一种串联式插电混合动力汽车驱动系统及其驱动方法技术方案

本发明专利技术涉及一种串联式插电混合动力汽车驱动系统，发动机动力传动系统是通过自动离合器和四挡自动变速器自动实现发动机与整车动力传输连接或中断的，其动力作用在前轮；而且四挡自动变速器系统根据当前车辆工况，自动匹配合适的挡位，使得整车在双动力切换或过渡过程中全自动实现，无任何手动操作；与已有的传统混合动力方案相比，本发明专利技术发动机动力传动系统和电机动力传动系统是通过整车控制器中的能量管理策略对发动机动力传动系统和与电机动力传动系统的扭矩进行耦合，不再使用扭矩耦合机构，因此整车传动方案相对简单有效，而且成本较低，易于工程实现，同时可以使得发动机在高效率工作点工作，进而提高整车燃油经济性，并提高车辆在起步和加速过程中的整车动力性。

Driving system of tandem type plug-in hybrid electric automobile and driving method thereof

The invention relates to a series plug-in hybrid vehicle drive system, engine power transmission system is through the automatic clutch and four speed automatic transmission automatic engine and vehicle power transmission connection or interruption, the force acting on the front wheel; and four speed automatic transmission system based on the current condition of the vehicle, automatic match gear, makes the vehicle in the dual power switch or transition during the process of automatically, without any manual operation; compared with the traditional hybrid existing schemes and the engine power transmission system and motor drive system is through the energy management strategy of the vehicle controller on the engine power transmission system and motor drive system torque the coupling, no longer use the torque coupling mechanism, so the vehicle transmission scheme is relatively simple and effective, and the cost is The utility model has low and easy engineering realization, and can make the engine work at the high efficiency point, thereby improving the fuel economy of the whole vehicle, and improving the dynamic performance of the whole vehicle in the process of starting and accelerating.

【技术实现步骤摘要】
一种串联式插电混合动力汽车驱动系统及其驱动方法
本专利技术属于汽车制造
，具体来说是涉及一种串联式插电混合动力汽车驱动系统及其驱动方法。
技术介绍
面对节能与环保的双重压力，汽车工业要想可持续发展就必须大力发展新能源汽车。新能源汽车中纯电动汽车是最理想的车型，但由于动力电池存在能量密度小、功率密度低的技术瓶颈以及汽车充电设施的缺乏，所以目前还难以普及。混合动力汽车在传统内燃机汽车的基础上加装了电机，不仅具有纯电动汽车的经济性高与污染小，又具有内燃机汽车的动力性强。因此是目前阶段最适合发展的新能源车型。串联式插电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。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种易于工程实现，同时可使得发动机在高效率工作点工作，提高整车燃油经济性的串联式插电混合动力汽车驱动系统及其驱动方法。