一种混合动力汽车系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种混合动力汽车系统及其控制方法，包括有发动机、混合动力模块、变速箱、动力电池、外接蓄电池、控制器及操纵系统。本发明专利技术提供了一种混联式混合动力的起动、发电方案及控制流程，按照该方案及控制流程设计的起动、发电方案能够有效解决混联式混合动力汽车低温发动机起动、暖机问题，并且能够减少起停系统中起动机的使用频率，提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括有发动机、混合动力模块、变速箱、动力电池、外接蓄电池、控制器及操纵系统。本专利技术提供了一种混联式混合动力的起动、发电方案及控制流程，按照该方案及控制流程设计的起动、发电方案能够有效解决混联式混合动力汽车低温发动机起动、暖机问题，并且能够减少起停系统中起动机的使用频率，提高了系统的可靠性。【专利说明】
本专利技术属于汽车领域，是属于混合动力汽车领域，特别是指一种混合动力汽车系统及利用该系统的控制方法。
技术介绍
随着环境与能源压力的增加，各汽车厂家及科研单位加大了对新能源汽车的研发。从目前的角度来看，混合动力车型发展趋势明显，短期内车辆的电气化在环保、低油耗等方面具有相当的优势，混合动力车型的零部件技术也已形成，终端用户无需牺牲某些传统车的日常使用中的优势(如与纯电汽车相比，运行里程具有优势)。此外，尤其是在很大程度上受排放影响的大型城市区域，在典型的拥挤的交通状况下，在等待交通信号灯或堵车时关闭发动机，使用纯电驾驶模式，能够进一步提高效率，有效地减少排放。开发节能、安全、高效的发动机起停、发电功能是混合动力汽车整车开发的重要环节。 在传统汽车中，车速为O时，发动机还在怠速运行。在混合动力系统中，为了减少燃油消耗，在车速为O时，如满足自动停机条件，发动机会停止工作，通常称之为自动停机。发动机停机后，在满足退出停机条件时，发动机会退出自动停机状态，电机驱动发动机到某个转速，发动机会自动起动。在某些其它情况，即使驾驶员不松开制动踏板，只要满足退出停机的条件时，混合动力车也会自动起动。 混合动力汽车按驱动形式分，可分为串联式混合动力系统、并联式混合动力系统和混联式混合动力系统。其中: 串联式混合动力系统指发动机驱动发电机发电，电能通过电机(电动马达)驱动车轮。 并联式混合动力系统使用发动机和电动机直接驱动车辆，在车辆行驶时，电动机除了可辅助发动机驱动车辆外，还可作为发电机为蓄电池充电。发动机与电机共同驱动车轮，两种驱动力可根据驾驶状况分开使用，由于不能关闭发动机，电机只是被用于辅助驱动车辆。 混联式混合动力系统中发动机为基本的动力来源，发动机的动力由动力分配机构分成车轮的驱动力与发电机的驱动力。而发电机的电力除了使电机驱动车轮外，并经变流器变换成为直流电后，储存在高电压蓄电池。并联式与串联式驱动方式的组合，使两者的长处分别发挥到最大极限。 混联式混合动力系统主要是采用行星齿轮动力分离装置，实现并联式与串联式驱动方式。发动机起动过程为:由蓄电池供电给起动机，起动机带动发动机起动，电机不能起动发动机。充电过程为:普通充电时，由发动机带动发电机工作，发电机通过变频器将电能传输给动力电池，给动力电池充电。这一技术的缺点是:1)在起停功能方面，多使用起动机起动发动机，而混联式混合动力主要动力源是发动机，所以实现起停功能时，起动机工作频繁，对起动机的可靠性提出了较高要求；2)未配置变速箱，发动机需要始终工作在高转速状态，增加了发动机油耗及噪声控制难度；3)结构复杂,开发难度大,动力耦合不易控制，开发成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种混联式混合动力的起动、发电方案及控制流程，按照该方案及控制流程设计的起动、发电方案能够有效减少起停系统中起动机的使用频率，提高了系统的可靠性。 本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种混合动力汽车系统，包括有发动机、混合动力模块、变速箱、动力电池、外接蓄电池、控制器及操纵系统；所述控制器包括有整车控制器、电机控制器及发动机控制器； 所述发动机通过所述混合动力模块与所述变速箱连接；所述动力电池与所述混合动力模块电连接；所述动力电池分别与所述整车控制器、所述发动控制器及发动机电连接；所述外接蓄电池分别与所述发动机、发动机控制器及整车控制器电连接；所述操纵机构与所述整车控制器连接； 所述混合动力模块包括有分离离合器、发动机飞轮及电机；所述发动机飞轮与所述发动机连接；所述发动机飞轮和所述电机分别与所述分离离合器活动连接。 