CN102700395B - 具有怠速停车熄火功能的混合动力***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开具有怠速停车熄火功能的混合动力***，其包括发动机、驱动电机、一个以上超级电容组和控制器，发动机的输出端连接控制器，控制器另一端连接超级电容组，其还包括三相异步BSG电机、电动助力转向装置，应急电机和储能器，发动机由皮带带动三相异步BSG电机，三相异步BSG电机另一端通过控制器与超级电容组电连接；控制器分别与应急电机、储能器及电动助力转向装置电连接，储能器和应急电机的输出端均连接电动助力转向装置。采用本发明的混联式混合动力***，混合动力车怠速停车时，可关闭发动机，达到消除怠速油耗、排放和噪声，最终达到节能减排的目的；同时还可以通过电动助力转向装置为车辆提供电动助力。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力***，尤其涉及一种具有怠速停车熄火功能的混合动力***及其控制方法。
背景技术
面对石油资源抢夺日益升级、全球气候环境不断恶化，汽车节能环保技术是当今全球汽车业所面临的重大技术挑战。在现有的混合动力公交车上，在怠速停车时发动机始终处于工作状态，发动机在怠速停车时候工作将导致油耗升高、排放增加和噪声加大，最终使混合动力公交车在节能减排的效果降低。若在怠速停车时候关闭发动机，可达到消除怠速油耗、排放和噪声，最终达到节能减排的目的，对于频繁启停的城市公交车在节能减排方面效果显著。传统公交车液压动力转向***所需的动力转向油泵通过装于发动机上的皮带轮带动工作，若怠速停车时发动机停止工作，会导致车辆助力转向失去助力。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可消除怠速油耗、排放和噪声，达到节能减排的具有怠速停车熄火功能的混合动力***及其控制方法。
本发明的技术方案为：具有怠速停车熄火功能的混合动力***，其包括发动机、驱动电机、一个以上超级电容组和控制器，发动机和驱动电机间由离合器连接，驱动电机由变频器与控制器电连接，发动机的输出端连接控制器，控制器另一端连接超级电容组，其还包括三相异步BSG电机、电动助力转向装置，应急电机和储能器，发动机由皮带带动三相异步BSG电机，三相异步BSG电机另一端通过控制器与超级电容组电连接并给超级电容组充电；控制器分别与应急电机、储能器及电动助力转向装置电连接，储能器和应急电机的输出端均连接电动助力转向装置。
本发明中，用三相异步BSG电机取代现有采用永磁同步发电机为超级电容组充电，不需要电磁离合器控制发电机转速，保证不会出现打火花现象，保证车辆行驶安全；同时三相异步发电机采用变频技术，灵活性高，维修方便，调速方便且性能好；具有成本低、控制简单、技术成熟等特点。
所述电动助力转向装置包括分别与控制器电连接的原车液压转向***、助力转向器和应急液压转向***，储能器和应急电机的输出端均连接应急液压转向***。
所述三相异步BSG电机内设有另一变频器，由变频器将三相异步BSG电机产生的交流电转换成直流电发送给超级电容组。
本发明中，设置了电动助力转向装置，当客车怠速停车时，发动机不工作，由电动助力转向装置中的应急液压转向***为车辆提供电动助力，从而达到消除怠速油耗、排放和噪声，最终达到节能减排的目的，对于频繁启停的城市公交车在节能减排方面效果显著。
本发明中，具有怠速停车熄火功能的混合动力***的控制方法为：当车速低于22Km/h时，发动机通过离合器与驱动电机分离，这时控制器判断车辆是否满足停车熄火的逻辑，若满足则关闭发动机；若不满足，发动机处于怠速状态，由发动机带动三相异步BSG电机为超级电容组充电，超级电容组为驱动电机供电，提供车辆的动力；
当车速超过22Km/h时，发动机带动三相异步BSG电机，同时离合器与驱动电机接合，由发动机及驱动电机一同驱动客车行驶；
当客车处于巡航工况时，发动机提供的功率大于客车需求功率，此时驱动电机转换为发电机模式，为超级电容组充电；
当客车减速时，超级电容组回收制动能量；同时，发动机通过离合器与驱动电机断开，发动机处于怠速状态，三相异步BSG电机为超级电容组充电；
当客车怠速停车时，发动机不工作，发动机给控制器发送控制信号，控制器关闭原车液压转向***和转向助力器；同时，控制器给应急电机发送一个启动信号，应急电机向应急液压转向***供油，在应急电机跟应急液压转向***间还未建立起转向所需要的油压之前，蓄能器对应急液压转向***输出压力油，实现无缝对接；当发动机工作后，发动机给控制器发送信号，控制器控制应急油压转向***停止工作，原车液压转向***恢复工作。
所述当车速低于22Km/h时，发动机通过离合器与驱动电动机分离，这时控制器判断超级电容组的电量是否充足、控制器检测车速、手刹、整车气压或储能元件SOC是否满足车辆停车熄火的逻辑。
