技术领域
[0001] 本发明属于非公路新能源宽体自卸车动力系统技术领域，具体涉及混合动力车辆结构，本发明还涉及混合动力车辆结构的控制方法。
相关背景技术
[0002] 新能源车辆作为新技术的展示舞台，实现了新技术的“百花怒放，百家争鸣”。目前市场上主流的新能源车辆技术路线主要有纯电和混动两种，而混动又有串联式(增程式)、并联式(P2)和混联式三种技术方案。纯电由于对工况适应性差，目前主要应用于“重载下空载上”的使用工况，导致其发展推广具有局限性。混动技术中的串联式存在固定的能量转换效率损失，并联式又有混动模式下，发动机不能保证一直在最佳转速下工作，油耗相对较高，并且并联式系统只有一台电机，不能既驱动又发电，这就导致系统混动模式持续时间有限，电池电量耗尽后系统就转换成发动机直驱模式，油耗又会增高。混联式作为串并联的结合，综合了串并联的优势，弥补了串并联各自的缺点。现有的混联式结构存在系统结构复杂，控制难度大，导致推广应用门槛较高。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0022] 本发明混合动力车辆结构，结构如图1所示，包括依次设置的发动机3、增程器4、驱动电机5、变速箱6，发动机3和增程器4之间设置有离合器A1，增程器4和驱动电机5之间设有离合器B2，增程器4、驱动电机5均与电机控制器7连接，变速箱6通过传动轴9与驱动桥10连接。
[0023] 电机控制器7与电池8连接，由电池8为电机控制器7供电。
[0024] 驱动桥10有两个。(驱动桥是现有市场上成熟产品，目前是直接采购使用)[0025] 混合动力车辆结构的控制方法，基于混合动力车辆结构，具体如下：
[0026] 工作模式有6种，分别为：纯电模式、串联增程模式、并联模式、混联模式、能量回收模式、停车充电模式。
[0027] 纯电模式具体为：当电池电量充足，系统动力性要求不高时，离合器A1、离合器B2断开，高压直流电从电池流出经电机控制器7逆变成三相交流电通入驱动电机5，驱动电机5带动变速箱6驱动整车移动，在纯电模式下，当对动力性需求逐渐增加时，离合器B2结合，增程器参与驱动，(增程器和驱动电机是一样的，但它有三种角色，当发动机3驱动它旋转的时候增程器4相当于就是发电机；当增程器4和驱动电机5一起驱动变速箱6时，增程器和驱动电机5是完全一样的；当增程器4将发动机转速从零驱动到怠速转速时，增程器4就相当于是启动机)离合器B2的结合过程是：当需要增程器4共同参与驱动时，增程器4将转速调速到和驱动电机5相同的转速，这样离合器B2两个摩擦面之间没有速差实现快速结合，满足整车动力性需求。
[0028] 串联增程模式具体为：当电池电量较低，即电池电量<30％时，此时系统动力性要求不高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处可认为<1500Nm为较小，离合器B2断开，离合器A1结合，此时离合器A1开始工作，结合的过程是增程器调速到和发动机3相同的转速，离合器A1两面没有速差，实现快速结合，发动机3带动增程器4发电，驱动电机5带动变速箱6驱动车辆移动。
[0029] 并联模式具体为：当电池电量充足，整车动力性要求较高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处认为额定驱动扭矩>4000Nm为较高，离合器A1、离合器B2结合，此时的动力源有发动机3、增程器4、驱动电机5，三动力源动力结合经变速箱6输出驱动车辆。
[0030] 混联模式具体为：当车辆行驶中，电池电量低于设定值时，即假定电量<55％，此时离合器A1、离合器B2结合，发动机3动力直接输出驱动车辆的同时，带动增程器4发电，当驱动电机5不工作时处于行车发电模式，混联模式下三动力源自由分配动力，这样在保证整车动力性的同时，通过调节增程器4和驱动电机5的输出，使发动机处在高效运行区间，达到既增加动力性又节油的目的。