为了达到本专利技术的目的，技术方案如下：一种串联式插电混合动力汽车驱动系统，其特征在于，该系统包括发动机动力传动系统、电机动力传动系统、四档自动变速器、主减速器、自动变速器控制器、自动离合器、整车控制器、整车信息显示器和换挡手柄控制器，所述主减速器置于汽车前轮驱动轴上，所述发动机动力传动系统通过自动离合器连接四档自动变速器，所述四档自动变速器与主减速器串行连接，所述四档自动变速器和主减速器在接收到发动机动力传动系统的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述电机动力传动系统连接四档自动变速器，所述四档自动变速器和主减速器在接收到电机动力传动系统的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述四档自动变速器和自动离合器分别与自动变速器控制器连接，所述自动变速器控制器通过局域网分别与电机动力传动系统、发动机动力传动系统、换挡手柄控制器和整车控制器连接，所述整车信息显示器、换挡手柄控制器、电机动力传动系统和发动机动力传动系统通过局域网分别与整车控制器连接。作为优选的技术方案，所述发动机动力传动系统包括发动机、发动机控制器和油箱，所述发动机分别与发动机控制器和油箱连接，所述发动机通过自动离合器连接四档自动变速器，所述四档自动变速器和主减速器在接收到发动机的动力后同步驱动汽车前轮旋转；所述电机动力传动系统包括驱动电机、电机控制器、电池和电池管理系统，所述电池管理系统与电池连接，所述驱动电机分别与电池和电机控制器连接，所述驱动电机连接四档自动变速器的输入端，所述四档自动变速器和主减速器在接收到驱动电机的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述电池管理系统和电机控制器通过局域网分别与整车控制器连接。一种串联式插电混合动力汽车驱动方法，其特征在于，该驱动方法包括以下步骤：a）在机动车处于待启动状态下，当机动车收到启动指令后，整车控制器根据电池管理系统的状态判断：在电池电量低的情况下，整车控制器通过控制发动机控制器使发动机启动，发动机动力输出轴将动力通过自动离合器传递给四档自动变速器，四档自动变速器和主减速器进而将动力传递至前轮驱动轴上驱动整车；在电池电量高的情况下，整车控制器通过控制电机控制器使驱动电机启动，驱动电机动力输出轴将动力传递给四挡自动变速器，四档自动变速器和主减速器进而将动力传递至前轮驱动轴上驱动整车。b）在步骤a）机动车启动后，若整车此时由发动机驱动：在电池电量高的情况下，整车控制器控制自动离合器逐渐闭合至断开状态，进而通过控制电机控制器使驱动电机启动，驱动电机动力输出轴将动力传递给四挡自动变速器，四档自动变速器和主减速器进而将动力传递至前轮驱动轴上驱动整车；在电池电量低的情况下，整车继续由发动机单独驱动。c）在步骤a）机动车启动后，若整车此时由驱动电机单独驱动整车：在电池电量高的情况下，整车继续由驱动电机单独驱动；在电池电量低的情况下，整车控制器通过控制发动机控制器使发动机启动，同时控制自动离合器逐渐接合，发动机将动力通过自动离合器传递给四档自动变速器，四档自动变速器和主减速器进而将动力传递至前轮驱动轴上驱动整车，d）在步骤b）或步骤c）车辆处于低速状态且电池电量高的情况下，驾驶员可通过换挡手柄控制器选择双动力驱动模式，驱动电机和发动机的动力通过整车控制器的扭矩耦合后，共同驱动前轮，实现双动力驱动。作为优选的技术方案，在步骤a）、b）、c）或d）中电池SOC的高电量和低电量的预设中间值为50%。作为优选的技术方案，在步骤d）中机动车可处于双动力驱动模式的预设车速为小于120公里/小时。作为优选的技术方案，在步骤d）机动车处于双动力驱动模式下，当汽车进行制动刹车或下坡时，驱动电机处于怠速发电状态，给电池充电。作为优选的技术方案，在步骤b）或步骤c）机动车在电池SOC低于50%的情况下，整车由发动机单独驱动，同时，发动机带动驱动电机处于怠速发电状态，给电池充电。作为优选的技术方案，在步骤b）、步骤c）或步骤d）中机动车处于急加速阶段时，整车控制器检测到油门踏板开度变化率大于某一限定值时，整车控制器控制电机控制器在低于120公里/小时的车速行驶模式输出扭矩的基础上增加一部分扭矩输出，用以提高整车的急加速性能。作为优选的技术方案，在步骤b）、步骤c）或步骤d）中机动车处于换挡阶段时，整车控制器控制自动变速器控制器使发动机动力输出轴与四档自动变速器分离，同时控制电机控制器使驱动电机在低于120公里/小时的车速行驶模式输出扭矩的基础上增加一部分扭矩输出，以补偿换挡阶段由于发动机动力中断产生的动力损失。本专利技术的有益效果为：（1）发动机动力传动系统和电机动力传动系统可相互独立工作，也可同时工作；发动机动力传动系统是通过自动离合器和四挡自动变速器自动实现发动机与整车动力传输连接或中断的，而且四挡自动变速器系统根据当前车辆工况，自动匹配合适的挡位，使得整车在双动力切换或过渡过程中全自动实现，无任何手动操作。（2）与已有的传统混合动力方案相比，由于本专利技术发动机动力传动系统和电机动力传动系统是通过整车控制器中的能量管理策略对发动机动力传动系统和与电机动力传动系统的扭矩进行耦合，不再使用扭矩耦合机构，因此整车传动方案相对简单有效，而且成本较低，易于工程实现，同时，在经济模式下，车辆在起步和低速时用电，在较高车速时才用油驱动，可以使得发动机在高效率工作点工作，进而提高整车燃油经济性；另外，在双动力模式下，可以提高车辆在起步和加速过程中的整车动力性。