[实用新型]一种插电式混合动力客车的专用发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种插电式混合动力客车的专用发动机。

背景技术

能源短缺、环境污染、气候变暖已成为全世界共同面临和亟待解决的焦点问题，也是汽车工业和能源产业面对的巨大挑战；汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革，大力发展新能源汽车，实现交通能源转型，是实现交通可持续发展的重要途径。

我国从2001年起开始进行新能源汽车的研发和产业化。连续投入大量的资金将新能源汽车列入国家“863”计划、“节能减排计划”“国家科技支撑计划”、“国家新能源汽车产业技术创新工程”“十城千辆计划”等项目大力支持。形成了以纯电动、(插电式)混合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”，以动力蓄电池、驱动电机、动力总成控制系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。

插电式混合动力客车兼具混合动力客车和纯电动客车的特点，它与纯电动客车同样有着电机独立驱动的工作模式，完全可以满足客车低速大扭矩和高速行驶的要求。其能量来源不仅来自于外充电也可以来自于发电机组。插电式混合动力客车可以根据不同运营环境选择纯电动、插电式、混合动力等多种工作模式，达到明显的节能减排效果。

尽管中国已经形成了世界级规模的汽车产业，但是基于插电式混合动力客车的发动机系统没有得到实质开发和应用，仅是将传统的发动机直接应用于插电式混合动力客车，这给插电式混合动力客车动力系统、经济性能的发挥带来了极大的阻力。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种插电式混合动力客车的专用发动机，发动机与发电机、双行星排变速器和驱动电机的高度一体化集成，大大提高了传动系统效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种插电式混合动力客车的专用发动机，包括发动机，所述发动机与减震连接器、发电机一体化集成；

发电机的一端与发动机飞轮壳集成于一体，另一端通过行星排Ⅰ和行星排Ⅱ与驱动电机集成一体；所述行星排Ⅱ还与驱动桥连接；

减震连接器固定于发动机飞轮面上，所述行星排Ⅰ的行星架通过花键与所述减震连接器相连。

所述行星排Ⅰ的太阳轮与发电机转子刚性连接，行星排Ⅰ齿圈与行星排Ⅱ行星架的一端刚性连接，行星排Ⅱ齿圈与驱动电机外壳刚性连接，行星排Ⅱ太阳轮与驱动电机转子刚性连接，行星排Ⅱ行星架的另一端通过传动轴与所述驱动桥连接。

还包括互相通信的发动机智能控制单元和发动机能量管理单元，所述发动机与发动机智能控制单元连接。

所述发动机能量管理单元与发动机辅助驱动智能控制单元通信，所述发动机辅助驱动智能控制单元包括发电机控制器和驱动电机控制器；所述发电机控制器和驱动电机控制器分别与发电机和驱动电机连接；

发电机控制器和驱动电机控制器与电池连接，电池与动力电池管理系统连接，所述电池与充电插座相连接，充电插座、充电枪及充电机依次相连。

所述发动机能量管理单元还与油门踏板、制动踏板、手刹信号、中控档位信号及环境信息通过物理线相连接。

所述发动机智能控制单元、发动机能量管理单元、动力电池管理系统及发动机辅助驱动智能控制单元通过控制器局域网络连接。

所述发动机能量管理单元根据油门踏板开度、制动踏板开度进行驾驶员意图识别；并结合当前驾驶工况和车辆状态计算混合动力客车的转速-转矩需求；

根据动力电池电量、发动机、发电机和驱动电机的特性对发动机转速-转矩、发电机转矩和驱动电机转矩进行最优化分配，保证发动机、发电机和驱动电机运行于最高效区；

按照计算的发动机转速-转矩，发电机和驱动电机的分配扭矩通过CAN J1939总线发送转速及扭矩需求指令；

在车辆低速或者停车时发动机能量管理单元给发动机发送熄火指令，取消发动机低转速小负荷率的低效率工况。

所述发动机智能控制单元根据发动机能量管理单元发出的相应转速需求，通过传感器、执行机构、闭环转速控制算法对发动机进行转速输出控制。

所述传感器包括正时和同步传感器、涡轮增压器传感器、燃油温度传感器、燃油压力传感器、冷却液液位传感器及润滑油压力传感器；

所述执行器包括电动燃油泵、电磁式喷油器、怠速常通空气阀及各种继电器。

发动机辅助驱动智能控制单元根据发动机能量管理单元发出的相应转矩需求，通过电流传感器、电压传感器、硬件驱动板及IGBT开关，利用闭环转速控制算法对发电机和驱动电机进行转矩输出控制。