CN203651443U - 用于混合动力汽车的控制系统及具有它的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于混合动力汽车的控制系统及具有它的汽车，其中系统包括：前轴驱动子系统，前轴驱动子系统包括：分别用于驱动车辆的左前轮和右前轮的左轮毂电机和右轮毂电机，以及与左轮毂电机相连的左轮毂电机控制器和与右轮毂电机相连的右轮毂电机控制器；后轮驱动子系统；整车控制器，整车控制器分别与前轴驱动子系统和后轮驱动子系统相连；动力电池系统，动力电池系统分别与前轴驱动子系统、后轴驱动子系统和整车控制器相连，以为前轴驱动子系统、后轴驱动子系统和整车控制器供电。根据本实用新型实施例的控制系统，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了混合动力汽车的转弯半径，同时增加了混合动力汽车的灵活性提高了传动效率。

Description

用于混合动力汽车的控制系统及具有它的汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种用于混合动力汽车的控制系统及具有它的汽车。

背景技术

随着节能及环保意识的增强，混合动力汽车、电动汽车越来越受到人们的重视。

现有的对混合动力汽车的控制系统中采用由发动机、离合器、ISG电机、变速器相互连接的前轴驱动和后轴电机驱动方式。后轴电机和ISG电机分别与动力电池连接。由于前轴采用了发动机因此在转弯时增加了混合动力汽车的转弯半径。特别是在转弯空间小时，无法转弯甚至是会发生碰撞事故造成财产损失。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型一方面提供一种用于混合动力汽车的控制系统，该控制系统可以解决转弯半径大且灵活性差的问题。

本实用新型另一方面提供一种汽车。

有鉴于此，本实用新型一方面提供一种用于混合动力汽车的控制系统，包括：前轴驱动子系统，所述前轴驱动子系统包括：分别用于驱动车辆的左前轮和右前轮的左轮毂电机和右轮毂电机，以及与所述左轮毂电机相连的左轮毂电机控制器和与所述右轮毂电机相连的右轮毂电机控制器；后轮驱动子系统，所述后轮驱动子系统包括：发动机控制器、电机控制器和依次串联的发动机、离合器、ISG电机和变速箱，所述变速箱通过差减总成驱动所述车辆的后桥半轴，所述发动机控制器与所述发动机相连，所述电机控制器与所述ISG电机相连；整车控制器，所述整车控制器分别与所述前轴驱动子系统和所述后轮驱动子系统相连，以对所述车辆进行控制；动力电池系统，所述动力电池系统分别与所述前轴驱动子系统、后轴驱动子系统和整车控制器相连，以为所述前轴驱动子系统、后轴驱动子系统和整车控制器供电。

根据本实用新型实施例的控制系统，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了混合动力汽车的转弯半径，同时增加了混合动力汽车的灵活性提高了传动效率。

另外，根据本实用新型上述的用于混合动力汽车的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型中，还包括分别用于检测4个车轮转速的4个检测装置，所述4个检测装置分别与所述整车控制器相连以便所述整车控制器根据所述4个检测检测装置的反馈判定所述车轮打滑时，控制所述前轴驱动子系统和所述后轴驱动子系统运行。

在本实用新型中，所述检测装置为轮速传感器。

在本实用新型中，所述整车控制器通过传输控制单元与所述变速箱相连。

在本实用新型中，所述整车控制器通过通信控制单元与所述离合器相连。

本实用新型另一方面还提供了一种汽车，包括：本实用新型上述提供的所述用于混合动力汽车的控制系统。

根据本实用新型实施例的控制系统，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了混合动力汽车的转弯半径，同时增加了混合动力汽车的灵活性提高了传动效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统的框架图；以及

图2为根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统的具体示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1-2描述根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的控制系统及具有它的汽车。

图1为根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统的结构图。图2为根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统的具体示意图。如图1和图2所示，根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统100包括：前轴驱动子系统110、后轮驱动子系统120、整车控制器130和动力电池系统140。

前轴驱动子系统110包括：分别用于驱动车辆的左前轮和右前轮的左轮毂电机111和右轮毂电机112，以及与左轮毂电机111相连的左轮毂电机控制器113和与右轮毂电机112相连的右轮毂电机控制器114。

后轮驱动子系统120包括：发动机控制器121、电机控制器122和依次串联的发动机125、离合器126、ISG电机127和变速箱128，变速箱128通过差减总成驱动车辆的后桥半轴，发动机控制器121与发动机125相连，电机控制器122与ISG电机127相连。其中整车控制器130通过传输控制单元124与变速箱128相连，且整车控制器130通过通信控制单元123与离合器126相连。

