[发明专利]一种插电式混合动力汽车系统的能量控制方法

说明书

本发明公开了一种插电式混合动力汽车系统及其能量控制方法，混合动力汽车系统包括发动机、第一至第二轮毂电机、动力电池、ISG起动发电一体机、离合器、变速器、逆变器、前桥半轴、前轴主减速器、差速器和控制模块，动力源为发动机和两个轮毂电机，发动机为前置前驱；轮毂电机置于两后轮，并取消了两轮之间的机械连接，为布置动力电池提供了合适的空间。能量控制方法使用一种优化的模糊控制方法，考虑到模糊控制是采用专家经验制定的模糊规则，无法达到最优，本发明利用粒子群算法对模糊规则进行优化，通过设计的能量控制方法合理分配发动机和电动机之间的能量流动方向和大小，以获取整车最佳的燃油经济性和排放性能。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种插电式混合动力汽车系统及其能量控制方法。

背景技术

插电式混合动力汽车(PHEV)是一种介于混合动力和纯电动之间的车型，其同时具有传统混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(BEV)的优点。与HEV相比，PHEV搭载更大容量的动力电池，而且可以实现外接电源充电，在城市道路工况或者时速较低等情况下完全可以以纯电动行驶，此阶段车辆行驶拥有零排放、节能环保等特点；在动力电池荷电状态较低或者电机峰值功率无法达到整车需求功率的行驶状态下，车辆依靠整车控制器自动起动发动机并辅助电机输出动力，具备整车性能较好和续驶里程长的特点。

PHEV能量管理方法的目标是充分利用车载动力电池电量，行程结束时消耗到预设的荷电状态阈值，从而取代燃油消耗。但是现实中PHEV能量管理方法的制定存在两方面问题：一方面，过分的电量消耗可能会导致汽车系统的高电气损耗，影响整车的能量使用效率，即需要消耗更多的能量。另一方面，车辆电量消耗不充分可能无法获得预先设计的燃油取代功能，车载储能系统的能力远没有达到可利用的极限。因此，如何在PHEV的应用中获得优化的电量消耗模式是控制的根本问题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种插电式混合动力汽车系统及其能量控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种插电式混合动力汽车系统，包括发动机、第一至第二轮毂电机、动力电池、ISG起动发电一体机、离合器、变速器、逆变器、前桥半轴、前轴主减速器、差速器和控制模块；

所述第一轮毂电机、第二轮毂电机的输出端分别和汽车的两个后轮机械连接；

所述动力电池通过逆变器与所述ISG起动发电一体机、第一轮毂电机、第二轮毂电机电气相连；

所述ISG起动发电一体机用于起动所述发动机、或给所述动力电池充电；

所述动力电池用于给所述第一轮毂电机、第二轮毂电机供电，并在发动机起动时给所述 ISG起动发电一体机供电；

所述前轴主减速器-差速器的输出端通过前桥半轴和汽车的两个前轮相连，前轴主减速器 -差速器的输入端依次通过所述变速器、离合器、ISG起动发电一体机和所述发动机的输出端机械连接；

所述控制模块分别和第一轮毂电机、第二轮毂电机、动力电池、发动机、ISG起动发电一体机电气相连。

作为本发明一种插电式混合动力汽车系统进一步的优化方案，所述控制模块包含主控制单元、轮毂电机控制单元、动力电池控制单元和发动机控制单元；

所述主控制单元分别和所述轮毂电机控制单元、动力电池控制单元、发动机控制单元、 ISG起动发电一体机电气相连；

所述轮毂电机控制单元还分别和所述第一轮毂电机、第二轮毂电机电气相连，用于根据主控制单元的指令控制所述第一轮毂电机、第二轮毂电机工作；

所述动力电池控制单元还和所述动力电池电气相连，用于根据主控制单元的指令控制所述动力电池工作；