CN117246118A - 一种具有减震装置的增程式电动汽车 - Google Patents

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王宏敏
张霖
郑宇�
张顺利
刘金铸
李佳桐
郭东廷
徐硕阳
赵冬
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Abstract

一种具有减震装置的增程式电动汽车，属于汽车技术领域。动力电池用于为整车提供电能；TM电机控制器用于给驱动电机发放指令，与发电机连接；驱动电机用于通过减速器驱动驱动轮；GCU单元与发动机连接，用于给GM电机控制器及ECU总成发放指令；GM电机控制器用于对驱动电机进行扭矩补偿控制；发动机用于将化学能转换成机械能输出；发电机将发动机输出的机械能转换为电能输出；所述发动机通过硬件连接机构与发电机机械连接，硬件连接机构上设有减震装置；GM电机控制器与发电机连接；VCU控制器用于采集信息。本发明避免扭矩波动对整车造成抖动，减少NVH，改善了驾驶体验；且不再需要阻尼的电子控制，节约了整车成本。

Description

一种具有减震装置的增程式电动汽车
技术领域
本发明涉及一种具有减震装置的增程式电动汽车，属于汽车技术领域。
背景技术
增程式及混合动力车辆由于仍然安装有传统发动机，需要在降噪、降震方面进一步提高。对于车辆的震动，发动机的扭矩波动是一个重要的原因，如果能够有效抑制发动机的扭矩波动，平滑***的扭矩输出，则发动机本身震动及其引起的车身震动将得到有效抑制，车辆的驾驶操控性能将获得很大的提高。
现有的增程器***构型在整车静止或行驶中起动发动机时，由发电机拖动发动机到一定转速后发动机再喷油点火，由于发动机工作特性导致每次启动发动机扭矩波动频率不同个，发电机无法稳定拖动发动机起动，起动时电机转速和发动机转速存在抖动，由于发动机工作特性，最大爆压压力远远大于平均有效压力，浪涌式的动力传递在与发电机一起工作时，容易伤害连接部件，因此存在着发动机启动整车NVH水平较差，***可靠性降低的情况。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种具有减震装置的增程式电动汽车。
实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种具有减震装置的增程式电动汽车，包括
动力电池，用于为整车提供电能；
TM电机控制器，用于给驱动电机发放指令，与发电机连接，控制发电机的转速；
驱动电机，用于通过减速器驱动驱动轮；
GCU单元，与发动机连接，用于给GM电机控制器以及ECU总成发放指令；GM电机控制器，用于对驱动电机进行扭矩补偿控制；
发动机，所述发动机作为动力源，用于将化学能转换成机械能输出；
发电机，所述发电机将发动机输出的机械能转换为电能输出；
硬件连接机构，所述发动机通过硬件连接机构与发电机机械连接，硬件连接机构上设有减震装置；
GM电机控制器，与发电机连接，其低压线束负责旋转变压器信号实时采集与处理，高线线束将电机产生电流传递给TM电机控制器；
VCU控制器，用于采集车辆信息/驾驶员意图/控制车辆运行/诊断车辆故障。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设置了减振装置，所述减振装置具有限扭功能，因此当扭矩波动量大或者大扭矩输出时，减振装置可以选择打滑消耗能力，从而避免扭矩波动对整车造成抖动，从而减少NVH(噪音-振动-粗糙度)，甚至完全抑制，改善了驾驶体验；且不再需要阻尼的电子控制，节约了整车成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是硬件连接机构的结构示意图；
图3是减震装置的结构示意图；
图4是本发明的发动机性能曲线图，其中：(a)是功率等高线图；(b)是APmax数据图；(c)是Pmax数据图；(d)是缸压数据图；61为第一工况1缸缸压曲线；62为第一工况2缸缸压曲线；63为第一工况3缸缸压曲线；64为第一工况4缸缸压曲线；65为最大爆发压力；
图5是本发明的驱动电机扭矩波动图，其中：71为第二工况驱动电机转矩波动；72为第三工况驱动电机转矩波动；73为第四工况驱动电机转矩波动；74为第五工况电机转矩波动。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种具有减震装置的增程式电动汽车，包括
动力电池11，用于为整车提供电能；
TM电机控制器9，通过第一线束10与动力电池11连接，用于给驱动电机4发放指令；通过第二线束13与发电机3连接，控制发电机的转速；
驱动电机4，通过第四线束14与TM电机控制器9连接，用于通过减速器6驱动驱动轮5；
GCU单元15，通过第一线束10与动力电池11连接，通过第三线束18与发动机1连接，用于给GM电机控制器16以及ECU总成17发放指令；
GM电机控制器16，用于对驱动电机4进行扭矩补偿控制；
发动机1，所述发动机1采用阿特金森循环高效发动机，发动机1至少包含气缸、气门机构、曲柄连杆结构、机体组等部分。发动机1作为动力源，用于将化学能转换成机械能输出，发电机3与发动机1采用固定速比连接，速比通常为1或1-0.42之间；
发电机3，所述发电机3包括定子、转子、水套、壳体等结构，发电机3将发动机1输出的机械能转换为电能输出，发电机旋转方向为正向，扭矩有正扭矩和负扭矩两种，将动力传递给发动机1；
