CN201784620U - 一种混联混合动力驱动系统 - Google Patents

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吴旭峰
李传海
由毅
丁勇
李书福
杨健
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Abstract

本实用新型提供了一种混联混合动力驱动系统，属于汽车技术领域。它解决了现有的混合动力驱动系统不能根据不同的行驶状况采用不同的驱动方式从而浪费能源的问题。本混联混合动力驱动系统，包括动力电池、整车控制器、与后车轮驱动桥联接的驱动电机和与前车轮驱动桥联接的前驱动机构，驱动电机与动力电池电性连接且之间还电性连接有主电机控制器，前驱动机构包括发动机、ISG电机、变速箱和从电机控制器，发动机、ISG电机和变速箱为依次同轴联接，从电机控制器分别与动力电池和ISG电机电性连接，主电机控制器、从电机控制器和变速箱与整车控制器电性连接。本混联混合动力驱动系统具有节约能源、续航里程长且制动时能量能回收的优点。

Description

一种混联混合动力驱动系统
技术领域
本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种驱动系统，特别是一种混联混合动力驱动系统。
背景技术
现有混合动力驱动系统综合了内燃机和电机驱动系统的优点，极具市场化前景。目前的混合动力驱动系统一般是采用齿轮耦合方式传动结构，装有变速系统。但该驱动系统方式存在着一些问题：该系统不能根据行驶的具体状况合理的发挥出其内燃机和电机这两种驱动方式各自的优势，造成能源的浪费。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能根据不同的行驶状况自动合理的采用不同的驱动方式从而达到节约能源效果的混联混合动力驱动系统。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种混联混合动力驱动系统，包括动力电池、整车控制器、与后车轮驱动桥联接的驱动电机和与前车轮驱动桥联接的前驱动机构，所述的驱动电机与动力电池电性连接且之间还电性连接有能控制上述驱动电机工作的主电机控制器，其特征在于：所述的前驱动机构包括发动机、ISG电机、变速箱和能控制上述ISG电机工作的从电机控制器，发动机、ISG电机和变速箱为依次同轴联接，变速箱还与前车轮驱动桥联接，所述的从电机控制器分别与上述的动力电池和ISG电机电性连接，上述的主电机控制器、从电机控制器和变速箱与整车控制器电性连接。
本混联混合动力驱动系统所具备的功能及实现方式如下：
纯电动后驱行驶：当动力电池SOC值较高时，本系统由动力电池提供能源给驱动电机驱动后车轮行驶实现纯电力驱动，多运行在起步工况和低速小负荷工况。
发动机前驱行驶、行车发电：动力电池SOC低于限值时，ISG电机将发动机带到一定的转速值后启动，通过变速箱，将发动机的驱动转矩传递至前车轮驱动桥。此时，ISG电机可以处于三种状态：空转、发电和驱动，详细情况如下：
(1)、当发动机有富余功率时，ISG电机吸收一部分功率进行发电给动力电池充电，以调节发动工作于燃油经济性较优区域，此时ISG电机所处的状态为发电；
(2)、当整车的驱动力需求超过发动机承受范围时，ISG电机工作于驱动状态对发动机助力，以满足整车的行驶需求，此时ISG电机所处的状态为驱动，如果还不能满足，则主电机控制器控制驱动电机处于驱动状态，进行共同驱动；
(3)、当整车驱动力需求刚好使发动机工作于低油耗区域时，此时ISG电机所处的状态为空转。
混合驱动行驶：当整车全负荷运行或超速、急加速时，发动机和驱动电机共同混合驱动，为四驱驱动模式。
驻车充电：在整车静止状态下，当SOC较低时，发动机启动，ISG电机处于发电状态给动力电池充电，变速箱将发动机与前车轮驱动桥的连接分开。
制动时能量回收：当减速或制动时，若SOC允许，驱动电机工作于发电状态回收制动能量给动力电池充电。
两种倒车模式：本系统可以采用两种倒车模式，一种是按常规发动机驱动模式进行，另一种可以仅由驱动电机参与驱动，当仅由驱动电机参与驱动时，此时变速箱将发动机与前车轮驱动桥脱离，驱动电机反转并控制在一定的转速范围内运行，保证安全的倒车车速，通过驱动后车轮驱动桥来完成倒车。
上面所提到的本系统具备的功能及实现方式中均由整车控制器分别通过控制主电机控制器和从电机控制器进而对驱动电机和ISG电机的工作状态进行自动控制，车身控制器还能通过控制变速箱的工作状态使得发动机能根据需要与前车轮驱动桥连接或脱离。
在上述的一种混联混合动力驱动系统中，所述的变速箱为AMT变速箱。
在上述的一种混联混合动力驱动系统中，所述的驱动电机为永磁同步电机。
与现有技术相比，本混联混合动力驱动系统由整车控制器根据实际不同行驶状况通过对主电机控制器、从电机控制器和AMT变速箱工作状况的控制实现不同的驱动方式，使得在各个不同行驶状况下对应的驱动方式为最为节能的，从而节约能源，提高了能源的利用率，降低了成本。本系统还具有驻车充电和制动时能量回收功能，驻车充电功能能使得在不需外界充电的情况下，其续航里程与内燃机汽车相当；制动时能量回收功能能在制动或减速的情况下将能量回收再使用，使能源得到充分的利用。同时本系统结构简单且能准确地达到自动控制。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的结构示意图。