所述操纵系统包括有加速踏板、换挡手柄及制动踏板。 进一步的，所述系统具有以下工作模式:低温度起停模式、动力电池低电量起停模式及正常起停模式； 在所述低温度起停模式和动力电池低电量起停模式下，由所述外接蓄电池、发动机、整车控制器及所述发动机控制器来实现上述模式动作； 在所述正常起停模式，由动力电池、电机控制器、混合动力模块、整车控制器、发动机控制器及发动机来实现上述模式动作。 进一步的，所述系统还具有:停车状态充电模式和运行状态充电模式； 所述停车状态充电模式为:所述操纵系统中的换挡手柄在空挡位置，混合动力模块中的分离离合器闭合，所述发动机由所述电机带动，所述发动机工作在发电高效区，所述电机产生负扭矩，电能通过电机控制器给动力电池充电； 所述运行状态充电模式为:所述发动机通过工作点转移，同时驱动所述变速箱和所述电机；所述电机产生负扭矩，电能通过电机控制器给动力电池充电。 进一步的，包括有制动能量回收模式，在所述制动能量回收模式下，由操纵系统、整车控制器、混合动力模块、电机控制器及动力电池来实现上述模式动作；在车辆运行状态下，不踩加速踏板或轻踩制动踏板时，通过整车控制器，所述混合动力模块的分离离合器断开，车辆反拖所述电机，所述电机将电能传递给所述电机控制器，并给动力电池充电。 所述变速箱为双离合变速箱。 所述发动机为带起动机的发动机。 一种混合动力汽车系统控制方法，包括以下步骤: S1:车辆静止状态点火； S2:判断是否环境温度彡温度阈值或SOC彡第一阈值；如果是，则执行步骤S3 ;否则执行步骤S6 ； S3:判断是否外接蓄电池实际电压>规定电压值；如果是，则执行步骤S4 ;否则执行步骤S18 ； S4:外接蓄电池放电给起动机； S5:起动机工作，带动发动机工作，分离离合器闭合； S6:动力电池高压上电； S7:电机进入可起动状态； S8:判断是否SOC <第二阈值；如果是，则执行步骤S9 ;否则执行步骤S12 ； S9:电机旋转，分离离合器闭合，带动发动机工作； SlO:车辆进入静止充电状态或暖机状态； Sll:挡位挂至D挡或R挡，并判断是否车速>0km/h，且SOC彡第三阈值；如果是，则执行步骤S16 ;否则执行步骤S12 ； S12:分离离合器断开，车辆进入纯电行驶状态； S13:判断是否踩制动踏板时；如果是，则执行步骤S14 ;否则执行步骤S12 ； S14:车辆进入制动能量回收状态； S15:判断是否SOC彡第三阈值；如果是，则执行步骤S16 ;否则执行步骤S12 ； S16:电机带动发动机起动，车辆进入行车充电模式； S17:判断是否车速=Okm/h且挡位挂至N挡或P挡，或SOC彡第四阈值；如果是，则执行步骤S18 ;否则执行步骤S16 ； S18:发动机停机。 所述第一阈值、第二阈值、第三阈值及第四阈值分别为，3% -20%之间的任意值、20% -45%之间的任意值、45% -70%之间的任意值以及75% -98%之间的任意值。 所述温度阈值为-10°C -50V之间的任意值。 本专利技术的有益效果是: 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车系统，其特征在于：包括有发动机、混合动力模块、变速箱、动力电池、外接蓄电池、控制器及操纵系统；所述控制器包括有整车控制器、电机控制器及发动机控制器；所述发动机通过所述混合动力模块与所述变速箱连接；所述动力电池与所述混合动力模块电连接；所述动力电池分别与所述整车控制器、所述发动控制器及发动机电连接；所述外接蓄电池分别与所述发动机、发动机控制器及整车控制器电连接；所述操纵机构与所述整车控制器连接；所述混合动力模块包括有分离离合器、发动机飞轮及电机；所述发动机飞轮与所述发动机连接；所述发动机飞轮和所述电机分别与所述分离离合器活动连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兵兵，张彦辉，张磊，朱玉红，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34