硬件连接机构2，所述硬件连接机构2至少包括曲轴、飞轮、减震装置及输入轴，相互之间采用螺栓或者花键刚性连接；发动机1通过硬件连接机构2与发电机3机械连接，硬件连接机构2上设有减震装置25；
所述硬件连接机构2包括信号板22、曲柄连杆机构23、减震装置25、输入轴27、转接板28以及飞轮总成29；
信号板22，用于提供曲轴位置信号给ECU总成17，进而进行点火控制，计算最大爆发压力曲轴转角时刻与位置；
曲柄连杆机构23包括曲轴、连杆等零部件，用于将化学能转换为机械能，并由曲轴26对外输出；所述曲轴26与飞轮总成29通过螺栓连接，为了保证对心采用止口定位，定位公差±0.05mm；
飞轮总成29是单质量飞轮，飞轮转动惯量根据整车需求进行重新匹配，飞轮转动惯量保持在0.08±0.02Kgm2；
减震装置25通过减震装置螺栓24安装在输入轴27上。
所述减震装置25包括压紧片一31、限制销32、压紧片二33、盘毂套34、压紧毂一35、压紧毂二36、盘毂37以及阻尼弹簧38；
所述盘毂37套装在输入轴27的外侧，并与盘毂37通过花键连接，发动机工作扭矩通过盘毂37传递给输入轴27，为了避免发动机启动、转速波动产生的非必要扭矩传递给车身，采用启动策略和减震方式降低影响。
盘毂37的外侧依次套装有压紧片一31、压紧片二33、盘毂套34、压紧毂一35以及压紧毂二36，盘毂套34以及压紧毂一35与盘毂37通过键槽连接，盘毂套34与盘毂37之间具有4°的周向角度。压紧片一31、压紧片二33以及压紧毂二36套在盘毂37外，无机械连接关系。压紧毂一35与盘毂37同步转动并传动扭矩。盘毂套34传递发动机扭矩震动给盘毂37。
所述压紧毂一35与压紧毂二36通过多个沿其周向均布设置的阻尼弹簧38连接，压紧毂一35与压紧毂二36进行相对旋转运动；阻尼弹簧38共计4处，通过压紧毂一35及压紧毂二36进行周向固定和限位。
所述压紧片一31上设有限制销32，所述限制销32设置在压紧片二33的限位槽内，所述压紧片一31通过限位销32与压紧片二33形成连接，限位销32与压紧片二33具有机械传动结构，可传递扭矩。
通过压紧片、压紧毂及限位销形成AC阻尼，主要抑制发动机缸压曲线初级震动。抑制范围约4°以内。
压紧片二33与盘毂套34压紧贴合连接。
GM电机控制器15，与发电机3通过第二线束13连接，其低压线束负责旋转变压器信号实时采集与处理，高线线束将电机产生电流传递给TM电机控制器；
VCU控制器7，用于采集车辆信息/驾驶员意图/控制车辆运行/诊断车辆故障。
在四冲程往复活塞发动机中，结合缸压曲线变化，导致了转速、扭矩波动，利用飞轮进行能量储存、减震装置进行暖冲吸收扭矩波动，这种传动系中包含的惯性和刚性，产生了具有特征固有频率的能够扭转振动的结构，通过发电机扭矩波动频率及载频调节避免震动放大，包括轮胎的震动传递等。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种具有减震装置的增程式电动汽车，其特征在于：包括
动力电池(11)，用于为整车提供电能；
TM电机控制器(9)，用于给驱动电机(4)发放指令；与发电机(3)连接，控制发电机的转速；
驱动电机(4)，用于通过减速器(6)驱动驱动轮(5)；
GCU单元(15)，与发动机(1)连接，用于给GM电机控制器(16)以及ECU总成(17)发放指令；
GM电机控制器(16)，用于对驱动电机(4)进行扭矩补偿控制；
发动机(1)，作为动力源，用于将化学能转换成机械能输出；
发电机(3)，将发动机(1)输出的机械能转换为电能输出；
硬件连接机构(2)，发动机(1)通过硬件连接机构(2)与发电机(3)机械连接，硬件连接机构(2)上设有减震装置(25)；
GM电机控制器(15)，与发电机(3)连接，其低压线束负责旋转变压器信号实时采集与处理，高线线束将电机产生电流传递给TM电机控制器；
VCU控制器(7)，用于采集车辆信息/驾驶员意图/控制车辆运行/诊断车辆故障。
2.根据权利要求1所述的一种具有减震装置的增程式电动汽车，其特征在于：所述硬件连接机构(2)包括信号板(22)、曲柄连杆机构(23)、减震装置(25)、输入轴(27)以及飞轮总成(29)；
信号板(22)，用于提供曲轴位置信号给ECU总成(17)，进而进行点火控制，计算最大爆发压力曲轴转角时刻与位置；
曲柄连杆机构(23)用于将化学能转换为机械能，并由曲轴(26)对外输出；
飞轮总成(29)是单质量飞轮；
减震装置(25)安装在输入轴(27)上。
3.根据权利要求2所述的一种具有减震装置的增程式电动汽车，其特征在于：所述减震装置(25)包括压紧片一(31)、限制销(32)、压紧片二(33)、盘毂套(34)、压紧毂一(35)、压紧毂二(36)、盘毂(37)以及阻尼弹簧(38)；所述盘毂(37)套装在输入轴(27)的外侧；盘毂(37)的外侧依次套装有压紧片一(31)、压紧片二(33)、盘毂套(34)、压紧毂一(35)以及压紧毂二(36)；所述压紧毂一(35)与压紧毂二(36)通过阻尼弹簧(38)连接，压紧毂一35与压紧毂二36进行相对旋转运动；所述压紧片一(31)上设有限制销(32)，所述限制销(32)设置在压紧片二(33)的限位槽内；压紧片二(33)与盘毂套(34)压紧贴合连接。
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