图中，1、发动机；2、ISG电机；3、AMT变速箱；4、从电机控制器；5、动力电池；6、主电机控制器；7、永磁同步电机；8、后车轮驱动桥；9、前车轮驱动桥；10、整车控制器。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1和2所示，本混联混合动力驱动系统包括动力电池5、整车控制器10、与后车轮驱动桥8联接的永磁同步电机7和与前车轮驱动桥9联接的前驱动机构，永磁同步电机7与动力电池5电性连接且之间还电性连接有能控制永磁同步电机7工作的主电机控制器6，前驱动机构包括发动机1、ISG电机2、AMT变速箱3和能控制ISG电机2工作的从电机控制器4，发动机1、ISG电机2和AMT变速箱3为依次同轴联接，AMT变速箱3还与前车轮驱动桥9联接，从电机控制器4分别与动力电池5和ISG电机2电性连接，主电机控制器6、从电机控制器4和AMT变速箱3与整车控制器10电性连接。
本混联混合动力驱动系统所具备的功能及实现方式如下：
纯电动后驱行驶：当动力电池5的SOC值较高时，本系统由动力电池5提供能源给永磁同步电机7驱动后车轮行驶实现纯电力驱动，多运行在起步工况和低速小负荷工况。
发动机前驱行驶、行车发电：动力电池5的SOC低于限值时，ISG电机2将发动机1带到一定的转速值后启动，通过AMT变速箱3，将发动机1的驱动转矩传递至前车轮驱动桥9。此时，ISG电机2可以处于三种状态：空转、发电和驱动，详细情况如下：
(1)、当发动机1有富余功率时，ISG电机2吸收一部分功率进行发电给动力电池5充电，以调节发动工作于燃油经济性较优区域，此时ISG电机2所处的状态为发电；
(2)、当整车的驱动力需求超过发动机1承受范围时，ISG电机2工作于驱动状态对发动机1助力，以满足整车的行驶需求，此时ISG电机2所处的状态为驱动，如果还不能满足，则主电机控制器6控制永磁同步电机7处于驱动状态，进行共同驱动；
(3)、当整车驱动力需求刚好使发动机1工作于低油耗区域时，此时ISG电机2所处的状态为空转。
混合驱动行驶：当整车全负荷运行或超速、急加速时，发动机1和永磁同步电机7共同混合驱动，为四驱驱动模式。
驻车充电：在整车静止状态下，当SOC较低时，发动机1启动，ISG电机2处于发电状态给动力电池5充电，AMT变速箱3将发动机1与前轮的连接分开。
制动时能量回收：当减速或制动时，若SOC允许，永磁同步电机7工作于发电状态回收制动能量给电池充电。
倒车模式：本系统可以采用两种倒车模式，一种是按常规发动机1驱动模式进行，另一种可以仅由永磁同步电机7参与驱动，当仅由永磁同步电机7参与驱动时，此时AMT变速箱3将发动机1与前车轮驱动桥9脱离，永磁同步电机7反转并控制在一定的转速范围内运行，保证安全的倒车车速，通过驱动后车轮驱动桥8来完成倒车。
上面所提到的本系统具备的功能及实现方式中均由整车控制器10分别通过控制主电机控制器6和从电机控制器4进而对永磁同步电机7和ISG电机2的工作状态进行自动控制，车身控制器还能通过控制AMT变速箱3的工作状态使得发动机1能根据需要与前车轮驱动桥9连接或脱离。本混联混合动力驱动系统由整车控制器10根据实际不同行驶状况通过对主电机控制器6、从电机控制器4和AMT变速箱3工作状况的控制实现不同的驱动方式，使得在各个不同行驶状况下对应的驱动方式为最为节能的，从而节约能源，提高了能源的利用率，降低了成本。驻车充电功能能使得在不需外界充电的情况下，其续航里程与内燃机汽车相当。
本系统中的永磁同步电机7具有较强的驱动能力，具有独立驱动整车行驶的能力。此外，永磁同步电机7可以工作于电动和发电两种模式，并能在主电机控制器6的调节下实现正、反转切换，以满足整车各种不同驱动模式的需求。本系统能实现四轮驱动，具有强大的动力性，发动机1运行时富裕的功率可以被更好利用来行车发电储存，还具备制动能力回收功能，有利于能量的有效利用，续驶里程和常规车相当。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种混联混合动力驱动系统，包括动力电池(5)、整车控制器(10)、与后车轮驱动桥(8)联接的驱动电机和与前车轮驱动桥(9)联接的前驱动机构，所述的驱动电机与动力电池(5)电性连接且之间还电性连接有能控制上述驱动电机工作的主电机控制器(6)，其特征在于：所述的前驱动机构包括发动机(1)、ISG电机(2)、变速箱和能控制上述ISG电机(2)工作的从电机控制器(4)，发动机(1)、ISG电机(2)和变速箱为依次同轴联接，变速箱还与前车轮驱动桥(9)联接，所述的从电机控制器(4)分别与上述的动力电池(5)和ISG电机(2)电性连接，上述的主电机控制器(6)、从电机控制器(4)和变速箱与整车控制器(10)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种混联混合动力驱动系统，其特征在于，所述的变速箱为AMT变速箱(3)。
3.根据权利要求1或2所述的一种混联混合动力驱动系统，其特征在于，所述的驱动电机为永磁同步电机(7)。
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