專利名稱：一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，特別是一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合了內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，極具市場(chǎng)化前景。 目前的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般是采用齒輪耦合方式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，裝有變速系統(tǒng)。但該驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)方式存在著一些問(wèn)題該系統(tǒng)不能根據(jù)行駛的具體狀況合理的發(fā)揮出其內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)這 兩種驅(qū)動(dòng)方式各自的優(yōu)勢(shì)，造成能源的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種能根據(jù)不同的行 駛狀況自動(dòng)合理的采用不同的驅(qū)動(dòng)方式從而達(dá)到節(jié)約能源效果的混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包 括動(dòng)力電池、整車控制器、與后車輪驅(qū)動(dòng)橋聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與前車輪驅(qū)動(dòng)橋聯(lián)接的前驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與動(dòng)力電池電性連接且之間還電性連接有能控制上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工 作的主電機(jī)控制器，其特征在于所述的前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、變速箱和能控 制上述ISG電機(jī)工作的從電機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)和變速箱為依次同軸聯(lián)接，變速箱 還與前車輪驅(qū)動(dòng)橋聯(lián)接，所述的從電機(jī)控制器分別與上述的動(dòng)力電池和ISG電機(jī)電性連 接，上述的主電機(jī)控制器、從電機(jī)控制器和變速箱與整車控制器電性連接。本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所具備的功能及實(shí)現(xiàn)方式如下純電動(dòng)后驅(qū)行駛當(dāng)動(dòng)力電池SOC值較高時(shí)，本系統(tǒng)由動(dòng)力電池提供能源給驅(qū)動(dòng) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)后車輪行駛實(shí)現(xiàn)純電力驅(qū)動(dòng)，多運(yùn)行在起步工況和低速小負(fù)荷工況。發(fā)動(dòng)機(jī)前驅(qū)行駛、行車發(fā)電動(dòng)力電池SOC低于限值時(shí)，ISG電機(jī)將發(fā)動(dòng)機(jī)帶到一 定的轉(zhuǎn)速值后啟動(dòng)，通過(guò)變速箱，將發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞至前車輪驅(qū)動(dòng)橋。此時(shí)，ISG電 機(jī)可以處于三種狀態(tài)空轉(zhuǎn)、發(fā)電和驅(qū)動(dòng)，詳細(xì)情況如下(1)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)有富余功率時(shí)，ISG電機(jī)吸收一部分功率進(jìn)行發(fā)電給動(dòng)力電池充電， 以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)工作于燃油經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)區(qū)域，此時(shí)ISG電機(jī)所處的狀態(tài)為發(fā)電；(2)、當(dāng)整車的驅(qū)動(dòng)力需求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)承受范圍時(shí)，ISG電機(jī)工作于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)對(duì)發(fā) 動(dòng)機(jī)助力，以滿足整車的行駛需求，此時(shí)ISG電機(jī)所處的狀態(tài)為驅(qū)動(dòng)，如果還不能滿足，則 主電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)行共同驅(qū)動(dòng)；(3)、當(dāng)整車驅(qū)動(dòng)力需求剛好使發(fā)動(dòng)機(jī)工作于低油耗區(qū)域時(shí)，此時(shí)ISG電機(jī)所處的 狀態(tài)為空轉(zhuǎn)。 混合驅(qū)動(dòng)行駛當(dāng)整車全負(fù)荷運(yùn)行或超速、急加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同混合 驅(qū)動(dòng)，為四驅(qū)驅(qū)動(dòng)模式。 駐車充電在整車靜止?fàn)顟B(tài)下，當(dāng)SOC較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，ISG電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)
3給動(dòng)力電池充電，變速箱將發(fā)動(dòng)機(jī)與前車輪驅(qū)動(dòng)橋的連接分開。制動(dòng)時(shí)能量回收當(dāng)減速或制動(dòng)時(shí)，若SOC允許，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)回收制 動(dòng)能量給動(dòng)力電池充電。兩種倒車模式本系統(tǒng)可以采用兩種倒車模式，一種是按常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn) 行，另一種可以僅由驅(qū)動(dòng)電機(jī)參與驅(qū)動(dòng)，當(dāng)僅由驅(qū)動(dòng)電機(jī)參與驅(qū)動(dòng)時(shí)，此時(shí)變速箱將發(fā)動(dòng)機(jī) 與前車輪驅(qū)動(dòng)橋脫離，驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)并控制在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行，保證安全的倒車車 速，通過(guò)驅(qū)動(dòng)后車輪驅(qū)動(dòng)橋來(lái)完成倒車。