[0031] 能量回收模式具体为：当车辆下坡或者踩刹车时，驱动电机处于发电模式即能量回收模式，此时电流从电机经电机控制器流进电池充电，当需要更大的能量回收电流时，离合器B2结合，离合器A1不结合，增程器4同驱动电机5同时参与能量回收。
[0032] 停车充电模式具体为：当车辆处于静止状态，电池电量低于设定值时，即假定电量<50％，充电到70％，此时离合器A1结合，发动机3带动增程器4发电，给蓄电池充电，当需要大功率紧急充电时，离合器A1、离合器B2均结合，变速箱处于空挡，此时发电功率相当于增程器4和驱动电机5功率之和。
[0033] 实施例1
[0034] 本发明混合动力车辆结构，结构如图1所示，包括依次设置的发动机3、增程器4、驱动电机5、变速箱6，发动机3和增程器4之间设置有离合器A1，增程器4和驱动电机5之间设有离合器B2，增程器4、驱动电机5均与电机控制器7连接，变速箱6通过传动轴9与驱动桥10连接。
[0035] 电机控制器7与电池8连接，由电池8为电机控制器7供电。
[0036] 实施例2
[0037] 本发明混合动力车辆结构，结构如图1所示，包括依次设置的发动机3、增程器4、驱动电机5、变速箱6，发动机3和增程器4之间设置有离合器A1，增程器4和驱动电机5之间设有离合器B2，增程器4、驱动电机5均与电机控制器7连接，变速箱6通过传动轴9与驱动桥10连接。
[0038] 驱动桥10有两个。(驱动桥是现有市场上成熟产品，目前是直接采购使用)[0039] 实施例3
[0040] 混合动力车辆结构的控制方法，基于混合动力车辆结构，具体如下：
[0041] 工作模式有6种，分别为：纯电模式、串联增程模式、并联模式、混联模式、能量回收模式、停车充电模式。
[0042] 纯电模式具体为：当电池电量充足，系统动力性要求不高时，离合器A1、离合器B2断开，高压直流电从电池流出经电机控制器7逆变成三相交流电通入驱动电机5，驱动电机5带动变速箱6驱动整车移动，在纯电模式下，当对动力性需求逐渐增加时，离合器B2结合，增程器参与驱动，(增程器和驱动电机是一样的，但它有三种角色，当发动机3驱动它旋转的时候增程器4相当于就是发电机；当增程器4和驱动电机5一起驱动变速箱6时，增程器和驱动电机5是完全一样的；当增程器4将发动机转速从零驱动到怠速转速时，增程器4就相当于是启动机)离合器B2的结合过程是：当需要增程器4共同参与驱动时，增程器4将转速调速到和驱动电机5相同的转速，这样离合器B2两个摩擦面之间没有速差实现快速结合，满足整车动力性需求。
[0043] 并联模式具体为：当电池电量充足，整车动力性要求较高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处认为额定驱动扭矩>4000Nm为较高，离合器A1、离合器B2结合，此时的动力源有发动机3、增程器4、驱动电机5，三动力源动力结合经变速箱6输出驱动车辆。
[0044] 混联模式具体为：当车辆行驶中，电池电量低于设定值时，即假定电量<55％，此时离合器A1、离合器B2结合，发动机3动力直接输出驱动车辆的同时，带动增程器4发电，当驱动电机5不工作时处于行车发电模式，混联模式下三动力源自由分配动力，这样在保证整车动力性的同时，通过调节增程器4和驱动电机5的输出，使发动机处在高效运行区间，达到既增加动力性又节油的目的。
[0045] 能量回收模式具体为：当车辆下坡或者踩刹车时，驱动电机处于发电模式即能量回收模式，此时电流从电机经电机控制器流进电池充电，当需要更大的能量回收电流时，离合器B2结合，离合器A1不结合，增程器4同驱动电机5同时参与能量回收。
[0046] 停车充电模式具体为：当车辆处于静止状态，电池电量低于设定值时，即假定电量<50％，充电到70％，此时离合器A1结合，发动机3带动增程器4发电，给蓄电池充电，当需要大功率紧急充电时，离合器A1、离合器B2均结合，变速箱处于空挡，此时发电功率相当于增程器4和驱动电机5功率之和。
