本发明专利技术涉及ISG并联式混合动力汽车动力总成系统及控制方法，系统包括发动机、主电机、ISG电机，ISG电机辅助传动轴两端的小齿轮分别与发动机输出轴上齿轮和主电机输出轴上齿轮啮合，组成效率优化齿轮组，通过ISG电机优化发动机和主电机输入输出效率；发动机输出轴上的大齿轮安装在发动机飞轮上，发动机输出轴经离合器、中央齿轮组直接与最终传动轴联接，以减少主传动损失；本发明专利技术优化发动机和主电机的效率和辅助驱动的功能，结构简单、便于实现和维护；中央控制器通过判断电池荷电状态SOC值，调节发动机与电机驱动系统、主电机与ISG电机间的输入或输出功率分配，使混合动力汽车运行在不同工作模式下，最终提高整车的燃油经济性和驱动系统效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混合动カ汽车
，涉及ー种ISG并联式混合动カ汽车的动カ总成系统结构和总成系统驱动模式的控制方法。
技术介绍
混合动カ汽车是近十年来国内外研究的热点。混合动カ汽车的研究在国内属于起步或者是初步试验阶段，且大部分以结构単一、控制简单的轻度混合动カ为主，电机外挂于发动机一侧用于发动机起动或者用于再生制动，电机驱动系统效率相对低下。此外，要从根本上改善混合动カ汽车的效率，应提高汽车的混合度，混合动カ汽车混合度较高吋，将会増加混合动カ汽车配置的复杂度，对电机驱动系统的要求也会相应增高，当出现2个电机或多个电机吋，必须根据汽车需求功率的大小，结合发动机、电机驱动系统、电池荷电状态 (SOC)值判断各部件的工作模式，使整车的性能达到最佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种ISG并联式混合动カ汽车动カ总成系统及控制方法，以解决混合动カ汽车效率与汽车配置复杂度之间的矛盾。为实现上述目的，本专利技术的ISG并联式混合动カ汽车动カ总成系统，包括发动机和主电机，所述发动机的输出轴为主传动轴，主传动轴上的大齿轮安装在发动机飞轮上，主传动轴经离合器、中央齿轮组直接与最终传动轴联接，所述主电机输出轴为副传动轴，该副传动轴经离合器、齿轮与主电机转子输出轴集成，直接与中央齿轮组联接，所述主电机由主电机逆变器控制，该主电机逆变器由电机控制器输出控制连接；所述电机控制器还通过ISG电机逆变器控制连接ISG电机，该ISG电机转子两端输出轴作为辅助传动轴，两辅助传动轴末端分别安装有离合器，两离合器轴分别与小齿轮联接，小齿轮分别与主传动轴上的大齿轮和副传动轴上的齿轮啮合，组成效率优化齿轮组；所述发动机、电机控制器、各离合器分别与中央控制器控制连接。进ー步的，所述ISG电机与主电机均为永磁同步直流电机，主电机正转用于发电或驱动，ISG电机正转、反转均可用于发电或驱动。进ー步的，所述发动机最大输出功率等于主电机和ISG电机的最大输出功率之和。本专利技术的ISG并联式混合动カ汽车动カ总成控制方法，其特征在于中央控制器判断电池荷电状态SOC值与自大到小设定的上限值 下限值3ら11和目标值的关系，来进入相应的工作模式，并根据工作模式分别控制相应的离合器分离、发动机运行或关闭，实现工作模式的转换和功率的分配；驱动时，当SOC值在〗TfS至区间时，进入发动机単独驱动或混合驱动模式；S0C值カバ至〗吋，进入纯电动或混合驱动模式，SOC小于等于AfTfS吋，进入发动机单独驱动模式或再生制动模式，SOC值达到上限值Iws吋，强制关闭发动机，进入纯电动模式。进ー步的，所述进入纯电动模式吋，功率小于ISG电机最大功率，由ISG电机单独驱动，功率大于ISG电机最大功率小于主电机最大功率，主电机单独驱动，大于主电机最大功率，主电机最大功率输出，其余功率由ISG电机提供。进ー步的，发动机単独驱动模式包括发动机全优化功率输出模式和行车充电模式。进ー步的，所述进入发动机単独驱动时，发动机运行在发动机优化曲线上，发动机输出的功率为优化驱动功率，汽车可获得最大功率为发动机最大输出功率，发动机功率输出大于汽车需求功率时，进入行车充电模式。进ー步的，所述进入混合驱动模式时，汽车需求功率小于8KW-10KW，且SOC值大于目标值1が时，切换为纯电动模式；汽车需求功率与发动机优化输出功率差小于ISG电机最大功率，ISG电机提供辅助功率,大于ISG电机最大功率小于主电机最大功率，由主电机 提供，大于主电机最大功率，主电机最大功率输出，ISG电机提供辅助功率。进ー步的，所述的离合器控制根据混合动カ汽车模式、功率的分配和电池的SOC状态判断，ISG电机转子输出轴上设有2个离合器,ー个结合时,另ー个分离。进ー步的，所述SOC值上限值为A/抑=O. 75，下限值为Vtps =0.25，目标值力'I目样=0. 5ο本专利技术的ISG并联式混合动カ汽车动カ总成系统，ISG电机取代了发动机的起动机，ISG电机辅助传动轴两端的小齿轮分别与发动机输出轴上齿轮和主电机输出轴上齿轮啮合，组成效率优化齿轮组，通过ISG电机优化发动机输出效率和主电机输入输出效率；发动机输出轴为主传动轴，主传动轴上的大齿轮安装在发动机飞轮上，主传动轴经离合器、中央齿轮组直接与最终传动轴联接，以减少主传动损失；本专利技术通过增加ISG电机辅助传动轴，使ISG电机具有起动发动机，优化发动机和主电机的效率和辅助驱动的功能，动カ总成结构简单、便于实现和维护，功率分配控制策略简明精确，能很好的提高整车燃油经济性。