專利名稱：一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車動力系統(tǒng)，具體地說是涉及一種弱混合度的動力汽車動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代以來，日本、美國、歐洲各在汽車公司開始研究混合動力汽車(HEV)，并不斷投放市場。目前，HEV的結(jié)構(gòu)可分為串動式(SHEV)；并動式(PHEV)；混動式(PSHEV)三種。串動式是將發(fā)動機、發(fā)電機/驅(qū)動電機用“串聯(lián)”的方式組成HEV的動力系統(tǒng)。并動式主要由發(fā)動機、電動/發(fā)電機兩大動力總成組成。兩者功率可以互相疊加，組合形式有扭矩合成型、轉(zhuǎn)矩合成型和牽引合成型。混動式綜合了串動式和并動式結(jié)構(gòu)由發(fā)動機、電動/發(fā)動機和驅(qū)動電機三大動力總成組成，組合形式與并動式相同。
我國在混合動力汽車研制上取得一系列重要成果。在轎車中大部分采用并動式結(jié)構(gòu)，有兩個動力輸入源，即發(fā)動機和電機，在運行過程中要求實現(xiàn)純電機驅(qū)動、純發(fā)動機驅(qū)動、電機和發(fā)動機混合驅(qū)動?；旌蟿恿ζ嚳蓾M足怠速停機啟動條件，彌補汽油機啟動時經(jīng)濟(jì)性差、排放高的缺點。但對動力總成和動力總成控制要求比較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較大。
目前，城市中的汽車污染大部分是由于汽車怠速啟動時產(chǎn)生的，汽車在怠速時的油耗也很大，如何克服這一缺陷，是在汽車領(lǐng)域需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省燃料和降低排放的弱混合動力汽車動力系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、變速器、曲軸帶輪、前橋、車輪，其特征在于位于所述的發(fā)動機一側(cè)設(shè)有通過皮帶驅(qū)動曲軸帶輪的電機。以發(fā)動機為主動力，電機為輔助動力，實現(xiàn)快速、平穩(wěn)、低噪聲啟動發(fā)動機。在啟動時，電機快速啟動發(fā)動機，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達(dá)到400rpm時，發(fā)動機開始供油，彌補發(fā)動機啟動時經(jīng)濟(jì)性差、排放高的缺點。發(fā)動機在怠速停車及減速時停止工作，在滿足怠速停機啟動條件時，通過電機迅速重新啟動。
一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，所述的電機的輸入端通過控制單元與電池相連接。
一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，所述的控制單元中的逆變器一端與電機的電源輸入端相連接；其另一端與整車控制器相連接。
一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，所述的整車控制器的一端通過內(nèi)部CAN總線與電機控制器相連接，其另一端通過外部CAN總線與發(fā)動機控制單元相連接。
由于采用上述結(jié)構(gòu)，電機取代傳統(tǒng)的交流發(fā)電機，電機與發(fā)動機曲軸之間采用帶傳動形式。以發(fā)動機為主動力，電機為輔助動力，實現(xiàn)快速、平穩(wěn)、低噪聲啟動發(fā)動機。電機既可作為發(fā)電機，又可作為電動機。整車實現(xiàn)了怠速停機及怠速停機啟動功能，取消整車停車時發(fā)動機怠速的油耗與排放，降低了整車油耗與排放，提高了乘座的舒適性和安全性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；圖1為本發(fā)明一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；在圖1中，1、皮帶；2、曲軸帶輪；3、空調(diào)壓縮機；4、啟動電機、5、發(fā)動機；6、變速器；7、電機；8、逆變器；9、整車控制器；10、電機控制器；11、內(nèi)部CAN總線；12、發(fā)動機控制單元；13、電池；14、車輪；15、外部CAN總線；16、前橋；17、控制單元。
具體實施例方式
如圖1所示，一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機5、變速器6、電機7、曲軸帶輪2、前橋16、車輪14，位于所述的發(fā)動機5一側(cè)設(shè)有通過皮帶1驅(qū)動曲軸帶輪2帶傳動的電機7。電機7取代傳統(tǒng)的發(fā)電機。動力系統(tǒng)的連接方式和傳統(tǒng)轎車相同，空調(diào)壓縮機3由曲軸帶輪2傳動。