本发明采用三相异步发BSG电机取代现有的永磁发同步电机，三相异步发BSG电机采用变频技术，灵活性高，维修方便，调速方便且性能好；具有成本低、控制简单、技术成熟等特点；同时本发明具有怠速停车熄火功能的混联式混合动力***，混合动力车怠速停车时，可关闭发动机，达到消除怠速油耗、排放和噪声，最终达到节能减排的目的；另外，本发明还设有电动助力转向装置，在怠速停车时，可以通过电动助力转向装置为车辆提供电动助力，使车辆处于行驶状态。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明具有怠速停车熄火功能的混合动力***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明具有怠速停车熄火功能的混合动力***，其包括发动机1、驱动电机2、一个以上超级电容组3和控制器4，发动机1和驱动电机2间由离合器5连接，驱动电机2由变频器21与控制器4电连接，发动机1的输出端连接控制器4，控制器4另一端连接超级电容组3，其还包括三相异步BSG电机6、电动助力转向装置7，应急电机8和储能器9，发动机1由皮带带动三相异步BSG电机6，三相异步BSG电机6另一端通过控制器4与超级电容组3电连接并给超级电容组3充电；控制器4分别与应急电机8、储能器9及电动助力转向装置7电连接，储能器9和应急电机8的输出端均连接电动助力转向装置7。
所述电动助力转向装置7包括分别与控制器4电连接的原车液压转向***71、助力转向器72和应急液压转向***73，储能器9和应急电机8的输出端均连接应急液压转向***73。
所述三相异步BSG电机6内设有另一变频器61，由变频器61将三相异步BSG电机6产生的交流电转换成直流电发送给超级电容组3。
本发明中，具有怠速停车熄火功能的混合动力***的控制方法为：当车速低于22Km/h时，发动机1通过离合器5与驱动电机2分离，这时控制器4判断超级电容组3的电量是否充足、控制器4检测车速、手刹、整车气压或储能元件SOC等信号是否满足车辆停车熄火的逻辑，若满足则关闭发动机1，达到消除怠速油耗、减少排放和降低噪声的目的；若不满足，发动机1处于怠速状态，由发动机1带动三相异步BSG电机6为超级电容组3充电，超级电容组3为驱动电机2供电，提供车辆的动力；
当车速超过22Km/h时，发动机1通过皮带传动带动三相异步BSG电机6，同时离合器5与驱动电机2接合，由发动机1及驱动电机2一同驱动客车行驶，此时可使发动机1工作在高效区；
当客车处于巡航工况时，发动机1所提供的功率大于客车需求功率，此时驱动电机2转换为发电机模式，为超级电容组3充电；
当客车减速时，超级电容组3回收制动能量，由于超级电容组3能在短时间内回收大量能量，所以能量的回收率很高；同时，发动机1通过离合器5与驱动电机2断开，发动机1处于怠速状态，三相异步BSG电机6为超级电容组3充电；
当客车怠速停车时，发动机1不工作，发动机1给控制器4发送控制信号，控制器4通过液压回路上的电磁阀关闭原车液压转向***71和转向助力器72；同时，控制器4给应急电机8发送一个启动信号，应急电机8向应急液压转向***73供油，在应急电机8跟应急液压转向***73间还未建立起转向所需要的油压之前，蓄能器9对应急液压转向***73输出压力油，实现无缝对接；当发动机1工作后，发动机1给控制器4发送信号，控制器4控制应急油压转向***73停止工作，原车液压转向***71恢复工作。
Claims (2)
1.具有怠速停车熄火功能的混合动力***的控制方法，所述具有怠速停车熄火功能的混合动力***包括发动机、驱动电机、控制器和一个以上超级电容组，发动机和驱动电机间由离合器连接，驱动电机由变频器与控制器电连接，发动机的输出端连接控制器，控制器另一端连接超级电容组，其特征在于：其还包括三相异步BSG电机、电动助力转向装置，应急电机和储能器，发动机由皮带带动三相异步BSG电机，三相异步BSG电机另一端通过控制器与超级电容组电连接并给超级电容组充电；控制器分别与应急电机、储能器及电动助力转向装置电连接，所述电动助力转向装置包括分别与控制器电连接的原车液压转向***、助力转向器和应急液压转向***，储能器和应急电机的输出端均连接应急液压转向***，所述三相异步BSG电机内设有另一变频器；
所述的具有怠速停车熄火功能的混合动力***的控制方法，当车速低于22Km/h时，发动机通过离合器与驱动电机分离，这时控制器判断车辆是否满足停车熄火的逻辑，若满足则关闭发动机；若不满足，发动机处于怠速状态，由发动机带动三相异步BSG电机为超级电容组充电，超级电容组为驱动电机供电，提供车辆的动力；
当车速超过22Km/h时，发动机带动三相异步BSG电机，同时离合器与驱动电机接合，由发动机及驱动电机一同驱动车辆行驶；
当车辆处于巡航工况时，发动机提供的功率大于车辆需求功率，此时驱动电机转换为发电机模式，为超级电容组充电；
当车辆减速时，超级电容组回收制动能量；同时，发动机通过离合器与驱动电机断开，发动机处于怠速状态，三相异步BSG电机为超级电容组充电；
当车辆怠速停车时，发动机不工作，发动机给控制器发送控制信号，控制器关闭原车液压转向***和助力转向器；同时，控制器给应急电机发送一个启动信号，应急电机向应急液压转向***供油，在应急电机跟应急液压转向***间还未建立起转向所需要的油压之前，储能器对应急液压转向***输出压力油，实现无缝对接；当发动机工作后，发动机给控制器发送信号，控制器控制应急液压转向***停止工作，原车液压转向***恢复工作。
2.根据权利要求1所述的具有怠速停车熄火功能的混合动力***的控制方法，其特征在于：所述当车速低于22Km/h时，发动机通过离合器与驱动电机分离，这时控制器判断超级电容组的电量是否充足，控制器检测车速、手刹、整车气压是否满足车辆停车熄火的逻辑。
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