CN214164722U - 一种轻卡专用混动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轻卡专用混动装置，属于车辆动力装置领域，采用的方案是：包括P2电机、电机控制器、三合一控制器、动力电池系统、整车控制器、变速箱控制器、高低压供电系统。整车控制器、变速箱控制器、三合一控制器、电机控制器通过低压电路相连；动力电池系统、三合一控制器、电机控制器、P2电机通过高压供电电路相连。整车控制器HCU主要用于接受驾驶员需求指令以及根据P2混动系统工作状态发出相应的需求指令以控制P2混动系统的工作；变速箱控制器用于控制变速箱内执行机构；可使新能源电动车有效回收制动能量，相比于传统车可以有效降低能耗。可实现纯电驱动和电机助力驱动，可提升整车动力性。

Description

一种轻卡专用混动装置

技术领域

本实用新型涉及车辆动力装置领域，尤其涉及一种轻卡专用混动装置。

背景技术

目前，随着大气环境的恶化、化石资源的不可再生、人们对低碳生活的追求以及社会节能减排压力的增大，新能源已成为汽车技术发展的主流路线，然而受制于电池等里程因素，内燃机和电机预计会长时间共存。P2混动系统，通过在发动机和变速箱之间增加P2电机，可以纯电起步，加速助力，回收制动能量等，从而实现15%-20%的节油率。

目前该技术存在的问题：

1、常规柴油轻卡上牌难，进城难，迫切需要开发可以拿绿牌的混动轻卡，需要开发轻卡专用P2混动系统。

2、市场上电机类型为适应性开发，不适用轻卡车型，且在参数上无法匹配专用发动机及变速箱，无法发挥产品优势。

3、目前混动所用新能源件普遍尺寸偏大，包括动力电池、三合一，需要自主开发新产品。

4、P2电机普遍存在出线位置不合理，当线束有大电流通过时，会对变速箱的部分传感器产生干扰。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种轻卡专用混动装置，采用的技术方案是：一种轻卡专用混动装置，包括P2电机、电机控制器、三合一控制器、动力电池系统、混动专用8档AMT变速箱、整车控制器、变速箱控制器、高压供电回路、低压信号电路，所述动力电池系统通过高压回路与三合一控制器连接，为其提供高压电；所述三合一控制器通过高压回路分别与动力电池系统和电机控制器相连，三合一控制器用于为电机控制器提供预充和配电，三合一控制器集成了绝缘检测和霍尔，可省去电池高压配电盒；所述整车控制器分别与动力电池系统、三合一控制器、电机控制器、发动机和变速箱控制器相连；整车控制器用于根据混动策略控制动力电池系统上下电及P2电机的工作；所述P2电机通过高压回路与电机控制器相连，用于纯电行驶，爬坡助力和能量回收等。

在常规柴油车的基础上，为满足降低油耗、提升动力性的需求，增加的一套P2混动系统。因此，发动机可在原常规柴油车发动机的基础上减小排量，可降低发动机成本和重量。变速箱前壳需要更改结构，在原基础上去掉离合器壳及分离操纵系统、取消制动器TB，将离合器壳及分离操纵系统置于电机前端，在变速箱前端设置与电机连接过渡壳，壳上带悬置块；P2电机需要在电机本体基础上，将离合器壳及分离操纵系统置于前端。采用8档AMT混动变速箱和自主研发的P2电机，P2电机峰值扭矩≥400Nm，可满足车辆满载时正常的加速度需求（≥1m/s^2）。

当整车控制器收到钥匙KEY ON 信号后被唤醒，等待工作，当收到START信号后控制器动力电池系统中的主接触器闭合，给三合一、电机控制器、P2电机提供高压电，P2电机即进入工作模式，可完成纯电起步和混动助力；整车控制器根据油门和刹车踏板的信号控制P2混动系统，使P2电机完成电能回收以及电能释放，优化发动机工作区间，降低油耗。

P2电机控制器具有过流、过压、过温检测的功能，当检测到异常后，根据异常程度，会进行故障等级的判断，不同的故障等级会有不同的处理方式，（一级故障：提示驾驶员，不做处理；二级故障：降低电机的功率；三级故障：提示停车后，控制混动系统下高压电）同时将故障反馈给整车控制器，整车控制器通过仪表等系统提示驾驶员进行相应的故障处理。

进一步的，高压回路，放电能量流动方向为：动力电池系统→三合一控制器→电机控制器→P2电机，回收能量方向为：P2电机→电机控制器→三合一控制器→动力电池系统。低压回路，整车控制器分别与动力电池系统、三合一控制器、电机控制器、变速箱控制器和发动机ECU相连。

