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一种ISG型全轮驱动混合动力汽车的驱动系统及驱动方法技术方案

技术编号:1094720 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种ISG型全轮驱动混合动力汽车的驱动系统,其前轮驱动采用了发动机、曲轴安装的盘式电机、自动离合器加手动变速器MT或直接采用AMT自动变速器等部件构成的动力传动系统,其中ISG电机安装在发动机和自动离合器或AMT自动变速器之间,后轮驱动采用了后轮驱动电机、后轮驱动减速/差速器构成的电动后桥。本发明专利技术和其它全轮驱动混合动力驱动方案相比,整个传动方案相对简单有效,成本相对较低,易于工程实现,系统具有并联、串联和混联驱动模式,有纯电动工况,能够获得较理想的整车匹配控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车技术,具体涉及一种全轮驱动混合动力电动汽车技术。
技术介绍
混合动力汽车兼备了纯电动汽车和常规动力汽车的优点,相对常规动力汽车具有优良的动力性、燃油经济性和排放性能,是目前国内外新型汽车动力传动系统研发的重点之一,各大汽车公司均开展了混合动力汽车技术的研发,各种混合动力汽车相继面世,并得到了用户和市场的广泛关注。全轮驱动混合动力汽车可以实现四轮驱动,提高了通过性;前后桥均可回收再生制动能量,提高了再生制动时的能量回收率;可以实现动力不中断换档,提高了整车动力性和换档平顺性;已经成为混合动力汽车研发的重要方向之一。在现有的全轮驱动混合动力系统中,美国专利US 6,383,114 B1涉及到丰田公司一种THS-C四轮驱动混合动力传动系统,具体应用在丰田ESTIMA混合动力车上,前轮驱动采用了行星排带CVT的混合动力传动系统,结构较复杂,成本相对较高。美国专利US 6,334,498B1涉及到一种前轮采用AT,后轮采用电驱动后桥的传动系统,因为前轮传动系统没有电机,系统的混合度不高,性能相对较差。美国专利US 2006/0011395 A1涉及到丰田公司一种前轮采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ISG型全轮驱动混合动力车的驱动系统,包括有电机、发动机、离合器及变速器,其特征在于:其前轮驱动采用了发动机、曲轴安装的盘式电机、自动离合器加手动变速器MT或直接采用AMT自动变速器构成的动力传动系统,其中ISG电机安装在发动机和自动离合器或AMT自动变速器之间,后轮驱动采用了后轮驱动电机、后轮驱动减速/差速器构成的电动后桥;所述发动机连接有发动机控制器ECU,前轮ISG电机连接有ISG电机控制器IPU1,自动离合器或AMT自动变速器连接有自动离合器或AMT自动变速器控制器TCU;后轮驱动电机连接有后轮驱动电机控制器IPU2,与混合动力系统控制器HCU、整车信息显示器DCU、防抱死控制器A...