整车控制器130分别与前轴驱动子系统110和后轮驱动子系统120相连，以对车辆进行控制。

动力电池系统140包括动力电池141和电池管理系统（battery management system）142，动力电池系统140分别与前轴驱动子系统110、后轴驱动子系统120和整车控制器130相连，以为前轴驱动子系统110、后轴驱动子系统120和整车控制器130供电。电池管理系统142对动力电池141进行控制和管理。

根据本实用新型实施例的控制系统，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了混合动力汽车的转弯半径，同时增加了混合动力汽车的灵活性提高了传动效率。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：4个检测装置150。4个检测装置150本别检测4个车轮的转速，且4个检测装置150分别与整车控制器130相连以便整车控制器130根据4个检测装置的反馈信息判定4个车轮是否打滑。在4个车轮打滑时，整车控制器控制130对前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120的运行进而加大车轮的附着力防止打滑，即同时由前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120分别对前轮和后轮进行驱动。在本实施例中，该4个检测装置150为4个轮速传感器（在图2中150为轮速传感器）。根据本实用新型的控制系统，通过检测装置对前后车轮的轮速进行检测，在4个车轮打滑时，整车控制器通过前后轴驱动子系统同时进行驱动，进而避免了车轮的打滑在湿滑路面上保证了行车安全。

如图2所示（由于连接线错综复杂，因此在图2中未将整车控制器130与4个轮速传感器150的连接线具体示出），左轮毂电机111分别与左轮毂电机控制器113和左前轮相连，右轮毂电机112分别与右轮毂电机控制器114和右前轮相连，左毂电机控制器113和右轮毂电机控制器114可分别对左轮毂电机111和右轮毂电机113进行控制。整车控制器130分别与左轮毂电机控制器113、右轮毂电机控制器114、发动机控制器121、通信控制单元123、电机控制器122、传输控制单元124和轮速传感器150相连并进行通信。另外，发动机125、离合器126、ISG电机127、变速箱128依次串联，且发动机控制器121与发动机125相连，通信控制单元123与离合器126相连，电机控制器122分别与ISG电机127和动力电池系统140相连，传输控制单元124和变速箱128相连。

在本实施例中，轮速传感器150实时检测4个车轮的转速，整车控制器130根据轮速传感器150的反馈信息进行判定，并在前轮或后轮打滑时，一方面控制左轮毂电机控制器113和右轮毂电机控制器114分别对左轮毂电机111和右轮毂电机112进行驱动，另一方面控制后轴驱动子系统120进行驱动，即控制发动机控制器121、通信控制单元123、电机控制器122和传输控制单元124分别对对应的部件进行控制以使后轴驱动子系统120进行驱动。进而在湿滑路面上加大4个车轮的附着力以防止事故的发生。

在本实用新型的一些实施例中，根据驾驶员的需求和轮速传感器的反馈该混合动力汽车的驱动模式包括：后轴纯发动机驱动模式、后轴纯电驱动模式、后轴混合驱动模式、后轴驱动发电模式、前轴纯电机驱动模式、四驱纯电动驱动模式、四驱混合驱动模式和制动能量回收模式。

其中，后轴纯发动机驱动模式为整车控制器130控制通信控制单元123将离合器126处于断开状态，仅由发动机125产生动力，然后将动力传递给变速箱128，再经过主减速器和差速器（即差减总成）将动力传递给后轴的车轮驱动汽车行驶。

后轴纯电驱动模式为ISG电机127单独驱动汽车行驶，此时离合器126处于分离状态。后轴混合驱动模式为整车控制器130控制通信控制单元123将离合器126处于结合状态，并控制ISG电机127处于电动模式，使发动机125和ISG电机127共同提供动力驱动后轴。后轴驱动发电模式为整车控制器130控制通信控制单元123将离合器126处于结合状态，并控制后轴电机处于发电模式，其中发动机125提供扭矩中一部分用于驱动后轴，另一部分满足ISG电机发电的扭矩需求。

前轴纯电机驱动模式为左轮毂电机控制器113和右轮毂电机控制器114分别控制左轮毂电机111和右轮毂电机112出于驱动状态，并且整车控制器130控制发动机125关闭或怠速，离合器126处于分离状态，使ISG电机127不工作，仅由左轮毂电机111和右轮毂电机112驱动汽车。四驱纯电动驱动模式为发动机125关闭，离合器126处于分离状态，由动力电池系统140给左轮毂电机111、右轮毂电机111和ISG电机127提供能量，使左轮毂电机111、右轮毂电机112和ISG电机127共同驱动车辆。

四驱混合驱动模式为左轮毂电机111、右轮毂电机112、ISG电机127和发动机125共同驱动车辆行驶，以提高更大的驱动力满足汽车的行驶需求。制动能量回收模式为在车辆制动时，左轮毂电机111、右轮毂电机112和ISG电机127进行制动以回收能量。