附图说明图1为本专利技术一种串联式插电混合动力汽车驱动系统的结构框图；图中：1-整车控制器（VCU）、2-整车信息显示器（DCU）、3-自动变速器控制器（TCU）、4-电池管理系统（BCU）、5-电池、6-驱动电机、7-电机控制器（MCU）、8-汽车前轮、9-四档自动变速器、10-自动离合器、11-发动机、12-油箱、13-换挡手柄控制器、14-发动机控制器（ECU）、15-前轮驱动轴、16-主减速器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特性能易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参看图1，一种串联式插电混合动力汽车驱动系统，该系统包括发动机动力传动系统、电机动力传动系统、四档自动变速器9、主减速器16、自动变速器控制器3、自动离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联式插电混合动力汽车驱动系统，其特征在于，该系统包括发动机动力传动系统、电机动力传动系统、四档自动变速器、主减速器、自动变速器控制器、自动离合器、整车控制器、整车信息显示器和换挡手柄控制器，所述主减速器置于汽车前轮驱动轴上，所述发动机动力传动系统通过自动离合器连接四档自动变速器，所述四档自动变速器与主减速器串行连接，所述四档自动变速器和主减速器在接收到发动机动力传动系统的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述电机动力传动系统连接四档自动变速器，所述四档自动变速器和主减速器在接收到电机动力传动系统的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述四档自动变速器和自动离合器分别与自动变速器控制器连接，所述自动变速器控制器通过局域网分别与电机动力传动系统、发动机动力传动系统、换挡手柄控制器和整车控制器连接，所述整车信息显示器、换挡手柄控制器、电机动力传动系统和发动机动力传动系统通过局域网分别与整车控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种串联式插电混合动力汽车驱动系统，其特征在于，该系统包括发动机动力传动系统、电机动力传动系统、四档自动变速器、主减速器、自动变速器控制器、自动离合器、整车控制器、整车信息显示器和换挡手柄控制器，所述主减速器置于汽车前轮驱动轴上，所述发动机动力传动系统通过自动离合器连接四档自动变速器，所述四档自动变速器与主减速器串行连接，所述四档自动变速器和主减速器在接收到发动机动力传动系统的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述电机动力传动系统连接四档自动变速器，所述四档自动变速器和主减速器在接收到电机动力传动系统的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述四档自动变速器和自动离合器分别与自动变速器控制器连接，所述自动变速器控制器通过局域网分别与电机动力传动系统、发动机动力传动系统、换挡手柄控制器和整车控制器连接，所述整车信息显示器、换挡手柄控制器、电机动力传动系统和发动机动力传动系统通过局域网分别与整车控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种串联式插电混合动力汽车驱动系统，其特征在于：所述发动机动力传动系统包括发动机、发动机控制器和油箱，所述发动机分别与发动机控制器和油箱连接，所述发动机通过自动离合器连接四档自动变速器，所述四档自动变速器和主减速器在接收到发动机的动力后同步驱动汽车前轮旋转；所述电机动力传动系统包括驱动电机、电机控制器、电池和电池管理系统，所述电池管理系统与电池连接，所述驱动电机分别与电池和电机控制器连接，所述驱动电机连接四档自动变速器的输入端，所述四档自动变速器和主减速器在接收到驱动电机的动力后同步驱动汽车前轮旋转，所述电池管理系统和电机控制器通过局域网分别与整车控制器连接。3.一种串联式插电混合动力汽车驱动方法，其特征在于，该驱动方法包括以下步骤：a）在机动车处于待启动状态下，当机动车收到启动指令后，整车控制器根据电池管理系统的状态判断：在电池电量低的情况下，整车控制器通过控制发动机控制器使发动机启动，发动机动力输出轴将动力通过自动离合器传递给四档自动变速器，四档自动变速器和主减速器进而将动力传递至前轮驱动轴上驱动整车；在电池电量高的情况下，整车控制器通过控制电机控制器使驱动电机启动，驱动电机动力输出轴将动力传递给四挡自动变速器，四档自动变速器和主减速器进而将动力传递至前轮驱动轴上驱动整车；b）在步骤a）机动车启动后，若整车此时由发动机驱动：在电池电量高的情况下，整车控制器控制自动离合器逐渐闭合至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进卿，游必文，赵予民，刘海亮，张彦明，刘凯，李如兵，
申请(专利权)人：南京锐意泰克汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32