上面所提到的本系統(tǒng)具備的功能及實(shí)現(xiàn)方式中均由整車控制器分別通過(guò)控制主 電機(jī)控制器和從電機(jī)控制器進(jìn)而對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和ISG電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制，車身控 制器還能通過(guò)控制變速箱的工作狀態(tài)使得發(fā)動(dòng)機(jī)能根據(jù)需要與前車輪驅(qū)動(dòng)橋連接或脫離。在上述的一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，所述的變速箱為AMT變速箱。在上述的一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為永磁同步電機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由整車控制器根據(jù)實(shí)際不同行駛狀況 通過(guò)對(duì)主電機(jī)控制器、從電機(jī)控制器和AMT變速箱工作狀況的控制實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動(dòng)方式， 使得在各個(gè)不同行駛狀況下對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式為最為節(jié)能的，從而節(jié)約能源，提高了能源的 利用率，降低了成本。本系統(tǒng)還具有駐車充電和制動(dòng)時(shí)能量回收功能，駐車充電功能能使得 在不需外界充電的情況下，其續(xù)航里程與內(nèi)燃機(jī)汽車相當(dāng)；制動(dòng)時(shí)能量回收功能能在制動(dòng) 或減速的情況下將能量回收再使用，使能源得到充分的利用。同時(shí)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能準(zhǔn) 確地達(dá)到自動(dòng)控制。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、發(fā)動(dòng)機(jī)；2、ISG電機(jī)；3、AMT變速箱；4、從電機(jī)控制器；5、動(dòng)力電池；6、主 電機(jī)控制器；7、永磁同步電機(jī)；8、后車輪驅(qū)動(dòng)橋；9、前車輪驅(qū)動(dòng)橋；10、整車控制器。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步 的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖1和2所示，本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力電池5、整車控制器10、與后 車輪驅(qū)動(dòng)橋8聯(lián)接的永磁同步電機(jī)7和與前車輪驅(qū)動(dòng)橋9聯(lián)接的前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，永磁同步電 機(jī)7與動(dòng)力電池5電性連接且之間還電性連接有能控制永磁同步電機(jī)7工作的主電機(jī)控制 器6，前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、ISG電機(jī)2、AMT變速箱3和能控制ISG電機(jī)2工作的從電 機(jī)控制器4，發(fā)動(dòng)機(jī)1、ISG電機(jī)2和AMT變速箱3為依次同軸聯(lián)接，AMT變速箱3還與前車 輪驅(qū)動(dòng)橋9聯(lián)接，從電機(jī)控制器4分別與動(dòng)力電池5和ISG電機(jī)2電性連接，主電機(jī)控制器 6、從電機(jī)控制器4和AMT變速箱3與整車控制器10電性連接。本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所具備的功能及實(shí)現(xiàn)方式如下純電動(dòng)后驅(qū)行駛當(dāng)動(dòng)力電池5的SOC值較高時(shí)，本系統(tǒng)由動(dòng)力電池5提供能源給 永磁同步電機(jī)7驅(qū)動(dòng)后車輪行駛實(shí)現(xiàn)純電力驅(qū)動(dòng)，多運(yùn)行在起步工況和低速小負(fù)荷工況。[0026]發(fā)動(dòng)機(jī)前驅(qū)行駛、行車發(fā)電動(dòng)力電池5的SOC低于限值時(shí)，ISG電機(jī)2將發(fā)動(dòng)機(jī) 1帶到一定的轉(zhuǎn)速值后啟動(dòng)，通過(guò)AMT變速箱3，將發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞至前車輪驅(qū)動(dòng) 橋9。此時(shí)，ISG電機(jī)2可以處于三種狀態(tài)空轉(zhuǎn)、發(fā)電和驅(qū)動(dòng)，詳細(xì)情況如下(1)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1有富余功率時(shí)，ISG電機(jī)2吸收一部分功率進(jìn)行發(fā)電給動(dòng)力電池5 充電，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)工作于燃油經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)區(qū)域，此時(shí)ISG電機(jī)2所處的狀態(tài)為發(fā)電；(2)、當(dāng)整車的驅(qū)動(dòng)力需求超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1承受范圍時(shí)，ISG電機(jī)2工作于驅(qū)動(dòng)狀態(tài) 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1助力，以滿足整車的行駛需求，此時(shí)ISG電機(jī)2所處的狀態(tài)為驅(qū)動(dòng)，如果還不能 滿足，則主電機(jī)控制器6控制永磁同步電機(jī)7處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)行共同驅(qū)動(dòng)；(3)、當(dāng)整車驅(qū)動(dòng)力需求剛好使發(fā)動(dòng)機(jī)1工作于低油耗區(qū)域時(shí)，此時(shí)ISG電機(jī)2所 處的狀態(tài)為空轉(zhuǎn)。混合驅(qū)動(dòng)行駛當(dāng)整車全負(fù)荷運(yùn)行或超速、急加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1和永磁同步電機(jī)7 共同混合驅(qū)動(dòng)，為四驅(qū)驅(qū)動(dòng)模式。駐車充電在整車靜止?fàn)顟B(tài)下，當(dāng)SOC較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)，ISG電機(jī)2處于發(fā)電 狀態(tài)給動(dòng)力電池5充電，AMT變速箱3將發(fā)動(dòng)機(jī)1與前輪的連接分開。