一种多轴驱动重型车辆混合动力装置及其控制方法_2

文档序号:8933776阅读:来源:国知局
20的电功率通过以下方式调节
,第一电机121的电功率通过以下方 式调节
第二电机122的电功率通过以下方式调节
;在本实 施例中,A = 574. 89, B = 95. 68, V。= 40。
[0032] S230 :当速度监测仪131监测到车辆正处于加速时,发动机和电机装置共同启动 驱动车辆行驶;当速度监测仪131监测到车辆处于减速时,发动机110关闭,由电机装置驱 动车辆行驶。
[0033] S240 :当车辆根据需要长时间处于低速行驶时,控制装置可以控制发动机110关 闭,通过电机装置进行驱动,使车辆处于低速行驶模式;在本实施例中,低速行驶车速为 25km/h〇
[0034] S250:通过速度监测仪131及坡度监测仪132监测信息,电机装置根据速 度反馈信号及坡度反馈信号调节功率输出,当坡度反馈信号为正或者为〇时,当速 度反馈信号〇 < V1S 5时,控制装置130控制发动机电机120单独输出功率,发动 机电机120的电功率通过
方 式调节,其中,V1是重型车辆行驶速度,单位为km/h,τι是动力传动效率系数,m是 重型车质量,单位为kg,g是重力加速度,单位为m/s2, 是滚动阻力系数,s是迎风 面积,单位为m2, P是外界环境气流密度,单位为kg/m3,f2是风阻系数,A是常数,e 为自然对数的底数;当速度反馈信号5 < V i < IO时,控制装置13 O控制发动机电 机120和第一电机121同时输出功率,发动机电机120的电功率通过以下方式调节
第一电机121的电功率通过以下 方式调节
其中α为坡度角,B为常数,e为自然对数的底数;当速度反馈信号10 CV1SVti时,其中 V。是达到发动机启动的设定速度,单位为km/h,控制装置130控制发动机电机120、第一电 机121及第二电机122同时输出功率,其中,发动机电机120的电功率通过以下方式调节
.,第一电机121的电功率通过以下方 式调节
第二电机122的电功率通过以下方式调节
在本实 施例中,A = 574. 89, B = 95. 68, V。= 40。
[0035] S260、S261、S262 :当车辆起步后速度监测仪131监测到车辆速度未达到设定速度 V。时,发动机110不启动,离合器断开,由电机装置来驱动车辆行驶;当车辆起步后速度监 测仪131监测到车辆速度达到设定速度V。时,发动机110启动,电机装置关闭,通过发动机 110来驱动车辆行驶,在本实施例中,V。= 40,单位为km/h。
[0036] 在另一种实施例中,所述发动机电机120固定在所述发动机110 -侧。
[0037] 在另一种实施例中,所述变速箱112为五档以上的变速箱。
[0038] 在另一种实施例中,所述前桥141和驱动桥142、143都分别具有减速装置。
[0039] 在另一种实施例中,在动力输出到后部驱动桥142的动力路径上还设置有中央差 速器157,当具有不同的输入角速度时,其用于消除驱动轮的滑动现象。
[0040] 在另一种实施例中,还包括多个蓄能电池,能够通过外接电源为电池131蓄电,同 时也可以通过发电机自身输出功率的同时储存能量,达到充放电一体的效果。
[0041] 在另一种实施例中,在特定情况下,能够用于反侦查战术要求,关闭发动机,整车 由电机驱动,静默低速行驶,最高纯电动行驶里程大于25km,可以有效避开敌方目前主要通 过红外雷达探测热源的侦查系统,使整车反侦察能力更强。
[0042] 在另一种实施例中,在用于整车动力性需求较大时,特别是高原地区,空气稀薄, 发动机功率下降时,可以通过控制装置130控制四个动力源同时开启输出动力,整车动力 性不会因为高原环境下降,整车动力性更好。
[0043] 这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明中混合动 力装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0044] 如上所述,根据本发明,由于混合动力装置的控制装置的设置,使重型车辆能够解 决车辆动力不足、驱动力分配不合理、能源消耗大等问题,提供一种能够根据路面附着条 件,合理分配驱动力,最大限度发挥路面附着特性,整车机动能力更强的混合动力装置。
[0045] 尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地 实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种多轴驱动重型车辆混合动力装置,其特征在于,包括: 电机装置,其包括发动机电机、第一电机及第二电机,能够单独或组合一起与发动机同 时为车辆提供动力; 所述发动机电机,其具有贯穿式的输出轴,所述输出轴的一端连接第一行星齿轮系的 齿圈,所述输出轴的另一端连接变速箱;变速箱的输出轴连接第二行星齿轮的太阳轮; 发动机,其输出旋转动力驱动第一行星齿轮系的太阳轮;所述第一行星齿轮系的行星 轮具有行星架,其将动力输出第三行星齿轮系的太阳轮; 第一电机,其输出轴连接第二行星齿轮系的齿圈;第二行星齿轮系的行星轮具有行星 架,其将动力输出到车辆后部的多个驱动桥; 第二电机,其输出轴连接到第三行星齿轮系的齿圈;第三行星齿轮系的行星轮具有行 星架,其输出动力驱动车辆的前桥; 监测装置,其包括速度监测仪与坡度监测仪,所述速度监测仪用于监测车辆行驶车速; 所述坡度监测仪用于监测车辆行驶路况坡度角; 控制装置,其根据所述坡度监测仪监测行驶路况坡度角信息,控制发动机开关;根据所 述坡度角监测仪监测行驶路况坡度角及速度监测仪监测车辆速度信息,分别控制发动机开 关及所述电机装置的开关,调节所述电机装置的输出功率。