電機7采用專用設(shè)計電機——交流同步電機。電機7的電源輸入端通過控制單元15中的逆變器8與電池13相連接。電池13采用12V AGM(閥控鉛酸)蓄電池。逆變器8控制端與整車控制器9相連接。整車控制器9通過內(nèi)部CAN總線11與電機控制器10相連接。整車控制器9與電機控制器10通過外部CAN總線15與發(fā)動機控制單元12連接。整車控制器9(HCU)實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制功能。它通過外部CAN總線15與整車及發(fā)動機控制單元12(ECU)進(jìn)行通訊，控制整車實現(xiàn)怠速停機和怠速停機啟動功能。電機控制單元10(MCU)通過內(nèi)部CAN總線11與整車控制器9(HCU)進(jìn)行通訊，根據(jù)整車控制器9(HCU)的命令來控制電機7工作。為了保證低溫啟動的可靠性，動力系統(tǒng)保留了啟動電機4。
電機7具有兩個功能，一是像常規(guī)發(fā)電機一樣給整車電器供電以及給電池13充電，二是作為驅(qū)動電機來驅(qū)動發(fā)動機5快速達(dá)到怠速轉(zhuǎn)速，由電機控制單元10(MCU)來控制。發(fā)動機5與常規(guī)發(fā)動機相同，只是在發(fā)動機輪系布置上要滿足電機7的一些特定的要求。
本發(fā)明的工作模式
(1)啟動工況啟動工況分為鑰匙開關(guān)啟動和怠速停機啟動。鑰匙開關(guān)啟動時，根據(jù)整車及外部溫度環(huán)境由整車控制器9(HCU)決定是由啟動電機4啟動還是由電機7啟動；啟動電機4啟動和常規(guī)車一樣；采用電機7啟動或發(fā)動機5在怠速停機及減速時停止工作，在滿足怠速停機啟動條件，電機7啟動時，電機7快速、平穩(wěn)、低噪音啟動發(fā)動機5，發(fā)動機5達(dá)到一定轉(zhuǎn)速(400rpm)時才開始供油。這樣，就降低了發(fā)動機5啟動時的惡劣油耗與排放。
(2)其它工況發(fā)動機5作為動力，來驅(qū)動汽車，同時整車控制器9(HCU)根據(jù)電池13的電池余量(SOC)狀態(tài)，確定是否對電池13充電，如果不需要充電，電機7給整車電器供電。
(3)怠速工況在等紅燈或整車怠速時，控制發(fā)動機5停止運轉(zhuǎn)，現(xiàn)停止/起動功能，這樣既可以節(jié)省了燃油、又降低了整車的排放。
權(quán)利要求
1.一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機(5)、變速器(6)、曲軸帶輪(2)、前橋(16)、車輪(14)，其特征在于位于所述的發(fā)動機(5)一側(cè)設(shè)有通過皮帶(1)驅(qū)動曲軸帶輪(2)的電機(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，其特征在于所述的電機(7)的輸入端通過控制單元(17)與電池(13)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元(17)中的逆變器(8)一端與電機(7)的電源輸入端相連接；其另一端與整車控制器(9)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，其特征在于所述的整車控制器(9)的一端通過內(nèi)部CAN總線(11)與電機控制器(10)相連接，其另一端通過外部CAN總線(15)與發(fā)動機控制單元(12)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種弱混合動力汽車動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、變速器、曲軸帶輪、前橋、車輪，其特征在于位于所述的發(fā)動機一側(cè)設(shè)有通過皮帶驅(qū)動曲軸帶輪的電機。由于采用上述結(jié)構(gòu)，電機取代傳統(tǒng)的交流發(fā)電機，電機與發(fā)動機曲軸之間采用帶傳動形式。以發(fā)動機為主動力，電機為輔助動力，實現(xiàn)快速、平穩(wěn)、低噪聲啟動發(fā)動機。電機既可作為發(fā)電機，又可作為電動機。整車實現(xiàn)了怠速停機及怠速停機啟動功能，取消整車停止時發(fā)動機怠速的油耗與排放，降低了整車油耗與排放，提高了乘座的舒適性和安全性。
文檔編號B60K6/00GK1935552SQ20051009455
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者方運舟, 朱東, 劉攀, 宋立彬 申請人:奇瑞汽車有限公司