[0047] 实施例4
[0048] 混合动力车辆结构的控制方法，基于混合动力车辆结构，具体如下：
[0049] 工作模式有6种，分别为：纯电模式、串联增程模式、并联模式、混联模式、能量回收模式、停车充电模式。
[0050] 纯电模式具体为：当电池电量充足，系统动力性要求不高时，离合器A1、离合器B2断开，高压直流电从电池流出经电机控制器7逆变成三相交流电通入驱动电机5，驱动电机5带动变速箱6驱动整车移动，在纯电模式下，当对动力性需求逐渐增加时，离合器B2结合，增程器参与驱动，(增程器和驱动电机是一样的，但它有三种角色，当发动机3驱动它旋转的时候增程器4相当于就是发电机；当增程器4和驱动电机5一起驱动变速箱6时，增程器和驱动电机5是完全一样的；当增程器4将发动机转速从零驱动到怠速转速时，增程器4就相当于是启动机)离合器B2的结合过程是：当需要增程器4共同参与驱动时，增程器4将转速调速到和驱动电机5相同的转速，这样离合器B2两个摩擦面之间没有速差实现快速结合，满足整车动力性需求。
[0051] 串联增程模式具体为：当电池电量较低，即电池电量<30％时，此时系统动力性要求不高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处可认为<1500Nm为较小，离合器B2断开，离合器A1结合，此时离合器A1开始工作，结合的过程是增程器调速到和发动机3相同的转速，离合器A1两面没有速差，实现快速结合，发动机3带动增程器4发电，驱动电机5带动变速箱6驱动车辆移动。
[0052] 混联模式具体为：当车辆行驶中，电池电量低于设定值时，即假定电量<55％，此时离合器A1、离合器B2结合，发动机3动力直接输出驱动车辆的同时，带动增程器4发电，当驱动电机5不工作时处于行车发电模式，混联模式下三动力源自由分配动力，这样在保证整车动力性的同时，通过调节增程器4和驱动电机5的输出，使发动机处在高效运行区间，达到既增加动力性又节油的目的。
[0053] 能量回收模式具体为：当车辆下坡或者踩刹车时，驱动电机处于发电模式即能量回收模式，此时电流从电机经电机控制器流进电池充电，当需要更大的能量回收电流时，离合器B2结合，离合器A1不结合，增程器4同驱动电机5同时参与能量回收。
[0054] 停车充电模式具体为：当车辆处于静止状态，电池电量低于设定值时，即假定电量<50％，充电到70％，此时离合器A1结合，发动机3带动增程器4发电，给蓄电池充电，当需要大功率紧急充电时，离合器A1、离合器B2均结合，变速箱处于空挡，此时发电功率相当于增程器4和驱动电机5功率之和。
[0055] 实施例5
[0056] 混合动力车辆结构的控制方法，基于混合动力车辆结构，具体如下：
[0057] 工作模式有6种，分别为：纯电模式、串联增程模式、并联模式、混联模式、能量回收模式、停车充电模式。
[0058] 纯电模式具体为：当电池电量充足，系统动力性要求不高时，离合器A1、离合器B2断开，高压直流电从电池流出经电机控制器7逆变成三相交流电通入驱动电机5，驱动电机5带动变速箱6驱动整车移动，在纯电模式下，当对动力性需求逐渐增加时，离合器B2结合，增程器参与驱动，(增程器和驱动电机是一样的，但它有三种角色，当发动机3驱动它旋转的时候增程器4相当于就是发电机；当增程器4和驱动电机5一起驱动变速箱6时，增程器和驱动电机5是完全一样的；当增程器4将发动机转速从零驱动到怠速转速时，增程器4就相当于是启动机)离合器B2的结合过程是：当需要增程器4共同参与驱动时，增程器4将转速调速到和驱动电机5相同的转速，这样离合器B2两个摩擦面之间没有速差实现快速结合，满足整车动力性需求。