2. 如权利要求1所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置,其特征在于,所述发动机电 机固定在所述发动机一侧。3. 如权利要求1或2所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置,其特征在于,所述变速箱 为五档以上的变速箱。4. 如权利要求1所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置,其特征在于,所述前桥和驱 动桥,都分别具有减速装置。5. 如权利要求4所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置,其特征在于,在动力输出到 后部驱动桥的动力路径上还设置有中央差速器,其用于消除驱动轮的滑动现象。6. 如权利要求1、2、4或5中任一项所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置,其特征在 于,还包括多个蓄能电池。7. -种多轴驱动重型车辆混合动力装置的控制方法,其特征在于,使用如权利要求 1-6中任一项所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置;其根据速度与坡度反馈信号进行调 节第二电机电功率P2、第一电机电功率P1及发动机电机电功率P <:,其中,Pc,P1, P2单位为W ; 设定上坡路段反馈信号为正,下坡路段反馈信号为负,平面路段反馈信号为0,其中,当坡度 反馈信号为负时,发动机不启动,所述控制装置控制由电机装置来驱动车辆行驶,同时控制 车速在0 < K V。以保证行车安全;电机装置根据速度反馈信号及坡度反馈信号调节功率 输出,当速度反馈信号〇 < V1S 5时,控制装置控制发动机电机单独输出功率,发动机电机 的电功率通过 巧=-(? X X Z1 + A X P XX ?1 ) x 方式调节,其中,V1 是重型车辆 A X // 2 行驶速度,单位为km/h,η是动力传动效率系数,m是重型车质量,单位为kg,g是重力加速 度,单位为W^f1是滚动阻力系数,s是迎风面积,单位为m2, P是外界环境气流密度,单 位为kg/m3, f2是风阻系数,A是常数,e为自然对数的底数;当速度反馈信号5 < V i彡10 时,控制装置控制发动机电机和第一电机同时输出功率,发动机电机电功率调节方式不变, 第一电机通过方式 调节,其中α为坡度角,B为常数,e为自然对数的底数;当速度反馈信号 其中V。是达到发动机启动的设定速度,单位为km/h,控制装置控制发动机电机、第一电机及 第二电机同时输出功率,其中,发动机电机及第一电机电功率调节方式不变,第二电机电功 率调节方式按照第一电机电功率调节方式进行。8. 如权利要求7所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置的控制方法,其特征在于,当 坡度反馈信号为正或者为〇时,车辆起步后车辆速度未达到设定速度Vc时,发动机不启动, 离合器断开,由电机装置来驱动车辆行驶,当车辆起步后车辆速度达到设定速度V。时,发动 机启动,电机装置关闭,通过发动机来驱动车辆行驶。9. 如权利要求7所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置的控制方法,其特征在于,所 述车辆需要处于低速行驶时,控制装置控制发动机关闭,通过所述电机装置进行驱动,使车 辆处于低速行驶模式。10. 如权利要求7所述的多轴驱动重型车辆混合动力装置的控制方法,其特征在于,所 述车辆处于加速时,所述发动机和所述电机装置共同驱动车辆行驶;所述车辆处于减速时, 所述发动机关闭,由电机装置驱动车辆行驶。
【专利摘要】本发明公开了一种多轴驱动重型车辆混合动力装置及其控制方法,包括:发动机电机、第一电机及第二电机组成的电机装置,其与电池相连,第一电机及第二电机的输出轴分别与行星齿轮系相连,发动机电机的电机轴与发动机输出轴通过行星齿轮系相连,离合器设置在发动机输出轴侧,发动机电机与变速箱相连,通过变速箱与行星齿轮系相连,发动机及电池分别与控制装置相连,控制装置同时连有监测装置;由于控制装置的设置,使本发明具有能够根据路面附着条件,合理分配驱动力,最大限度发挥路面附着特性,整车机动能力更强的混合动力的特点。
【IPC分类】B60W20/00, B60K6/26, B60K6/38
【公开号】CN105150825
【申请号】CN201510411726
【发明人】王加雪, 金奕, 张建国, 张翌旸, 田巍, 杨柏春, 王雪, 黄永生, 张洪才, 孙占红
【申请人】中国人民解放军装甲兵技术学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月14日
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