄能器202。
当液压系统处于双液压回路制动时,油液经低压蓄能器202的B1口流出,主油路油液分为两路,一路经前泵/马达17的R1口、J1口流向两位两通电磁阀Ⅳ216的H1口、K1口,经插装阀的O口、A口流向高压蓄能器209,另一路经后泵/马达3的R2口、J2口流向两位两通电磁阀Ⅰ204的H2口、K2口,经插装阀的O口、A口流向高压蓄能器209。
当液压系统处于单液压回路制动时,主油路油液经低压蓄能器202的B1口流出,泵/马达3的R2口、J2口流向两位两通电磁阀Ⅰ204的H2口、K2口,经插装阀的O口、A口流向高压蓄能器209。
三位四通电磁阀Ⅱ217接受电子控制单元13的指令控制液压缸20进而控制前泵/马达17的排量,实现前泵/马达17的功率控制,控制油液从高压蓄能器209的B2口流出,经两位两通电磁阀Ⅲ214的E1口、F1口,减压阀Ⅱ215的C1口、D1口至P1口,最终流向液压缸20,液压缸20的油液经三位四通电磁阀Ⅱ217的T1口流向低压蓄能器202,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令控制液压缸Ⅰ208进而控制后泵/马达3的排量,实现后泵/马达3的功率控制,控制油液从高压蓄能器209的B2口流出,经两位两通电磁阀Ⅱ207的E2口、F2口,减压阀Ⅰ206的C2口、D2口至P2口,最终流向液压缸Ⅰ208,液压缸Ⅰ208的油液经三位四通电磁阀Ⅰ205的T2口流向低压蓄能器202。
本发明提供的工作模式如下表所示:
本发明提供工作方式包括单电机驱动、双电机驱动、双电机驱动及双液压回路驱动、单电机驱动及单液压回路驱动、单电机制动、双电机制动及双液压回路制动、双电机制动及单液压回路制动、机械制动。
工作模式:
1)单电机驱动模式
参考附图1,前离合器16分离,后离合器6分离,动力从后电机8经后耦合机构7、后驱动桥5传递至后轮,参考附图2,两位两通电磁阀Ⅳ216处于左位,三位四通电磁阀Ⅱ217处于中位,两位两通电磁阀Ⅲ214处于左位,两位三通电磁阀201处于左位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于左位,三位四通电磁阀Ⅰ205处于中位,两位两通电磁阀Ⅰ204处于左位。
2)双电机驱动模式
参考附图1,前离合器16分离,后离合器6分离,一路动力从前电机14经前耦合机构15、前驱动桥18传递至前轮,另一路动力从后电机8经后耦合机构7、后驱动桥5传递至后轮,参考附图2,液压系统状态同单电机驱动模式。
3)双电机驱动及双液压回路驱动模式
参考附图1,前离合器16结合、后离合器6结合,驱动力有四路传递路线,一路从前泵/马达17经前离合器16传递至前耦合机构15之后经前驱动桥18传递至前轮,一路从前电机14经前耦合机构15传递至前驱动桥18进而传递至前轮,一路从后泵/马达3经后离合器6传递至后耦合机构7之后经后驱动桥5传递至后轮,一路从后电机8经后耦合机构7传递至后驱动桥5进而传递至后轮,参考附图2,两位两通电磁阀Ⅳ216处于右位,三位四通电磁阀Ⅱ217接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅲ214处于右位,两位三通电磁阀201处于右位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于右位,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅰ204处于右位。电子控制单元13通过控制三位四通电磁阀Ⅱ217、三位四通电磁阀Ⅰ205实现前泵/马达17、后泵/马达3功率控制与电机共同驱动车辆行驶。
4)单电机驱动及单液压回路驱动模式
参考附图1,前离合器16分离、后离合器8结合,驱动力分两路传递,一路从后泵/马达3经后离合器6传递至后耦合机构7之后经后驱动桥5传递至后轮,一路从后电机8经后耦合机构7传递至后驱动桥5进而传递至后轮,参考附图2,两位两通电磁阀Ⅳ216处于左位,三位四通电磁阀Ⅱ217处于中位,两位两通电磁阀Ⅲ214处于左位,两位三通电磁阀201处于右位,两位两通电磁阀Ⅱ207位于右位,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅰ204处于右位。
5)单电机制动模式
参考附图1,前离合器16分离,后离合器6分离,动力从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7传至后电机8,参考附图2,液压系统状态同单电机驱动模式。