[0059] 串联增程模式具体为：当电池电量较低，即电池电量<30％时，此时系统动力性要求不高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处可认为<1500Nm为较小，离合器B2断开，离合器A1结合，此时离合器A1开始工作，结合的过程是增程器调速到和发动机3相同的转速，离合器A1两面没有速差，实现快速结合，发动机3带动增程器4发电，驱动电机5带动变速箱6驱动车辆移动。
[0060] 并联模式具体为：当电池电量充足，整车动力性要求较高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处认为额定驱动扭矩>4000Nm为较高，离合器A1、离合器B2结合，此时的动力源有发动机3、增程器4、驱动电机5，三动力源动力结合经变速箱6输出驱动车辆。
[0061] 能量回收模式具体为：当车辆下坡或者踩刹车时，驱动电机处于发电模式即能量回收模式，此时电流从电机经电机控制器流进电池充电，当需要更大的能量回收电流时，离合器B2结合，离合器A1不结合，增程器4同驱动电机5同时参与能量回收。
[0062] 停车充电模式具体为：当车辆处于静止状态，电池电量低于设定值时，即假定电量<50％，充电到70％，此时离合器A1结合，发动机3带动增程器4发电，给蓄电池充电，当需要大功率紧急充电时，离合器A1、离合器B2均结合，变速箱处于空挡，此时发电功率相当于增程器4和驱动电机5功率之和。
[0063] 实施例6
[0064] 混合动力车辆结构的控制方法，基于混合动力车辆结构，具体如下：
[0065] 工作模式有6种，分别为：纯电模式、串联增程模式、并联模式、混联模式、能量回收模式、停车充电模式。
[0066] 纯电模式具体为：当电池电量充足，系统动力性要求不高时，离合器A1、离合器B2断开，高压直流电从电池流出经电机控制器7逆变成三相交流电通入驱动电机5，驱动电机5带动变速箱6驱动整车移动，在纯电模式下，当对动力性需求逐渐增加时，离合器B2结合，增程器参与驱动，(增程器和驱动电机是一样的，但它有三种角色，当发动机3驱动它旋转的时候增程器4相当于就是发电机；当增程器4和驱动电机5一起驱动变速箱6时，增程器和驱动电机5是完全一样的；当增程器4将发动机转速从零驱动到怠速转速时，增程器4就相当于是启动机)离合器B2的结合过程是：当需要增程器4共同参与驱动时，增程器4将转速调速到和驱动电机5相同的转速，这样离合器B2两个摩擦面之间没有速差实现快速结合，满足整车动力性需求。
[0067] 串联增程模式具体为：当电池电量较低，即电池电量<30％时，此时系统动力性要求不高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处可认为<1500Nm为较小，离合器B2断开，离合器A1结合，此时离合器A1开始工作，结合的过程是增程器调速到和发动机3相同的转速，离合器A1两面没有速差，实现快速结合，发动机3带动增程器4发电，驱动电机5带动变速箱6驱动车辆移动。
[0068] 并联模式具体为：当电池电量充足，整车动力性要求较高时，即假如系统的额定驱动扭矩是4800Nm，此处认为额定驱动扭矩>4000Nm为较高，离合器A1、离合器B2结合，此时的动力源有发动机3、增程器4、驱动电机5，三动力源动力结合经变速箱6输出驱动车辆。
[0069] 混联模式具体为：当车辆行驶中，电池电量低于设定值时，即假定电量<55％，此时离合器A1、离合器B2结合，发动机3动力直接输出驱动车辆的同时，带动增程器4发电，当驱动电机5不工作时处于行车发电模式，混联模式下三动力源自由分配动力，这样在保证整车动力性的同时，通过调节增程器4和驱动电机5的输出，使发动机处在高效运行区间，达到既增加动力性又节油的目的。
[0070] 停车充电模式具体为：当车辆处于静止状态，电池电量低于设定值时，即假定电量<50％，充电到70％，此时离合器A1结合，发动机3带动增程器4发电，给蓄电池充电，当需要大功率紧急充电时，离合器A1、离合器B2均结合，变速箱处于空挡，此时发电功率相当于增程器4和驱动电机5功率之和。