在本实用新型的一个示例中，检测装置150实时检测4个车轮的转速,并将检测数据传送给整车控制器130。当检测装置反馈的4个车轮的转速大于预设转速时，整车控制器130判定车轮可能打滑或存在打滑的风险，进而控制前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120同时驱动汽车。即左轮毂电机111和右轮毂电机112分别对左前轮和右前轮进行驱动，同时发动机125或ISG电机127对左后轮和右后轮进行驱动，进而提高了每个车轮的附着力避免了事故的发生。只要检测装置150所检测的车轮转速大于预设值，即便前轴驱动或后轴驱动满足驾驶员的驾驶要求整车控制器130也会控制前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120同时驱动汽车。

根据本实用新型实施例的控制系统，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了混合动力汽车的转弯半径，同时增加了混合动力汽车的灵活性提高了传动效率。

本实用新型还提供了一种汽车，其中，汽车包括本实用新型上述实施例提供的用于混合动力汽车的控制系统100。

具体而言，图1为根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统的结构图。图2为根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统的具体示意图。如图1和图2所示，根据本实用新型一个实施例的用于混合动力汽车的控制系统100包括：前轴驱动子系统110、后轮驱动子系统120、整车控制器130和动力电池系统140。

前轴驱动子系统110包括：分别用于驱动车辆的左前轮和右前轮的左轮毂电机111和右轮毂电机112，以及与左轮毂电机111相连的左轮毂电机控制器113和与右轮毂电机112相连的右轮毂电机控制器114。

后轮驱动子系统120包括：发动机控制器121、电机控制器122和依次串联的发动机125、离合器126、ISG电机127和变速箱128，变速箱128通过差减总成驱动车辆的后桥半轴，发动机控制器121与发动机125相连，电机控制器122与ISG电机127相连。其中整车控制器130通过传输控制单元124与变速箱128相连，且整车控制器130通过通信控制单元123与离合器126相连。

整车控制器130分别与前轴驱动子系统110和后轮驱动子系统120相连，以对车辆进行控制。

动力电池系统140包括动力电池141和电池管理系统（battery management system）142，动力电池系统140分别与前轴驱动子系统110、后轴驱动子系统120和整车控制器130相连，以为前轴驱动子系统110、后轴驱动子系统120和整车控制器130供电。电池管理系统142对动力电池141进行控制和管理。

根据本实用新型实施例的汽车，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了汽车的转弯半径，同时增加了汽车的灵活性提高了传动效率。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：4个检测装置150。4个检测装置150本别检测4个车轮的转速，且4个检测装置150分别与整车控制器130相连以便整车控制器130根据4个检测装置的反馈信息判定4个车轮是否打滑。在4个车轮打滑时，整车控制器控制130对前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120的运行进而加大车轮的附着力防止打滑，即同时由前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120分别对前轮和后轮进行驱动。在本实施例中，该4个检测装置150为4个轮速传感器（在图2中150为轮速传感器）。根据本实用新型的控制汽车，通过检测装置对前后车轮的轮速进行检测，在4个车轮打滑时，整车控制器通过前后轴驱动子系统同时进行驱动，进而避免了车轮的打滑在湿滑路面上保证了行车安全。

如图2所示（由于连接线错综复杂，因此在图2中未将整车控制器130与4个轮速传感器150的连接线具体示出），左轮毂电机111分别与左轮毂电机控制器113和左前轮相连，右轮毂电机112分别与右轮毂电机控制器114和右前轮相连，左毂电机控制器113和右轮毂电机控制器114可分别对左轮毂电机111和右轮毂电机113进行控制。整车控制器130分别与左轮毂电机控制器113、右轮毂电机控制器114、发动机控制器121、通信控制单元123、电机控制器122、传输控制单元124和轮速传感器150相连并进行通信。另外，发动机125、离合器126、ISG电机127、变速箱128依次串联，且发动机控制器121与发动机125相连，通信控制单元123与离合器126相连，电机控制器122分别与ISG电机127和动力电池系统140相连，传输控制单元124和变速箱128相连。

在本实施例中，轮速传感器150实时检测4个车轮的转速，整车控制器130根据轮速传感器150的反馈信息进行判定，并在前轮或后轮打滑时，一方面控制左轮毂电机控制器113和右轮毂电机控制器114分别对左轮毂电机111和右轮毂电机112进行驱动，另一方面控制后轴驱动子系统120进行驱动，即控制发动机控制器121、通信控制单元123、电机控制器122和传输控制单元124分别对对应的部件进行控制以使后轴驱动子系统120进行驱动。进而在湿滑路面上加大4个车轮的附着力以防止事故的发生。