6)双电机制动模式
参考附图1,前离合器16分离,后离合器6分离,制动力分为两路,一路从前轮经前驱动桥18、前耦合机构15传递至前电机14,另一路从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7传递至后电机8,参考附图2,液压系统状态同单电机驱动模式。
7)双液压回路制动模式
参考附图1,前离合器16结合、后离合器6结合,制动力分两路传递,一路从前轮经前驱动桥18、前耦合机构15、前离合器16传至前泵/马达17,另一路从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7、后离合器6传至后泵/马达3,参考附图2,两位两通电磁阀Ⅳ216处于右位,两位两通电磁阀Ⅲ214处于右位,两位三通电磁阀201处于右位,三位四通电磁阀Ⅱ217接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅱ207位于右位,三位四通电磁阀Ⅰ205接受电子控制单元13的指令工作,两位两通电磁阀Ⅰ204处于右位。
8)双电机制动及双液压回路制动模式
参考附图1,前离合器16结合、后离合器6结合,制动力有四路传递路线,一路从前轮经前驱动桥18、前耦合机构15传至前电机14,一路从前轮经前驱动桥18、前耦合机构15、前离合器16传至前泵/马达17,一路从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7传至后电机8,一路从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7、后离合器6传至后泵/马达3,参考附图2,液压系统状态同双液压回路制动模式。
9)双电机制动及单液压回路制动模式
参考附图1,前离合器16分离、后离合器6结合,制动力有三路传递路线,一路从前轮经前驱动桥18、前耦合机构15传至前电机14,一路从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7传至后电机8,一路从后轮经后驱动桥5、后耦合机构7、后离合器6传至后泵/马达3,参考附图2,液压系统状态同单液压回路制动模式。
10)机械制动模式
参考附图1,前离合器16分离,后离合器6分离,参考附图2,液压系统状态同单电机驱动模式。
本发明还提供一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统的控制方法,参考附图1、3,电子控制单元采集信号,这些信号来自于车速传感器9、制动踏板11位置、油门踏板12位置、液压系统2电流、泵/马达斜盘位置,电子控制单元13通过控制液压系统2内部电磁阀通道变换,实现单液压回路驱动、双液压回路驱动、单液压回路制动、双液压回路制动,电子控制单元13通过控制前离合器16实现前泵/马达17与前耦合机构15间动力的传递与中断,通过控制后离合器6实现后泵/马达3与后耦合机构7间动力的传递与中断,具体包括以下步骤:
步骤一:采集车速传感器信号、制动踏板信号、油门踏板信号、液压系统信号、前泵/马达斜盘位置信号、后泵/马达斜盘位置信号;
步骤二:判断是否制动,若是,进入步骤三,否则,根据油门踏板信号判断需求加速度是否小于加速度A,若是,则进入步骤七,否则,双电机驱动及双液压回路驱动;
步骤三:判断车速是否大于零,若是,则进入步骤四,否则,车辆处于驻车状态,进入步骤九;
步骤四:判断车速是否大于高速A,若是,则进入步骤五,否则,需求制动强度是否大于制动强度C,若是则机械制动,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是双电机制动,否则单电机制动;
步骤五:判断是需求制动强度是否大于制动强度A,若是,则进入步骤六,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是,双电机制动,否则单电机制动;
步骤六:判断需求制动强度是否大于大制动强度B,若是,则机械制动,否则,判断需求制动强度是否大于大制动强度D,若是,双电机制动及双液压回路制动,否则双电机制动及单液压回路制动;
步骤七:判断单电机效率是否小于电机联合效率,若是,则进入步骤八,否则,判断高压蓄能器压力是否大于压力A,若是,则单电机驱动及单液压回路驱动,否则,单电机驱动;
步骤八:判断高压蓄能器压力是否大于压力A,若是,则双电机驱动及双液压回路驱动,否则,双电机驱动;
步骤九:结束。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,包括:
依次机械连接的前电机(14)、前耦合机构(15)、前驱动桥(18)和前轮(1);
依次机械连接的后电机(8)、后耦合机构(7)、后驱动桥(5)和后轮(4);
与前电机和后电机分别电气连接的动力电池(10);
与前耦合机构通过前离合器(16)机械连接的前泵/马达(17);
与后耦合机构通过后离合器(6)机械连接的后泵/马达(3);
与前泵/马达和后泵/马达分别液压连接的液压系统(2);
与前电机、后电机、前泵/马达、后泵/马达、动力电池、前离合器、后离合器、液压系统、制动踏板(11)、油门踏板(12)分别信号连接的电子控制单元(13)。
2.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,还包括与电子控制单元信号连接的车速传动器(9)。
3.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,所述前电机、后电机采用交流感应电机或永磁电机。
4.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,所述前离合器、后离合器采用湿式多片离合器。
5.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,所述前泵/马达、后泵/马达固定于车架上。
6.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,所述液压系统包括与前泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅳ(216)、与后泵/马达连接的两位两通电磁阀Ⅰ(204)、与前泵/马达的液压缸Ⅱ(218)连接的三位四通电磁阀Ⅱ(217)、与后泵/马达的液压缸Ⅰ(208)连接的三位四通电磁阀Ⅰ(205)、与三位四通电磁阀Ⅱ连接的减压阀Ⅱ(215)、与三位四通电磁阀Ⅰ连接的减压阀Ⅰ(206)、与减压阀Ⅱ连接的两位两通电磁阀Ⅲ(214)、与减压阀Ⅰ连接的两位两通电磁阀Ⅱ(207)、与两位两通电磁阀Ⅲ和两位两通电磁阀Ⅱ连接的高压蓄能器(209)、与三位四通电磁阀Ⅱ和三位四通电磁阀Ⅰ连接的低压蓄能器(202);所述低压蓄能器还与前泵/马达、后泵/马达、减压阀Ⅱ和减压阀Ⅰ分别连接,所述低压蓄能器还与两位三通电磁阀(201)、插装阀(212)、溢流阀(210)循环连接,所述两位三通电磁阀还通过单向阀(211)连接于插装阀和溢流阀之间,所述高压蓄能器连接于插装阀和溢流阀之间,所述插装阀还与两位两通电磁阀Ⅳ和两位两通电磁阀Ⅰ分别连接。
7.根据权利要求6所述的应用于SUV的电动液压混合动力系统,其特征在于,所述高压蓄能器还连接有压力传感器Ⅱ(213),所述低压蓄能器还连接有压力传感器Ⅰ(203)。
8.一种应用于SUV的电动/液压混合动力系统的控制方法,其特征在于,采用如权利要求1至7任一项所述的应用于SUV的电动/液压混合动力系统,所述控制方法包括如下步骤:
步骤一:采集车速传感器信号、制动踏板信号、油门踏板信号、液压系统信号、前泵/马达斜盘位置信号、后泵/马达斜盘位置信号;
步骤二:判断是否制动,若是,进入步骤三,否则,根据油门踏板信号判断需求加速度是否小于加速度A,若是,则进入步骤七,否则,双电机驱动及双液压回路驱动;
步骤三:判断车速是否大于零,若是,则进入步骤四,否则,车辆处于驻车状态,进入步骤九;
步骤四:判断车速是否大于高速A,若是,则进入步骤五,否则,需求制动强度是否大于制动强度C,若是则机械制动,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是双电机制动,否则单电机制动;
步骤五:判断是需求制动强度是否大于制动强度A,若是,则进入步骤六,否则,判断单电机制动效率是否小于电机联合制动效率,若是,双电机制动,否则单电机制动;
步骤六:判断需求制动强度是否大于大制动强度B,若是,则机械制动,否则,判断需求制动强度是否大于大制动强度D,若是,双电机制动及双液压回路制动,否则双电机制动及单液压回路制动;
步骤七:判断单电机效率是否小于电机联合效率,若是,则进入步骤八,否则,判断高压蓄能器压力是否大于压力A,若是,则单电机驱动及单液压回路驱动,否则,单电机驱动;
步骤八:判断高压蓄能器压力是否大于压力A,若是,则双电机驱动及双液压回路驱动,否则,双电机驱动;
步骤九:结束。
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