專利名稱：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車控制裝置，具體地是一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在世界許多發(fā)達(dá)國家都得到了發(fā)展，在美國和日本已經(jīng)有混合動(dòng)力轎車和大客車的產(chǎn)品?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)可分為串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。各種方式各有優(yōu)劣，并且出現(xiàn)了不同的控制方式。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠依據(jù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車運(yùn)行狀況，而實(shí)行不同工作模式的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、電動(dòng)機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、后橋、加速踏板和制動(dòng)踏板構(gòu)成，其中柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通過發(fā)電機(jī)以電能的方式提供功率輸出，蓄電池通過電動(dòng)機(jī)控制器向電動(dòng)機(jī)提供功率供給，電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)和后橋驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車運(yùn)行，加速踏板與電動(dòng)機(jī)控制器連接用于控制電動(dòng)機(jī)的功率輸出，制動(dòng)踏板與電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)連接，用于電動(dòng)汽車的制動(dòng)，其特點(diǎn)是加速踏板與電動(dòng)機(jī)控制器之間還連接有一個(gè)多能源管理系統(tǒng)控制器，多能源管理系統(tǒng)控制器接收加速踏板和制動(dòng)踏板的控制信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出控制信號(hào)給電動(dòng)機(jī)控制器。
上述發(fā)電機(jī)與蓄電池之間還連接有一個(gè)發(fā)電機(jī)控制器，發(fā)電機(jī)控制器接收多能源管理系統(tǒng)控制器的控制信號(hào)，用于控制發(fā)電機(jī)的工作。
上述發(fā)電機(jī)與蓄電池之間安置有一個(gè)電流傳感器CC1，用于檢測充電電流，電流傳感器CC1的輸出信號(hào)與多能源管理系統(tǒng)控制器相連接。
上述蓄電池與電動(dòng)機(jī)控制器之間安置有一個(gè)電流傳感器CC2，用于檢測蓄電池輸入輸出的工作電流，電流傳感器CC2的輸出信號(hào)與多能源管理系統(tǒng)控制器相連接。
上述蓄電池輸出端還設(shè)置有一個(gè)電壓傳感器VC，用于檢測蓄電池輸出的工作電壓，電壓傳感器VC的輸出信號(hào)與多能源管理系統(tǒng)控制器相連接。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)還連接有一個(gè)電子油門執(zhí)行器，電子油門執(zhí)行器接收多能源管理系統(tǒng)控制器的控制信號(hào)，用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油門。
上述多能源管理系統(tǒng)控制器由中心控制單元MCU、觸摸屏、可編程控制器PLC和模擬量輸入輸出模塊連接構(gòu)成，其中可編程控制器PLC通過放大電路接收電動(dòng)汽車的報(bào)站器信號(hào)、車輛速度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和車輛制動(dòng)踏板信號(hào)，并通過光電耦合器和繼電器輸出發(fā)動(dòng)機(jī)斷油閥信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)、發(fā)電機(jī)控制器的控制信號(hào)和電動(dòng)機(jī)控制器的控制信號(hào)；模擬量輸入輸出模塊通過放大電路和RC濾波電路接收蓄電池電壓信號(hào)、蓄電池充放電電流信號(hào)、發(fā)電機(jī)發(fā)電電流信號(hào)、加速踏板信號(hào)和蓄電池溫度信號(hào)，并輸出發(fā)動(dòng)機(jī)電子油門執(zhí)行器的控制信號(hào)和發(fā)電機(jī)控制器的控制信號(hào)。
本實(shí)用新型由于采用多能源管理系統(tǒng)控制器通過檢測混合動(dòng)力電動(dòng)汽車所需要的工作參數(shù)，控制混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池工作模式，即純電動(dòng)工作模式或發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池聯(lián)合工作下的發(fā)動(dòng)機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)工作的工作模式，從而達(dá)到既充分利用能源，又能夠節(jié)約能源的目的。


圖1為本實(shí)用新型(串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車)結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中-------信號(hào)線 機(jī)械連接——電連接→執(zhí)行機(jī)構(gòu)功率流向VC電壓傳感器CC1電流傳感器1CC2電流傳感器2圖2為本實(shí)用新型多能源管理系統(tǒng)控制器結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型主要是針對串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車而設(shè)計(jì)的控制裝置。其工作過程為在蓄電池組電量充足時(shí)，多能源管理系統(tǒng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，車輛完全由蓄電池以電能的方式提供功率輸出，通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輛；而在蓄電池電量不足或是車輛有持續(xù)大功率輸出時(shí)，多能源管理系統(tǒng)則起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)通過一定的控制策略按照特定的工作模式工作，與蓄電池共同以電能的方式向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供功率輸出；在蓄電池組電量不足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)按照一定的模式工作，一方面向蓄電池充電以補(bǔ)充蓄電池電量損失，另一方面向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出功率以驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。