本专利技术的ISG并联式混合动カ汽车动カ总成控制方法，中央控制器通过判断电池荷电状态SOC值，控制每个离合器的分离或结合、发动机起停，调节发动机与电机驱动系统的功率分配、主电机与ISG电机间的输入或输出功率分配，使混合动カ汽车运行在不同エ作模式下，最终提高整车的燃油经济性和驱动系统效率。附图说明图I是本专利技术实施例的动カ总成系统结构 图2是本专利技术实施例的功率流输出或输入路径 图3是本专利技术实施例的发动机效率优化曲线 图4是本专利技术实施例的整车工作模式确定流程 图5是本专利技术实施例的各种模式下功率分配图。具体实施例方式如图I所示，ISG并联式混合动カ汽车动カ总成系统，包括发动机15飞轮与发动机效率优化齿轮I固结在主输出轴2上，主输出轴2靠近中央齿轮组主齿轮4侧安装有离合器3 ；ISG电机17输出轴为辅助传动轴7，两侧末端各安装有小齿轮5、9，分别与发动机效率优化齿轮I和主电机效率优化齿轮12啮合，辅助传动轴7靠近小齿轮侧分别安装有离合器6、8 ;发动机效率优化齿轮I与小齿轮5组成发动机效率优化齿轮组49 ;主电机效率优化齿轮12与小齿轮9组成电机效率优化齿轮组50 ;主电机16所在轴为副传动轴10，靠近主电机效率优化齿轮12侧安装有离合器11，主电机通过主电机效率优化齿轮11直接与中央齿轮组副齿轮13联接，中央齿轮组副齿轮13与中央齿轮组主齿轮4啮合后直接与最终输出轴14联接。ISG电机17与主电机16分别由各自逆变器19、18控制，逆变器18、19均由电机控制器20控制。如图1、2所示，混合动カ系统结构功率输出方式均为并联式或単一方式，发动机15单独驱动时，功率输出路径为21，此时，离合器3、6结合，离合器8、11分离，发动机多余功率通过ISG电机17向电池组充电，ISG电机17正转发电。发动机15和电机驱动系统混合驱动时，发动机工作在最优曲线上，若汽车需求功率与发动机输出功率之差小于ISG电机当前转速下最大输出功率,此时功率输出路径为21、22，离合器3、6结合,离合器8、11分离，ISG电机正转驱动；若汽车需求功率与发动机输 出功率之差大于ISG电机当前转速下最大输出功率并小于当前转速下主电机最大输出功率，发动机工作在最优曲线上，功率输出路径为21、23，离合器3、11结合，离合器6、8分离，主电机正转驱动；若汽车需求功率与发动机输出功率差大于当前转速下主电机最大输出功率时，发动机工作在最优曲线上，主电机以最大功率输出，功率输出路径为21、23、24，离合器6分离，其它离合器结合，此时ISG电机反转驱动。纯电动时，若汽车需求功率小于当前转速下ISG电机最大输出功率，ISG电机单独工作，离合器8结合，其它离合器均分离，功本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种ISG并联式混合动カ汽车动カ总成系统，包括发动机和主电机，其特征在于，所述发动机的输出轴为主传动轴，主传动轴上的大齿轮安装在发动机飞轮上，主传动轴经离合器、中央齿轮组直接与最终传动轴联接，所述主电机输出轴为副传动轴，该副传动轴经离合器、齿轮与主电机转子输出轴集成，直接与中央齿轮组联接，所述主电机由主电机逆变器控制，该主电机逆变器由电机控制器输出控制连接；所述电机控制器还通过ISG电机逆变器控制连接ISG电机，该ISG电机转子两端输出轴作为辅助传动轴，两辅助传动轴末端分别安装有离合器，两离合器轴分别与小齿轮联接，小齿轮分别与主传动轴上的大齿轮和副传动轴上的齿轮啮合，组成效率优化齿轮组；所述发动机、电机控制器、各离合器分别与中央控制器控制连接。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于所述ISG电机与主电机均为永磁同步直流电机，主电机正转用于发电或驱动，ISG电机正转、反转均可用于发电或驱动。3.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于所述发动机最大输出功率等于主电机和ISG电机的最大输出功率之和。4.ー种ISG并联式混合动カ汽车动カ总成控制方法，其特征在于中央控制器判断电池荷电状态SOC值与自大到小设定的上限值 、下限值和目标值的关系，来进入相应的工作模式，并根据工作模式分别控制相应的离合器分离、发动机运行或关闭，实现工作模式的转换和功率的分配；驱动时，当SOC值在Mfs至iWpj；区间时，进入发动机単独驱动或混合驱动模式；soc 值为MpfS至 !时,进入纯电动或混合驱动模式,SOC小于等于Mtb吋，进入发...
【专利技术属性】
技术研发人员：付主木，高爱云，王斌，周朋歌，李勋，宋晓娜，李晓强，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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