在本实用新型的一些实施例中，根据驾驶员的需求和轮速传感器的反馈该混合动力汽车的驱动模式包括：后轴纯发动机驱动模式、后轴纯电驱动模式、后轴混合驱动模式、后轴驱动发电模式、前轴纯电机驱动模式、四驱纯电动驱动模式、四驱混合驱动模式和制动能量回收模式。

其中，后轴纯发动机驱动模式为整车控制器130控制通信控制单元123将离合器126处于断开状态，仅由发动机125产生动力，然后将动力传递给变速箱128，再经过主减速器和差速器（即差减总成）将动力传递给后轴的车轮驱动汽车行驶。

后轴纯电驱动模式为ISG电机127单独驱动汽车行驶，此时离合器126处于分离状态。后轴混合驱动模式为整车控制器130控制通信控制单元123将离合器126处于结合状态，并控制ISG电机127处于电动模式，使发动机125和ISG电机127共同提供动力驱动后轴。后轴驱动发电模式为整车控制器130控制通信控制单元123将离合器126处于结合状态，并控制后轴电机处于发电模式，其中发动机125提供扭矩中一部分用于驱动后轴，另一部分满足ISG电机发电的扭矩需求。

前轴纯电机驱动模式为左轮毂电机控制器113和右轮毂电机控制器114分别控制左轮毂电机111和右轮毂电机112出于驱动状态，并且整车控制器130控制发动机125关闭或怠速，离合器126处于分离状态，使ISG电机127不工作，仅由左轮毂电机111和右轮毂电机112驱动汽车。四驱纯电动驱动模式为发动机125关闭，离合器126处于分离状态，由动力电池系统140给左轮毂电机111、右轮毂电机111和ISG电机127提供能量，使左轮毂电机111、右轮毂电机112和ISG电机127共同驱动车辆。

四驱混合驱动模式为左轮毂电机111、右轮毂电机112、ISG电机127和发动机125共同驱动车辆行驶，以提高更大的驱动力满足汽车的行驶需求。制动能量回收模式为在车辆制动时，左轮毂电机111、右轮毂电机112和ISG电机127进行制动以回收能量。

在本实用新型的一个示例中，检测装置150实时检测4个车轮的转速,并将检测数据传送给整车控制器130。当检测装置反馈的4个车轮的转速大于预设转速时，整车控制器130判定车轮可能打滑或存在打滑的风险，进而控制前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120同时驱动汽车。即左轮毂电机111和右轮毂电机112分别对左前轮和右前轮进行驱动，同时发动机125或ISG电机127对左后轮和右后轮进行驱动，进而提高了每个车轮的附着力避免了事故的发生。只要检测装置150所检测的车轮转速大于预设值，即便前轴驱动或后轴驱动满足驾驶员的驾驶要求整车控制器130也会控制前轴驱动子系统110和后轴驱动子系统120同时驱动汽车。

根据本实用新型实施例的汽车，通过采用左轮毂电机和右轮毂电机，从而减少了汽车的转弯半径，同时增加了汽车的灵活性提高了传动效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种用于混合动力汽车的控制系统，其特征在于，包括： 

前轴驱动子系统，所述前轴驱动子系统包括：分别用于驱动车辆的左前轮和右前轮的左轮毂电机和右轮毂电机，以及与所述左轮毂电机相连的左轮毂电机控制器和与所述右轮毂电机相连的右轮毂电机控制器； 

后轮驱动子系统，所述后轮驱动子系统包括：发动机控制器、电机控制器和依次串联的发动机、离合器、ISG电机和变速箱，所述变速箱通过差减总成驱动所述车辆的后桥半轴，所述发动机控制器与所述发动机相连，所述电机控制器与所述ISG电机相连； 

整车控制器，所述整车控制器分别与所述前轴驱动子系统和所述后轮驱动子系统相连，以对所述车辆进行控制； 

动力电池系统，所述动力电池系统分别与所述前轴驱动子系统、后轴驱动子系统和整车控制器相连，以为所述前轴驱动子系统、后轴驱动子系统和整车控制器供电。 

2.如权利要求1所述的用于混合动力汽车的控制系统，其特征在于，还包括： 

分别用于检测4个车轮转速的4个检测装置，所述4个检测装置分别与所述整车控制器相连以便所述整车控制器根据所述4个检测检测装置的反馈判定所述车轮打滑时，控制所述前轴驱动子系统和所述后轴驱动子系统运行。 

3.如权利要求2所述的用于混合动力汽车的控制系统，其特征在于，所述检测装置为轮速传感器。 

4.如权利要求1所述的用于混合动力汽车的控制系统，其特 征在于，所述整车控制器通过传输控制单元与所述变速箱相连。 

5.如权利要求1所述的用于混合动力汽车的控制系统，其特征在于，所述整车控制器通过通信控制单元与所述离合器相连。 

6.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：如权利要求1-5任一项所述的用于混合动力汽车的控制系统。 

Images