CN109572440B - 一种应用于suv的电动液压混合动力***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***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***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***;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***、制动踏板、油门踏板分别信号连接的电子控制单元。
Description
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***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***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***,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***具有成本低,对原有车辆***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***,通过泵/马达、高压蓄能器、低压蓄能器组成的***,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***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***,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***;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***、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感器。
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***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***的控制方法,采用上述的电动液压混合动力***,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***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***与电机驱动***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***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***,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***,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***,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***的结构原理示意图。
图2为本发明液压***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***,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***,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***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***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***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***2通过管道连接,还包括后泵/马达3、与液压***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***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***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***,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***。
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***的动力源又是附图1中整个***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***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***状态同双液压回路制动。
当液压***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***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***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***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:
前离合器16 | 后离合器6 | |
单电机驱动 | 分离 | 分离 |
双电机驱动 | 分离 | 分离 |
双电机驱动及双液压回路驱动 | 结合 | 结合 |
单电机驱动及单液压回路驱动 | 分离 | 结合 |
单电机制动 | 分离 | 分离 |
双电机制动 | 分离 | 分离 |
双液压回路制动 | 结合 | 结合 |
双电机制动及双液压回路制动 | 结合 | 结合 |
双电机制动及单液压回路制动 | 分离 | 结合 |
机械制动 | 分离 | 分离 |
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***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***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***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***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***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***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***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***2电流、泵/马达斜盘位置,电子控制单元13通过控制液压***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***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 (6)
1.一种应用于SUV的电动液压混合动力***,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***(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***、制动踏板(11)、油门踏板(12)分别信号连接的电子控制单元(13);
还包括与电子控制单元信号连接的车速传感器(9);
所述液压***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。
2.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力***,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。
3.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力***,其特征在于,所述前离合器、后离合器采用湿式多片离合器。
4.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力***,其特征在于,所述前泵/马达、后泵/马达固定于车架上。
5.根据权利要求1所述的应用于SUV的电动液压混合动力***,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)。
6.一种应用于SUV的电动液压混合动力***的控制方法,其特征在于,采用如权利要求1至5任一项所述的应用于SUV的电动液压混合动力***,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***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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