[发明专利]混联油电节能动力装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明申请涉及一种油电混合动力装置，尤其是一种具有更高燃油经济性的采取混联形式的油电混合动力装置及其控制方法，属于汽车工业技术领域。

背景技术

由于燃油动力汽车对环境的污染以及对能源的消耗问题，电动汽车和混合动力汽车已经成为目前汽车领域开发的热点之一。通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油）和电能的混合，常见的混合动力汽车采用电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车。

目前的混合动力汽车的动力系统结构形式有串联、并联和混联三种形式。所谓并联方式是以发动机为主动力，电动马达作为辅助动力的方式，这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单，只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。

串联方式是只用电动马达驱动行驶的方式，发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力汽车的一种。

混联方式是指串联、并联方式，该方式在启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电动马达共同高效地分担动力，这种方式需要动力分担装置和发电机等，因此结构比较复杂。

目前的混合动力系统多数被欧美和日本等大型汽车公司所开发和应用，常见的有本田公司Insight的IMA并联系统，丰田公司Prius的THS混联系统等，其中本田公司Insight的IMA系统结构简单，但电机只具备辅助功能，不具备纯电动行驶能力，属于弱混合动力形式；而丰田公司Prius的THS系统具备了纯电动行驶能力，但其动力合成机构复杂、体积大、制造成本高。

也有的混合动力系统，包括内燃机、电机、离合器、变速器、动力电池、制动系统及整车的自动控制系统，具备了纯电动行驶的能力，但其存在着总成过多、布置困难、车辆的动力性、燃油经济性和排放性能也不能令人满意，也需要进一步的改进。

发明内容

本发明申请即是根据目前汽车油电混合动力系统中存在的上述缺陷，提供一种结构相对简单，布置容易，而且燃油经济性和车辆动力性较高的混联动力装置。

具体来说，本发明申请所述的混联油电节能动力装置，包括踏板、发动机、变速箱和减速器，其特征在于：所述的装置还包括充电两用电机、电机控制器、蓄电池和动力分离器，在所述发动机上设有自动油门控制器，且发动机附带有发电机，其中，

1、                 发动机通过动力分离器连接充电两用电机，充电两用电机通过变速箱连接减速器，减速器设置在汽车驱动轴上，电机控制器与充电两用电机连接，蓄电池通过电机控制器为充电两用电机提供电力，充电两用电机、变速箱和减速器构成汽车正常行驶状态的驱动系统，在蓄电池电量不足或汽车加速或负载加大时，发动机通过动力分离器连接汽车的驱动系统，为汽车提供辅助动力；

2、                 踏板与自动油门控制器连接，控制自动油门控制器的工作，油门控制器调节发动机的供油量，从而控制发动机的转速；自动油门控制器与电机控制器连接，通过电机控制器控制充电两用电机的转动；

3、                 发动机附带的发电机与蓄电池连接，在发动机怠速状态下，通过带动发电机为蓄电池充电，在行驶减速缓冲时，电机控制器驱动充电两用电机，将充电两用电机的工作状态由电机切换成发电的工作状态，对储电池进行反充电；

4、                 当电机控制器检测到充电两用电机的电流短时间增大时，会产生指令电源，指令发动机提速工作；当检测到充电两用电机的电流减小或为正常行驶状态的电流，会断开指令电源，发动机回到怠速状态。

进一步的，在本发明申请所述的装置中，充电两用电机为异步电机，优选为三相异步电机。

发电机是将动能转化为电能的设备，电动机是将电能转化为动能设备，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力，而发电机是通过转动转子或外面的磁场，切割磁力线产生电流。在一定的情况下，发电机和电动机是可以互相转用的，常见的异步电机，例如三相异步电机，在定子绕组的出线端子上接上三相电容就会产生一个容性电流，容性电流的磁场和电机磁场方向一致，对电机磁场起增磁的作用，这样电机就可以作为发电机使用了。