进一步的，电机控制器通过信号回路与P2电机连接，用于控制P2电机。

整车控制器可根据P2电机的工作特性综合判断，使P2电机运行时机合理，有效降低整车能耗。

进一步的，所述整车控制器通过低压回路分别与动力电池系统、三合一控制器、电机控制器、发动机和变速箱控制器相连接。组成CAN通讯网络。

进一步的，所述P2电机与电机控制器之间连接有低压回路和信号回路。

进一步的，所述电机控制器与三合一控制器之间连接有低压回路和信号回路。

进一步的，所述三合一控制器与动力电池系统之间连接有低压回路和信号回路。

进一步的，所述发动机通过机械回路与P2电机连接，所述P2电机通过机械回路与混动变速箱连接。

进一步的，所述混动变速箱通过低压回路与变速箱控制器连接。

进一步的，所述混动变速箱为8档AMT混动变速箱。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本方案提供了一种轻卡专用混动装置，整车控制器HCU主要用于接受驾驶员需求指令以及根据P2混动系统工作状态发出相应的需求指令以控制P2混动系统的工作；变速箱控制器TCU用于控制变速箱内执行机构；电机控制器用于控制P2电机；P2电机可通过变速箱直接驱动车辆。该P2混动系统可使新能源电动车有效回收制动能量，相比于传统车可以有效降低能耗。可实现纯电驱动和电机助力驱动，可提升整车动力性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图中，1、整车控制器，2、三合一控制器，3、电机控制器，4、发动机，5、P2电机，6、混动变速箱，7、动力电池系统，8、变速箱控制器，10、高压回路，20、低压回路，30、信号回路，40、机械回路。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种轻卡专用混动装置，包括P2电机5、电机控制器3、三合一控制器2、动力电池系统7、混动专用8档AMT变速箱、整车控制器1、变速箱控制器8、高压供电回路、低压信号电路，动力电池系统7通过高压回路10与三合一控制器2连接，为其提供高压电；三合一控制器2通过高压回路10分别与动力电池系统7和电机控制器3相连，三合一控制器2用于为电机控制器3提供预充和配电，三合一控制器2集成了绝缘检测和霍尔，可省去电池高压配电盒；整车控制器1分别与动力电池系统7、三合一控制器2、电机控制器3、发动机4和变速箱控制器8相连；整车控制器1用于根据混动策略控制动力电池系统7上下电及P2电机5的工作；P2电机5通过高压回路10与电机控制器3相连，用于纯电行驶，爬坡助力和能量回收等。

其中，高压回路10的放电能量流动方向为：动力电池系统7→三合一控制器2→电机控制器3→P2电机5，回收能量方向为：P2电机5→电机控制器3→三合一控制器2→动力电池系统7。电机控制器3通过信号回路30与P2电机5连接，用于控制P2电机5。整车控制器1可根据P2电机5的工作特性综合判断，使P2电机5运行时机合理，有效降低整车能耗。整车控制器1通过低压回路20分别与动力电池系统7、三合一控制器2、电机控制器3、发动机4和变速箱控制器8相连接，组成CAN通讯网络。P2电机5与电机控制器3之间连接有低压回路20和信号回路30。电机控制器3与三合一控制器2之间连接有低压回路20和信号回路30。三合一控制器2与动力电池系统7之间连接有低压回路20和信号回路30。发动机4通过机械回路40与P2电机5连接，P2电机5通过机械回路40与混动变速箱6连接。混动变速箱6通过低压回路20与变速箱控制器8连接。混动变速箱6为8档AMT混动变速箱6。

本实用新型提供的一种轻卡专用混动系统是在常规柴油车的基础上，为满足降低油耗、提升动力性的需求，增加的一套P2混动系统。因此，发动机4可在原常规柴油车发动机4的基础上减小排量，可降低发动机4成本和重量。变速箱前壳需要更改结构，在原基础上去掉离合器壳及分离操纵系统、取消制动器TB，将离合器壳及分离操纵系统置于电机前端，在变速箱前端设置与电机连接过渡壳，壳上带悬置块；P2电机5需要在电机本体基础上，将离合器壳及分离操纵系统置于前端。采用8档AMT混动变速箱6和自主研发的P2电机5，P2电机5峰值扭矩≥400Nm，可满足车辆满载时正常的加速度需求（≥1m/s^2）。

当整车控制器1收到钥匙KEY ON 信号后被唤醒，等待工作，当收到START信号后控制器动力电池系统7中的主接触器闭合，给三合一、电机控制器3、P2电机5提供高压电，P2电机5即进入工作模式，可完成纯电起步和混动助力；整车控制器1根据油门和刹车踏板的信号控制P2混动系统，使P2电机5完成电能回收以及电能释放，优化发动机4工作区间，降低油耗。

电机控制器3具有过流、过压、过温检测的功能，当检测到异常后，根据异常程度，会进行故障等级的判断，不同的故障等级会有不同的处理方式，（一级故障：提示驾驶员，不做处理；二级故障：降低电机的功率；三级故障：提示停车后，控制混动系统下高压电）同时将故障反馈给整车控制器1，整车控制器1通过仪表等系统提示驾驶员进行相应的故障处理。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种轻卡专用混动装置，其特征在于，包括P2电机、电机控制器、三合一控制器、动力电池系统、混动变速箱、整车控制器和变速箱控制器，所述三合一控制器通过高压回路分别与动力电池系统和电机控制器连接，所述整车控制器分别与动力电池系统、三合一控制器、电机控制器、发动机和变速箱控制器电连接，所述变速箱控制器与混动变速箱电连接，所述P2电机通过高压回路与电机控制器连接。

2.如权利要求1所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述整车控制器通过低压回路分别与动力电池系统、三合一控制器、电机控制器、发动机和变速箱控制器相连接。

3.如权利要求1所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述P2电机与电机控制器之间连接有低压回路和信号回路。

4.如权利要求3所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述电机控制器与三合一控制器之间连接有低压回路和信号回路。

5.如权利要求4所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述三合一控制器与动力电池系统之间连接有低压回路和信号回路。

6.如权利要求1-5任一所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述发动机通过机械回路与P2电机连接，所述P2电机通过机械回路与混动变速箱连接。

7.如权利要求6所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述混动变速箱通过低压回路与变速箱控制器连接。

8.如权利要求1所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述混动变速箱为8档AMT混动变速箱。

9.如权利要求1所述的轻卡专用混动装置，其特征在于，所述高压回路的放电能量流动方向为：动力电池系统→三合一控制器→电机控制器→P2电机；所述高压回路的回收能量流动方向为：P2电机→电机控制器→三合一控制器→动力电池系统。

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