制動(dòng)時(shí)能量回收當(dāng)減速或制動(dòng)時(shí)，若SOC允許，永磁同步電機(jī)7工作于發(fā)電狀態(tài) 回收制動(dòng)能量給電池充電。倒車模式本系統(tǒng)可以采用兩種倒車模式，一種是按常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行， 另一種可以僅由永磁同步電機(jī)7參與驅(qū)動(dòng)，當(dāng)僅由永磁同步電機(jī)7參與驅(qū)動(dòng)時(shí)，此時(shí)AMT變 速箱3將發(fā)動(dòng)機(jī)1與前車輪驅(qū)動(dòng)橋9脫離，永磁同步電機(jī)7反轉(zhuǎn)并控制在一定的轉(zhuǎn)速范圍 內(nèi)運(yùn)行，保證安全的倒車車速，通過(guò)驅(qū)動(dòng)后車輪驅(qū)動(dòng)橋8來(lái)完成倒車。上面所提到的本系統(tǒng)具備的功能及實(shí)現(xiàn)方式中均由整車控制器10分別通過(guò)控制 主電機(jī)控制器6和從電機(jī)控制器4進(jìn)而對(duì)永磁同步電機(jī)7和ISG電機(jī)2的工作狀態(tài)進(jìn)行自 動(dòng)控制，車身控制器還能通過(guò)控制AMT變速箱3的工作狀態(tài)使得發(fā)動(dòng)機(jī)1能根據(jù)需要與前 車輪驅(qū)動(dòng)橋9連接或脫離。本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由整車控制器10根據(jù)實(shí)際不同行駛 狀況通過(guò)對(duì)主電機(jī)控制器6、從電機(jī)控制器4和AMT變速箱3工作狀況的控制實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū) 動(dòng)方式，使得在各個(gè)不同行駛狀況下對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式為最為節(jié)能的，從而節(jié)約能源，提高了 能源的利用率，降低了成本。駐車充電功能能使得在不需外界充電的情況下，其續(xù)航里程與 內(nèi)燃機(jī)汽車相當(dāng)。本系統(tǒng)中的永磁同步電機(jī)7具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，具有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)整車行駛的能 力。此外，永磁同步電機(jī)7可以工作于電動(dòng)和發(fā)電兩種模式，并能在主電機(jī)控制器6的調(diào)節(jié) 下實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)切換，以滿足整車各種不同驅(qū)動(dòng)模式的需求。本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)，具有 強(qiáng)大的動(dòng)力性，發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)行時(shí)富裕的功率可以被更好利用來(lái)行車發(fā)電儲(chǔ)存，還具備制動(dòng) 能力回收功能，有利于能量的有效利用，續(xù)駛里程和常規(guī)車相當(dāng)。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似 的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池(5)、整車控制器(10)、與后車輪驅(qū)動(dòng)橋 (8)聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與前車輪驅(qū)動(dòng)橋(9)聯(lián)接的前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與動(dòng)力電 池(5)電性連接且之間還電性連接有能控制上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的主電機(jī)控制器(6)，其特 征在于所述的前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、ISG電機(jī)(2)、變速箱和能控制上述ISG電機(jī) (2)工作的從電機(jī)控制器(4)，發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、ISG電機(jī)(2)和變速箱為依次同軸聯(lián)接，變速箱 還與前車輪驅(qū)動(dòng)橋(9)聯(lián)接，所述的從電機(jī)控制器⑷分別與上述的動(dòng)力電池(5)和ISG電 機(jī)⑵電性連接，上述的主電機(jī)控制器(6)、從電機(jī)控制器(4)和變速箱與整車控制器(10) 電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的變速箱為 AMT變速箱(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)電 機(jī)為永磁同步電機(jī)(7)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不能根據(jù)不同的行駛狀況采用不同的驅(qū)動(dòng)方式從而浪費(fèi)能源的問(wèn)題。本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池、整車控制器、與后車輪驅(qū)動(dòng)橋聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與前車輪驅(qū)動(dòng)橋聯(lián)接的前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與動(dòng)力電池電性連接且之間還電性連接有主電機(jī)控制器，前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、變速箱和從電機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)和變速箱為依次同軸聯(lián)接，從電機(jī)控制器分別與動(dòng)力電池和ISG電機(jī)電性連接，主電機(jī)控制器、從電機(jī)控制器和變速箱與整車控制器電性連接。本混聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有節(jié)約能源、續(xù)航里程長(zhǎng)且制動(dòng)時(shí)能量能回收的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60W10/08GK201784620SQ20102053329
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者丁勇, 南濤, 吳旭峰, 李書福, 李傳海, 楊健, 由毅, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司