本實(shí)用新型的工作原理是電流傳感器CC1用于監(jiān)測發(fā)電機(jī)發(fā)電電流；電流傳感器CC2用于監(jiān)測蓄電池充放電電流；電壓傳感器VC用于監(jiān)測蓄電池電壓。這三個(gè)傳感器將監(jiān)測的信號(hào)傳輸?shù)蕉嗄茉垂芾硐到y(tǒng)。多能源管理系統(tǒng)控制器根據(jù)蓄電池的荷電狀態(tài)(剩余電量)以及車輛預(yù)期功率需求向電子油門控制器發(fā)送指令來驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)從而控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作區(qū)間。多能源管理系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)采集加速踏板和制動(dòng)踏板位置信息，直接向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)送指令，驅(qū)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；制動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能量回收。多能源管理系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)采集兩個(gè)電流傳感器信號(hào)和電壓傳感器信號(hào)，計(jì)算出車輛瞬間功率需求，從而按照設(shè)定模式來控制發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的功率輸出。制動(dòng)踏板首先向多能源管理系統(tǒng)控制器發(fā)送制動(dòng)踏板位置信號(hào)，在制動(dòng)前期，多能源管理系統(tǒng)控制器發(fā)送制動(dòng)信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制器，然后通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)回收車輛動(dòng)能；制動(dòng)后期則通過傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛的制動(dòng)。
本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、電動(dòng)機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、后橋、加速踏板和制動(dòng)踏板構(gòu)成，其中柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通過發(fā)電機(jī)以電能的方式提供功率輸出，蓄電池通過電動(dòng)機(jī)控制器向電動(dòng)機(jī)提供功率供給，電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)和后橋驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車運(yùn)行，加速踏板與電動(dòng)機(jī)控制器連接用于控制電動(dòng)機(jī)的功率輸出，制動(dòng)踏板與電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)連接，用于電動(dòng)汽車的制動(dòng)，其特點(diǎn)是加速踏板與電動(dòng)機(jī)控制器之間還連接有一個(gè)多能源管理系統(tǒng)控制器，多能源管理系統(tǒng)控制器接收加速踏板和制動(dòng)踏板的控制信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出控制信號(hào)給電動(dòng)機(jī)控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，其特征在于發(fā)電機(jī)與蓄電池之間還連接有一個(gè)發(fā)電機(jī)控制器，發(fā)電機(jī)控制器接收多能源管理系統(tǒng)控制器的控制信號(hào)，用于控制發(fā)電機(jī)的工作。
3.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，其特征在于發(fā)電機(jī)與蓄電池之間安置有一個(gè)電流傳感器(CC1)，用于檢測電流，電流傳感器(CC1)的輸出信號(hào)與多能源管理系統(tǒng)控制器相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，其特征在于蓄電池與電動(dòng)機(jī)控制器之間安置有一個(gè)電流傳感器(CC2)，用于檢測蓄電池充放電電流，電流傳感器(CC2)的輸出信號(hào)與多能源管理系統(tǒng)控制器相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，其特征在于蓄電池輸出端還設(shè)置有一個(gè)電壓傳感器(VC)，用于檢測蓄電池輸出的工作電壓，電壓傳感器(VC)的輸出信號(hào)與多能源管理系統(tǒng)控制器相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，其特征在于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)還連接有一個(gè)電子油門執(zhí)行器，電子油門執(zhí)行器接收多能源管理系統(tǒng)控制器的控制信號(hào)，用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油門。
7.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，其特征在于多能源管理系統(tǒng)控制器由中心控制單元(MCU)、觸摸屏、可編程控制器(PLC)和模擬量輸入輸出模塊連接構(gòu)成，其中可編程控制器(PLC)通過放大電路接收電動(dòng)汽車的報(bào)站器信號(hào)、車輛速度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和車輛制動(dòng)踏板信號(hào)，并通過光電耦合器和繼電器輸出發(fā)動(dòng)機(jī)斷油閥信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)、發(fā)電機(jī)控制器的控制信號(hào)和電動(dòng)機(jī)控制器的控制信號(hào)；模擬量輸入輸出模塊通過放大電路和RC濾波電路接收蓄電池電壓信號(hào)、蓄電池充放電電流信號(hào)、發(fā)電機(jī)發(fā)電電流信號(hào)、加速踏板信號(hào)和蓄電池溫度信號(hào)，并輸出發(fā)動(dòng)機(jī)電子油門執(zhí)行器的控制信號(hào)和發(fā)電機(jī)控制器的控制信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制裝置，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、電動(dòng)機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、后橋、加速踏板和制動(dòng)踏板構(gòu)成，其特點(diǎn)是加速踏板與電動(dòng)機(jī)控制器之間還連接有一個(gè)多能源管理系統(tǒng)控制器，多能源管理系統(tǒng)控制器接收加速踏板和制動(dòng)踏板的控制信號(hào)，并輸出控制信號(hào)給電動(dòng)機(jī)控制器。本實(shí)用新型由于采用多能源管理系統(tǒng)控制器通過檢測混合動(dòng)力電動(dòng)汽車所需要的工作參數(shù)，控制混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池工作模式，即純電動(dòng)工作模式或發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池聯(lián)合工作下的發(fā)動(dòng)機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)工作的工作模式，從而達(dá)到既充分利用能源，又能夠節(jié)約能源的目的。
文檔編號(hào)B60K6/00GK2728830SQ20042007593
公開日2005年9月28日 申請日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者吳森, 張樹森, 王琛, 曹正策, 彭國祥, 段海濤 申請人:武漢理工大學(xué)