【技术特征摘要】
1、一种ISG型全轮驱动混合动力车的驱动系统,包括有电机、发动机、离合器及变速器,其特征在于:其前轮驱动采用了发动机、曲轴安装的盘式电机、自动离合器加手动变速器MT或直接采用AMT自动变速器构成的动力传动系统,其中ISG电机安装在发动机和自动离合器或AMT自动变速器之间,后轮驱动采用了后轮驱动电机、后轮驱动减速/差速器构成的电动后桥;所述发动机连接有发动机控制器ECU,前轮ISG电机连接有ISG电机控制器IPU1,自动离合器或AMT自动变速器连接有自动离合器或AMT自动变速器控制器TCU;后轮驱动电机连接有后轮驱动电机控制器IPU2,与混合动力系统控制器HCU、整车信息显示器DCU、防抱死控制器ABS、电池管理系统BCM作为整车CAN控制局域网的节点共同构成混合动力整车驱动控制系统。2、根据权利要求1所述的ISG型全轮驱动混合动力车的驱动系统,其特征在于所述ISG电机的转子的一端与发动机的输出端曲轴连接,另一端与离合器的飞轮及摩擦盘连接,ISG电机的定子与发动机连接端面和变速器连接端面相连,并位于两者中间。启动电机安装在发动机侧,其输出启动齿轮端与离合器的飞轮齿圈啮合,自动离合器的离合器片与AMT自动变速器的输入轴相连,AMT自动变速器的输出与两个传动半轴相连,传动半轴最终与前车轮相连,共同构成前轮驱动系统;所述后轮驱动电机的输出与后桥减速/差速器输入端相连,后桥减速/差速器输出端与后驱动半轴相连,后驱动半轴最终与后车轮相连,共同构成电驱动后桥。3、用权利要求1或2所述的驱动系统实现驱动的方法,其特征在于:所述驱动方法包括停车模式、启动模式、停车发电模式、发动机驱动模式、电动驱动模式、电动机助力模式和再生制动模式7种模式共14种工况,其中:所述停车模式为:在停车模式下,各系统处于待机状态,没有动力输出,即处于工况1;如有起车意愿,当动力电池电量小时,汽车由停车模式切换到启动模式,如果动力电池还有适当电量,则ISG电机启动发动机,进入工况2;如果动力电池电量不足或环境温度太低,放不出电,则采用12V电池系统驱动起动电机启动发动机,进入工况3;当有起车需求,如果动力电池电量大时,汽车由停车模式切换到电动驱动模式,如果动力电池电量依然足,则仅采用后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况5;如果动力电池电量降低到一定值,则在后轮驱动电机驱动整车前进的同时,用ISG电机启动发动机,进入工况6;如果动力电池电量较低,外界负荷不大,车速又不够高,则进入串联驱动状态,即发动机带动ISG电机发电,所发出的电与动力电池的电共同用于后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况7;所述启动模式为:-->在启动模式下,系统根据动力电池电量大小和环境温度情况,判断是否能放出大电流,决定在离合器断开的情况下是用ISG电机启动发动机,即工况2,还是用常规12V电机启动发动机,即工况3;在启动模式下,如果没有进一步起车的意愿,则进入停车发电模式,离合器分离,发动机带动ISG电机发电,进入工况4;在启动模式下,如果有起车的需求,则转换到发动机驱动模式,如果此时动力电池电量不足,则发动机在驱动整车前进的同时,驱动ISG电机发电,即边行车边发电;进入工况9,如果动力电池电量充足,则仅有发动机的动力驱动整车前进,ISG电机不发电,进入工况8;所述停车发电模式为:在停车发电模式下,离合器分离,发动机带动ISG电机发电,所发出的电为外界用电设备供电或给车载动力电池充电,即工况4;在停车发电模式下,当没有进一步起车意愿,没有外界用电,而动力电池电量又足够高时,转换到停车模式,进入工况1;在停车发电模式下,当有起车意愿,若动力电池电量低,则转换到发动机驱动模式,如果此时动力电池电量严重不足,则发动机在驱动整车前进的同时,驱动ISG电机发电,即边行车边发电,进入工况9;如果动力电池电量还够,则仅由发动机的动力驱动整车前进,ISG电机不发电,进入工况8;在停车发电模式下,若动力电池电量高,又有起车意愿,则转换到电动驱动模式,采用后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况5;如果动力电池电量降低到一定值,则在后轮驱动电机驱动整车前进的同时,用ISG电机启动发动机,进入工况6;如果动力电池电量较低,外界负荷不大,车速又不够高,则进入串联驱动状态,即发动机带动ISG电机发电,所发出的电与动力电池的电共同用于后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况7;所述发动机驱动模式为:在发动机驱动模式下,发动机输出动力驱动汽车前进,如果动力电池电量严重不足,则发动机在驱动整车前进的同时,驱动ISG电机发电,即边行车边发电,进入工况9;如果动力电池电量还够,则仅由发动机的动力驱动整车前进,ISG电机不发电,进入工况8;在发动机驱动模式下,如果车速较低,道路载荷较小,动力电池电量足够,则转换到电动驱动模式,采用后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况5;如果动力电池电量降低到一定值,则在后轮驱动电机驱动整车前进的同时,用ISG电机启动发动机,进入工况6;如果动力电池电量较低,外界负荷不大,车速又不够高,则进入串联驱动状态,即发动机带动ISG电机发电,所发出的电与动力电池的电共同用于后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况7;在发动机驱动模式下,如果有电动助力需求,动力电池19电量也足够,则转换到电动机助力模式,如果需要较大的驱动扭矩进行紧急加速,且当前动力电池电量足够,则ISG盘式电机和后驱电机均输出动力,与发动机一起共同驱动整车前进,进入工况10;如果动力电池电量不足,或需要优化发动机的工作点,可采用混联驱动,发动机带动ISG电机发电,同时驱动整车前-->进,ISG电机所发出的电和动力电池的电共同用于后轮驱动电机,与发动机一起共同驱动整车前进,进入工况11;如果动力电池电量较多,也不需要ISG电机调节发动机工况点,则ISG电机不工作,由发动机和后轮驱动电机共同驱动整车前进,进入工况12;在发动机驱动模式下,如果有制动需求,则切换到再生制动模式,在铰高速再生制动时,发动机不熄火,由ISG电机和后轮驱动电机同时作发电机使用,回收再生制动时的制动能量,将所发的电给动力电池充电,进入工况13;若不再制动,则返回发动机驱动模式;在较低速再生制动时,发动机熄火,由ISG电机和后轮驱动电机同时作发电机使用,回收再生制动时的制动能量,将所发的电给动力电池充电,进入工况14;所述电动驱动模式为:在电动驱动模式下,如果动力电池电量足够,则采用后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况5;如果动力电池电量降低到一定值,则在后轮驱动电机驱动整车前进的同时,用ISG电机启动发动机,进入工况6;如果动力电池电量较低,外界负荷不大,车速又不够高,则进入串联驱动状态,即发动机带动ISG电机发电,所发出的电与动力电池的电共同用于后轮驱动电机驱动整车前进,进入工况7;在电动驱动模式下,如果车速较高或道路载荷较大,则转换到发动机驱动模式,由发动机输出动力驱动汽车前进,如果此时动力电池电量严重不足,则发动机在驱动整车前进的同时,驱动ISG电机发电,即边行车边发电,进入工况9,如果动力电池电量还够,则仅由发动机的动力驱动整车前进,IS...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨亚联任勇秦大同叶心周安健苏岭胡明辉赵川林
申请(专利权)人:重庆大学重庆长安汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:85[中国|重庆]

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